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Redressage par chaude de retrait

Les déformations en soudage ont des conséquences importantes en termes de coût de revient et de délai. Malgré les précautions prises pour les limiter il est important de maîtriser également les techniques pour les corriger. La chaude de retrait est l’une d’elles.

Le redressage par chaude de retrait est un process à part entière et doit être géré comme tel dans l’industrie. Comme le soudage, il doit être maîtrisé.

Pour préserver les matériaux et leur solidité, il est tout aussi important d’avoir des opérateurs formés et compétents qu’un procédé qualifié. Renforcer la compétence et la confiance des opérateurs contribue à garantir une bonne qualité d’exécution et donc, améliore la réputation de l’entreprise.

Deux opérateurs effectuent une chaude de retrait pour corriger une déformation sur un ensemble mécanosoudé

 

Principe et objectifs de la chaude de retrait

La pratique des chaudes de retrait peut permettre de :

  • Réduire voire supprimer les déformations résultantes des opérations antérieures (exemple : soudage)
  • Produire volontairement des déformations impossibles à obtenir par un moyen mécanique (exemple : courbure progressive d’une grosse poutre)

Le phénomène utilise les contraintes générées par les dilatations, plastifications et contractions produites par un cycle thermique rapide & localisé de chauffage et refroidissement.

Le principe des techniques de chaude de retrait repose sur la dilatation, la plastification, la constriction

Types de Chaude de retrait

En fonction de l’objectif à atteindre, on rencontre couramment 4 types de chaudes :

  • Chaudes en lignes ou circulaires, caractérisées par un chauffage localisé en peau
  • Chaudes ponctuelles et en coin intéressant généralement toute l’épaisseur de la zone chauffée.

il existe plusieurs types de chaude de retrait : en ligne, ponctuelle, circulaire et en coin

Risques et précautions liés à la mise en œuvre d’une chaude de retrait

Toute opération de chaude de retrait est potentiellement une source de risques pour la construction. En effet, si le cycle thermique est mal maîtrisé, les caractéristiques mécaniques dans la zone chauffée des matériaux peuvent être affectées. L’objectif essentiel de l’opérateur est d’obtenir une déformation satisfaisante sans pour autant dépasser une température maximale (cette température maximale varie en fonction des nuances d’aciers). Dans ces conditions la chaude de retrait est une technique industrielle performante, parfois incontournable. Elle est sans risque réel, si elle est effectuée avec un mode opératoire approprié par un opérateur compétent.

Le type de chaude est aussi à prendre en compte, pour être efficaces les chaudes en lignes ou circulaires induisent une zone chauffée très limitée en épaisseur. Le matériau sera donc peu affecté dans sa globalité. À l’inverse, les chaudes ponctuelles et en coin (ou triangulaire) affectent toute l’épaisseur.
En fonction des nuances, les températures maximales de peau n’entraînant pas de dégradation de la résistance mécanique ou une augmentation de la fragilité varient entre 800 et 1200°C.

Il convient donc, au niveau méthode, de préparer une procédure adaptée précisant les températures maximales à ne pas dépasser en fonction des matériaux en présence. L’objectif étant de préserver en toutes circonstances les propriétés d’emploi des matériaux chauffés.

Pour les chaudes en lignes, les dégradations constatées entre 800 et 1000°C sur quelques nuances, restent très limitées. Dans ces conditions, et en l’absence d’indications plus précises fournies par le producteur d’acier, une bonne pratique consiste à limiter la température en peau en fonction des épaisseurs en présence. Cette valeur maximale à ne pas dépasser devra être maîtrisée par l’opérateur. Elle assure une bonne efficacité tout en garantissant une bonne conservation des propriétés mécaniques aussi bien pour les aciers non ou faiblement alliés, quel que soit leur mode d’élaboration, que pour les aciers inoxydables austénitiques. Pour ce dernier type d’acier, on veillera sur un réglage de la flamme neutre, voire légèrement oxydant, ainsi qu’à une surface préalablement dégraissée.

Mode opératoire du redressage par chaude de retrait

Les paramètres nécessaires à la description d’un mode opératoire d’exécution d’une chaude au chalumeau sont les suivants:

  • Type de buse (débit nominal, buse mono ou multi-dards)
  •  Débits de gaz (C2FI2, 02)
  •  Pressions des gaz
  •  Distances buse/pièce et dard/pièce

A ces paramètres s’ajoutent, en fonction du type de chaude:

  • Les dimensions de la zone chauffée et le temps de l’opération pour les chaudes ponctuelles et en coin
  •  La vitesse d’avance, la largeur et la fréquence du balayage pour les chaudes en ligne ou circulaire

Pour les chaudes en ligne des règles élémentaires permettent d’obtenir rapidement les bases du mode opératoire en fonction de l’épaisseur du produit. Pour ce type de chaude, il est important de noter que l’effet de pliage s’obtient de manière équivalente avec une température élevée et une faible largeur de chauffe ou à température modérée (600 à 800°C) avec un balayage plus fort. Dans ce cas, on limite les risques de dégradations des caractéristiques du matériau.

Pour une épaisseur donnée, l’efficacité du redressage sera proportionnel à la température d’application.

Contrôle de la température maximale de surface lors de la mise en oeuvre de la chaude de retrait

L’assurance que l’opérateur est capable de maîtriser sa température de surface est une garantie vis-à-vis de la conservation des propriétés mécaniques des aciers non ou faiblement alliés et pour les aciers inoxydables, vis-à-vis de la tenue à la corrosion sous réserve d’un éventuel traitement postérieur de décapage et passivation.

Pour atteindre ce résultat, trois conditions sont nécessaires:

  • Un mode opératoire approprié
  • Un opérateur entraîné
  • L’utilisation de repères de couleur par l’opérateur.

Une surveillance de la température de la chaude, exécutée de façon continue ou ponctuelle par un contrôleur pendant la fabrication peut compléter ces recommandations. Ce contrôle s’effectuera de préférence à l’aide d’un pyromètre optique infrarouge adapté.

Utilisation de points de repère

Un choix judicieux des filtres de protection oculaire installés sur une monture avec obturation latérale de la luminosité ambiante permet à l’opérateur d’observer l’apparition de la couleur juste sur la surface qui vient de subir l’impact de la flamme. Cela suppose un petit déplacement ponctuel du chalumeau.

D’autres techniques sont recevables. par exemple, pour les alliages d’aluminium on pourra utiliser le noir de fumée, le suif ou encore le savon de Marseille.

 

 

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