Il est inévitable de souder et de couper letuyau en acier spiraléLa structure des tubes en acier spiralés présente des spécificités par rapport à l'acier au carbone ordinaire. Le soudage et le découpage de ces tubes nécessitent des précautions particulières, notamment au niveau des joints soudés et de la zone affectée thermiquement (ZAT), ce qui les rend plus susceptibles de générer divers défauts. La performance de soudage des tubes en acier spiralés se manifeste principalement par… Dans la suite, les fissures à haute température mentionnées désignent les fissures liées au soudage. Ces fissures peuvent être classées en fissures de solidification, microfissures, fissures de ZAT et fissures de réchauffage.
Fissures à basse température : Des fissures à basse température apparaissent parfois dans les tubes en acier spiralés. Leur formation est principalement due à la diffusion de l'hydrogène, au degré de contrainte des joints soudés et à la structure durcie. La solution consiste donc principalement à réduire la diffusion de l'hydrogène pendant le soudage, à effectuer correctement le préchauffage et le traitement thermique après soudage, et à diminuer le degré de contrainte.
La ténacité des joints soudés : Afin de réduire la sensibilité aux fissures à haute température dans les tubes en acier spiralés, on incorpore généralement 5 à 10 % de ferrite dans leur composition. Cependant, la présence de cette ferrite entraîne une diminution de la ténacité à basse température.
Lors du soudage d'un tube en acier spiralé, la teneur en austénite dans la zone de soudure diminue, ce qui influe sur la ténacité. De plus, l'augmentation de la teneur en ferrite entraîne une diminution notable de la ténacité. Il a été démontré que la ténacité des joints soudés d'acier inoxydable ferritique de haute pureté est considérablement réduite par la présence de carbone, d'azote et d'oxygène.
Des inclusions de type oxygène se forment lorsque la teneur en oxygène augmente dans les joints soudés de certains aciers. Ces inclusions deviennent l'amorce de fissures ou un vecteur de propagation de fissures, ce qui réduit la ténacité. Dans certains aciers, l'air présent dans le gaz de protection entraîne une augmentation de la teneur en azote, conduisant à la formation de Cr₂N en forme de lattes sur la surface de clivage {100} de la matrice. Il en résulte un durcissement de la matrice et une diminution de la ténacité.
Fragilisation par phase sigma : Les aciers inoxydables austénitiques, ferritiques et duplex sont sujets à la fragilisation par phase sigma. La précipitation de quelques pourcents de phase α dans la structure entraîne une diminution de la ténacité. Cette phase précipite généralement entre 600 et 900 °C, et plus particulièrement autour de 75 °C. Afin de prévenir sa formation, il convient de réduire au maximum la teneur en ferrite dans les aciers inoxydables austénitiques.
Lors d'un maintien prolongé à 475 °C (entre 370 et 540 °C), l'alliage Fe-Cr se fragilise en une solution solide α à faible concentration en chrome et une solution solide α' à forte concentration en chrome. Lorsque la concentration en chrome dans la solution solide α' dépasse 75 %, la déformation passe d'un glissement à un maclage, provoquant ainsi la fragilisation à 475 °C.
Date de publication : 5 mai 2023