| Titre : | Effet de la soudure sur la structure de l'acier |
| Auteurs : | Chems-edine Derfouf, Auteur ; Zakaria Boumerzoug, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2011 |
| Format : | 138p / 30cm |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
Les effets conséquent du procédé de soudage automatique à l’arc électrique sous flux solide utilisé dans la chaîne de production des bouteilles à gaz de l’entreprise SNS BAG BATNA sur l’acier faiblement allié et à faible pourcentage en carbone (0,19 %C), avec ajout du métal d’apport relativement de même composition chimique que celui du métal considéré ont fait l’objet d’une large investigation dans l’aspect mécanique et métallurgique. Une multitude de caractérisations ont été réalisées pour cet objectif, de la microscopie optique, de la MEB, de l’EBSD, de la DRX, de la micro dureté et des essais de traction ont révélé ces effets. L’identification de différentes zones de part et d’autre du joint soudée telle que la Zone Fondue et la Zone Affectée Thermiquement créées suite au procédé de soudage. Il à été clairement remarqué et un suivi de la fluctuation des valeurs des paramètres mécaniques et des différentes structures métalliques dans ces zones à révélé que la taille des grains, leurs directions privilégiées et la composition chimique de ces zones sont affectées par le flux de l’énergie de soudage et une étude numérique simulant ce flux à été réalisée. A signaler qu’au cours de la fabrication de la bouteille à gaz, un traitement thermique succède l’opération de soudage. Une étude sur les effets du traitement thermique de recuit à 930°C que subit cette bouteille a aussi fait l’objet de notre étude par l’ensemble des caractérisations suscitées et une analyse et une étude numérique ont étés faites. في هذه الأطروحة تم دراسة تأثيرات نتائج التلحيم الآلي باستعمال القوس الكهربائي تحت تأثير تدفق صلب، أثناء صناعة قارورة الغاز بمؤسسة قارورات الغاز باتنة على فولاذ ضعيف التشبع بعناصرأخرى ويحتوي على 0.19 بالمائة من الكربون بإضافة معدن تلحيم له نسبيا نفس العناصر المكونة كيميائيا. كل هذا كان هدف دراسة ميكانيكية ومعدنية. تم استعمال عدة تقنيات مخبرية للوصول إلى هدفنا و هي المجهر الضوئي،والمجهر الإلكتروني وتقنية الأشعة السينيةوالصلادةوتجارب الجذب. من نتائج هذه الدراسة، تم التعرف على المناطق المكونة لمكان التلحيم كالمنطقة المذابة و المنطقة المتأثرة حراريا الناتجةعن التلحيم، تم كذلك ملاحظة عدة بنيات في هذه المناطق مثل اختلاف حجم الحبيبات، كما تم كذلك عرض دراسة عددية باستعمال الإظهار في منطقة التلحيم. - نذكر كذلك أننا درسنا تأثير المعالجة الحرارية في درجة ° 930 مئوية على منطقة التلحيم. |
| Sommaire : |
INTRODUCTION : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE Chapitre I / Notions sur les phénomènes métallurgiques du soudage I. Introduction : … I.1. Notions sur la métallurgie du soudage I.2.a. Déformation d'origine thermique . I.3. Caractéristiques de la soudure I.3. a. Définition … I.3. b. Morphologie de la zone de fusion. I.4. Aspects métallurgique du soudage . I.4.1. Structure globale de solidification …. I.4.2. Sous structure de solidification …. I.4.2.a. Mécanisme de formation . I.4.2.b. Effet de la vitesse de refroidissement I.4.2.c. La soudabilité . I.4.2.d. La soudabilité des aciers Référence 1 Chapitre II / Procédés de soudage II. Procédés de soudages . II.1. Soudage automatique sous flux solide (arc submergé). II.1.a. Morphologie de la zone de fusion II.2. Processus de solidification des soudures II.3. Calcul de la vitesse de refroidissement en zone de fusion II.3.a. Modèle de ROSENTHAL . II.3.b. Effet des paramètres de soudage . Référence 16 Chapitre III / Soudage des aciers III. Introduction . III. A. Les Aciers au carbone … III.A.1. Éléments α-gènes et γ-gènes … III.A.2. Les aciers non alliés . III.A.3. Constitution à l’état recuit . III.A.4. Microstructures des aciers . III.B.1. Évolution des aciers en fonction des exigences relatives à la soudabilité :……. III.B.1.a. Evaluation de la qualité d’une soudure III.B.1.b. Caractéristiques métallurgiques des soudures . III.B.2. Évolution de la composition chimique . III.B.3. Traitements thermiques des soudures d'acier … III.B.3.1. Mise en œuvre des traitements thermiques et classification III.B.3.2. Traitement comportant une austénisation (Recuit – Normalisation) III.B.4. Transformations microstructurales des aciers faiblement allié à faible pourcentage en carbone au cours du soudage . III.B.4.1. Classification des microstructures provenant de l’opération de soudage des aciers faiblement allié et à faible pourcentage en carbone III.B.4.2. Grain de ferrite ou ferrite aliotriomorphique (FG) III.B.4.2.a. Cristallographie de FG III.B.4.2.b. Effet du taux de refroidissement sur les dimensions du grain de ferrite III.B.4.3. Ferrite de Widmenstätten (FW) III.B.4.4.a. Ferrite aciculaire (FA) III.B.4.4.b. Cristallographie de la ferrite aciculaire III.B.4.4.c. Germination et croissance de la ferrite aciculaire III.B.4.5. Bainite supérieure III.B.4.5.b. Comportement des transformations dans la ZAT III.B.4.6. Bainite inferieure III.B.4.7. Martensite (M) III.B.4.7.a. La latte martensitique III.B.4.7.b. Plaques martensitiques . III.B.4.8. Cinétique de formation de l'austénite . III.B.5. Mécanisme structural de soudage des aciers . III.B.5.a. Pour la Zone affectée thermiquement ZAT III.B.5.b. Pour la zone fondue ZF . III. C. Etude numérique III. C.1. Etude numérique du soudage III. C.1.a. Présentation du problème III. C.1.b. Prédiction des contraintes résiduelles de soudage . III. C.1.c. Présentation du champ de température au cours du soudage III. C.1.d. Exemple de maillage pour modélisation numérique de pièces soudées Référence 26 ETUDE EXPERIMENTALE Chapitre IV/ Présentation de la bouteille à gaz B11/13 Kg et sa fabrication. IV/ 1. Processus de fabrication de la bouteille à gaz type B11/13 Kg IV/ 1.1. Notice technologique pour la fabrication de Bouteille à gaz type 11/13 Kg :… IV/ 1.2. Constitution de la bouteille IV/ 1.3. Caractéristiques techniques des bouteilles IV / 1.3.a. Marquage IV/ 1.3.b. Dimensions IV/ 1.4. Caractéristiques des matériaux utilisés IV/ 1.4.a. Corps IV/ 1.4.b. Composition chimique. IV/ 1.4.c. Caractéristiques mécaniques :. IV/ 1.4.d. Identification technique de la bouteille B11/13 IV/ 1.4.e. Étapes de fabrication de la bouteille à gaz B11/13 IV/ 1.4.f. Organigramme du processus de fabrication de la bouteille B11/13 IV/ 1.5. Préparation de la matière première IV/ 1.5.1 Emboutissage IV/ 1.5.1.a Embouti supérieur IV/ 1.5.1.b Embouti inférieur IV/ 1.6. Soudage IV/ 1.6.a. Préparation des éléments IV/ 1.6.b. Soudage électrique sous flux IV/ 1.6.c. Soudage électrique IV/ 1.7. Traitement thermique IV/ 1.8. Epreuve de pression IV/ 1.9. Contrôles et essais IV/ 1.9.a. Contrôle de ressuyage étirage et traction IV/ 1.9.b. Contrôle de l'élasticité IV/ 1.9.c. Essais d'étanchéité IV/ 1.9.d. Essais d'éclatement IV/ 1.10. Grenaillage. IV/ 1.11. Revêtement IV/ 1.11.a. Peinture antirouille ou métallisation IV/ 1.11.b. Peinture . IV/ 1.12. Montage robinet . Référence . Chapitre V/ Techniques expérimentales utilisées Introduction V.1. Présentation schématique de la bouteille à gaz et des zones de prélèvement des échantillons étudiées : V.2. Présentation des soudures étudiées . V.3.2. L’attaque chimique . V.4. Moyens d’analyses . V.4.1. Spectrophotométrie par absorption atomique V.4.1.a. La lampe à cathode creuse V.4.1.b. Le nébuliseur V.4.2. Microscope optique V.4.3. Microscope optique à balayage MEB V.4.4. Mesures de micro dureté V.4.4.a. Principe de Mesure . V.4.4.b. Equipement utilisé pour l’essai de micro dureté V.4.5. La diffraction des rayons X . V.4.5.a: Principes généraux . V.4.5.b: Equipement utilisé pour l’essai de diffraction aux rayons X :. V.4.6.a. Définition de la fonction de distribution des orientations cristallines (FDOC) : V.4.7. Mesures des orientations locales dans le Microscope Electronique à Balayage par EBSD (diffraction des électrons rétrodiffusés) . V.4.7.a Préparation des échantillons de mesure V.5. Essai mécaniques (Traction et micro-dureté) . V.5. Préparation des éprouvettes pour les essais V.5.a. Essais de traction V.5.b. Equipement utilisé pour l’essai de traction Référence Chapitre VI/ Résultats et Interprétations Introduction . VI.A. Etude du joint soudé avant le traitement thermique VI.A.1. Etude macrographique VI.A.1.a Observation visuelle du joint soudée . VI.A.1.a Observation macrographique de l’échantillon prélevé . VI.A.2. Le métal de base VI.A.3. Etude du joint soudé VI.A.3.1. Estimation du taux de ferrite au niveau du cordon de soudure VI.A.4. Analyse par diffraction des rayons X VI.A.5. Etude par la micro dureté . VI.A.6. Etude par la E B S D VI.A.6.1. Métal de base . VI.A.6.2. L’effet de soudage sur les grains. VI.A.7. Variation de la composition chimique. VI.A.8. Essai de traction sur une éprouvette non soudée et soudée. VI.B. Etude du joint soudé après le traitement thermique VI.B.1. Etude mécanique VI.B.1. Etude micrographique Référence … Chapitre VII/ Etude numérique VII.1. Etude numérique de la variation de température dans le soudage a l’arc électrique sous flux solide VII.1. 1. Données VII.1. 1. a. Type d’acier utilisé VII.1. 1. b. Type et caractéristiques technique du soudage VII.1. 1. c. Schéma du mode d’assemblage des deux embouts VII.1.1.d. Formulation numérique de l’étude thermique du soudage VII.1.1.e. Conditions aux limites VII.1. 1.f. Conclusion VII.2. Etude numérique du comportement de la température lors du recuit des pièces en acier à faible pourcentage en carbone assemblés par soudage VII.2.1. Etude numérique du recuit de la bouteille à gaz VII.2.1.a. Domaine de calcul VII.2.1.b. Conditions aux limites VII.2.1.c. Conditions initiales VII.2.1.d. Conclusion Référence Conclusion générale136 |
Disponibilité (1)
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|---|---|---|---|---|---|
| TH/0227 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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