Des matériaux différents dans les centrales nucléaires
Les joints de métaux différents joignent généralement les buses des tuyaux d'acier ferritique des appareils à pression aux extrémités en acier inoxydable austénitiques. Les alliages à base de nickel sont utilisés comme le métal d'apport dans ces joints soudés parce que leurs propriétés d'expansion thermique sont proches des deux types d'acier. Naturellement, maintenir l'intégrité de telles soudures en présence des défauts causés par la corrosion et l'usure est d'une importance capital pour la sécurité des centrales nucléaires. Toutefois, des procédures standardisées pour les évaluations des défauts dans les composants multi-métalliques font toujours défaut. Des chercheurs financés par l'UE ont réagi au besoin de standardisation des évaluations d'intégrité et de fuite avant rupture avec MULTIMETAL (Structural performance of multi-metal component). Le but de ce projet de recherche était d'améliorer les analyses de comportement de fracture malgré l'homogénéité de soudures de métaux différents. Pour y arriver, l'équipe de MULTIMETAL a réalisé une série de tests de fracture et d'allongement dans des réacteurs à eau légère en Europe de l'Ouest et de l'Est pour récolter des données de terrain sur des soudures typiques. Des variations importantes ont été constatées dans les propriétés d'allongement locales, la résistance à la fracture et les microstructures. La collecte des données de terrain a été suivie par des analyses numériques de l'intégrité structurelle des échantillons de soudure. Les calculs de pointe ont été basés sur de nouvelles approches pour la modélisation micromécanique et les résultats ont été soutenus par des tests en laboratoire étendus sur trois soudures fictives. La combinaison de la modélisation et, avec les résultats, de l'interprétation des données expérimentales a aidé les scientifiques de MULTIMETAL à développer des lignes directrices pour la mesure des différentes propriétés du matériel de soudure. Et, plus important, une approche des bonnes pratiques a été développée pouvant conduire à l'harmonisation des processus d'évaluation des fractures. Les résultats du projet n'ont pas seulement comblé un manqué dans la caractérisation du matériel, ils ont également permis de renforcer la compétitivité de l'industrie de l'énergie nucléaire européenne en aidant les centrales nucléaires à maintenir des normes de sécurité élevées.
Mots‑clés
Centrales nucléaires, réacteur à eau légère, joints soudés, soudures métalliques, modélisation micromécanique
