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On en sait plus sur la fissuration de solidification pendant le soudage de l'acier

Le projet MINTWELD, financé par l'UE, a réalisé une percée spectaculaire dans notre compréhension des fissures de solidification pendant le soudage de l'acier, un problème qui, s'il n'est pas détecté, peut entraîner une défaillance structurelle et représente donc un défi majeur pour l'industrie et le secteur de la construction.
On en sait plus sur la fissuration de solidification pendant le soudage de l'acier
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue «Scientific Reports», l'équipe du projet du Département d'ingénierie de l'Université de Leicester au Royaume-Uni, a émis l'idée que les fissures de solidification se développent à cause de liaisons entre microporosités dans la zone de maillage du bain de soudure en cours de solidification. Pour la première fois des chercheurs ont observé des fissures de solidification dans l'acier, jetant un nouvel éclairage sur les raisons de la fissuration de l'alliage au cours du processus.

«Le soudage est la méthode la plus économique et la plus efficace pour joindre des métaux de manière permanente et constitue un élément clé de notre économie industrielle», a commenté l'un des auteurs de l'étude, le professeur Hong Dong de Leicester. «On estime que plus de 50% des produits domestiques et d'équipement courant dans le monde contiennent des joints soudés. En Europe, l'industrie du soudage a depuis toujours soutenu un large éventail d'entreprises dans les secteurs de la construction navale, des pipelines, de l'automobile, de l'aérospatiale, de la défense et de la construction. La fissuration à chaud ou lors de la solidification est le problème le plus couramment rencontré lors de la transformation des métaux, notamment lors du soudage, du moulage et de la fabrication additive en métal (impression 3D en métal).»

L'équipe est parvenue à ces résultats en utilisant pendant trois jours une ligne de faisceau par rayons X synchrotron à l'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) à Grenoble, en France, pour observer la formation des fissures en temps réel. Grâce aux progrès réalisés dans les rayons X synchrotron et les techniques d'imagerie, l'équipe a également pu voir à travers les métaux et procéder à une analyse détaillée de l'alliage. Au cours des expériences, l'équipe a testé vingt-sept échantillons issus de trois variantes d'acier en les soumettant à trois taux de contrainte. Chaque test a ensuite été répété trois fois pour démontrer la reproductibilité d'un essai à l'autre.

Compte tenu de la diversité des applications de soudage, il n'existe aucune donnée officielle sur le chiffre d'affaires généré par ce secteur à l'échelle européenne mais on estime que plus de la moitié des produits domestiques et équipements courants dans le monde contiennent des joints soudés. Par ailleurs, le marché des équipements et consommables de soudage atteignait les 3,5 milliards d'euros en Europe en 2007. Outre l'importance de cet aspect industriel, les faiblesses dans les pièces soudées peuvent avoir des conséquences désastreuses. Elles risquent en effet de mettre des vies en péril et d'avoir des répercussions économiques considérables dues aux dommages causés par les produits défectueux et aux indemnisations par les assurances. Ces défauts peuvent également provoquer des catastrophes environnementales comme la pollution si des pièces mal soudées sont utilisées dans les zones sensibles d'un point de vue écologique, telles que l'océan.

Le projet MINTWELD a officiellement pris fin en août 2013 et a ouvert la voie à l'utilisation de nouvelles méthodes de soudage plus simples, plus sûres et plus économiques, en proposant de nouvelles technologies et des techniques de modélisation informatique de haut niveau. Les résultats de cette dernière étude contribuent de façon importante aux solutions innovantes de l'équipe visant à améliorer l'efficacité globale du soudage en acier et à ouvrir de nouvelles perspectives commerciales pour le marché européen du soudage de l'acier.

Pour plus d'informations, veuillez consulter:
page web du projet CORDIS

Source: D'après des informations communiquées par le projet

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