GOST R ISO 17641-1-2011

GOST R ISO 17641-1-2011 Essais destructifs des soudures dans les matériaux métalliques. Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 1. Dispositions générales

GOST R ISO 17641-1-2011

Groupe B09
NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

ESSAIS DESTRUCTIFS DES JOINTS SOUDÉS DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES

Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc

Partie 1

Dispositions générales

Essais destructifs sur soudures de matériaux métalliques. Essais de fissuration à chaud pour les soudures. Procédés de soudage à l'arc. Partie 1 Général

OKS 25.160.40

Date de lancement 2013-01-01

Avant-propos

Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "La normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions de base"

À propos de la norme

1 PRÉPARÉ par l'Institution fédérale d'État "Centre scientifique et éducatif "Soudage et contrôle" du MSTU. N.E. Bauman" (FGU NUTsSK à MSTU nommé d'après N.E. Bauman), l'Agence nationale de contrôle et de soudage (NAKS) sur la base de sa propre traduction authentique en russe de la norme spécifiée au paragraphe 4

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 364 "Soudage et procédés annexes"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 30 novembre 2011 N 661-st

4 Cette norme est identique à la norme internationale ISO 17641-1:2004* Essais destructifs des soudures des matériaux métalliques. Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 1 : Général
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.

Lors de l'application de cette norme, il est recommandé d'utiliser à la place des normes internationales de référence les normes nationales correspondantes de la Fédération de Russie, dont les informations sont fournies dans l'annexe supplémentaire OUI

5 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié annuellement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

Introduction

L'ISO 17641-1 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 44, Soudage et procédés connexes, sous-comité SC 5, Essais et contrôles des soudures, conformément à l'accord de coopération technique entre l'ISO et CEN (Accord de Vienne).

L'ISO 17641 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Essais destructifs des soudures sur les matériaux métalliques. Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc":

— Partie 1 : Dispositions générales ;

— Partie 2 : Essais avec sévérité naturelle ;

— Partie 3 : Essais de charge externe (rapport technique).

1 domaine d'utilisation

La présente partie de l'ISO 10002 contient les dispositions générales concernant la formation de fissures à chaud dans le métal fondu et le métal de base et les essais utilisés pour évaluer la résistance à la formation de ces fissures en soudage à l'arc.

La partie 2 (Essais de rigidité naturelle) spécifie les essais à utiliser pour évaluer la résistance à la fissuration à chaud d'un métal déposé. Les déformations qui provoquent des fissures sont créées en raison de la rigidité du joint soudé.

La partie 3 (Essais de charge externe) décrit les essais qui peuvent être utilisés pour évaluer la résistance à la fissuration à chaud du métal de base et du métal soudé. Les déformations induisant des fissures sont créées en chargeant l'éprouvette testée avec une force externe.

NOTE Les essais donnés dans la Partie 3 nécessitent l'utilisation d'équipements spéciaux non normalisés. Les laboratoires utilisent différentes procédures, conditions de test et tailles d'échantillons. Par conséquent, bien que la reproductibilité au sein d'un laboratoire soit généralement bonne, il peut parfois y avoir des écarts lors des tests dans différents laboratoires.

2 Références normatives

La présente Norme internationale utilise des références normatives aux Normes internationales suivantes. Pour les références datées, les amendements ou modifications ultérieurs à l'une de ces publications ne sont valables pour la présente Norme internationale que tels qu'amendés ou modifiés.

EN ISO 17641-2:2005 Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques. Essais de pièces soudées pour la fissuration à chaud dans le processus de soudage à l'arc. Partie 2 : Essais autolimitatifs (ISO 17641-2:2005)

EN ISO 17641-2:2005 Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques - Essais de fissuration à chaud des assemblages soudés - Procédés de soudage à l'arc - Partie 2 : Essais d'auto-contrainte (ISO 17641-2:2005)

SEN ISO/TR 17641-3:2005 Essais destructifs de soudures sur matériaux métalliques. Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 3 : Essais de charge externe (ISO/TR 17641-3:2005)

CEN ISO/TR 17641-3:2005 Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques - Essais de fissuration à chaud des assemblages soudés - Procédés de soudage à l'arc - Partie 3 : Essais sous charge externe (ISO/TR 17641-3:2005)

3 Termes et définitions

Dans cette norme, les termes suivants sont utilisés avec leurs définitions respectives :

3.1 fissures à chaud discontinuités dans un matériau qui se produisent à haute température le long des joints de grains (joints dendritiques) lorsque la déformation ou la vitesse de déformation dépasse un certain niveau

NOTE Les fissures fines visibles uniquement à des grossissements supérieurs à 50 sont souvent considérées comme des microfissures.

3.1.1 fissures de solidification fissures à chaud résultant de la solidification de la phase liquide du métal déposé

NOTE Ils viennent généralement à la surface de la soudure mais peuvent parfois être sous la surface.

3.1.2 fissures de liquation fissures à chaud formées par la fusion de ségrégations dans la zone affectée thermiquement (ZAT) du métal de base ou dans les soudures multipasses lorsque le métal fondu est réchauffé lors de passes de soudure successives

3.1.3 fissures causées par une perte de ductilité (fissures d'immersion de ductilité) : fissures à chaud formées pendant le soudage en raison d'une diminution de la ductilité à haute température. Comme les fissures de ségrégation, elles peuvent se produire dans la ZAT ou dans les soudures multipasses.

3.2 essais d'auto-contrôle

3.3 tests chargés en externe

4 Indicateurs, symboles et unités de mesure

Les indicateurs, désignations et unités de mesure utilisés dans la norme sont donnés dans le tableau 1.


Tableau 1 - Indicateurs, désignations et unités de mesure

5 Fondements de la théorie de la fissuration à chaud

Les fissures à chaud se produisent dans la soudure et la ZAT du matériau de base lorsque les déformations qui se développent lors du refroidissement du joint soudé ou sous une action extérieure dépassent la ductilité du métal dans une certaine zone du joint soudé. Leur taille varie de très petites fissures de ségrégation (moins de 1 mm de long) dans les soudures HAZ ou multipasses à de grandes fissures de cristallisation qui peuvent s'étendre sur toute la longueur des joints soudés.

NOTE 1 Il convient de ne pas confondre ces fissures avec les fissures à froid, qui se produisent toujours à des températures inférieures à 200 °C.


Les fissures à chaud ne se limitent pas à des systèmes d'alliages spécifiques. Ils peuvent se produire dans les aciers, y compris ceux résistant à la corrosion, les alliages à base de nickel, de cuivre et d'aluminium. Il existe de nombreuses causes de fissures à chaud, mais elles surviennent généralement lorsque la ductilité locale n'est pas suffisante pour contrer les déformations de soudage en développement. Le manque de ductilité peut dépendre des propriétés de la microstructure et de l'orientation (par rapport au sens de déformation) et, dans certains cas, de la présence d'inclusions cassantes et d'intercalaires à bas point de fusion. À cet égard, certains systèmes d'alliage sont très sensibles à la présence d'impuretés telles que le soufre, le phosphore, le plomb et autres. Il est généralement admis que les microstructures austénitiques monophasées, en particulier le métal fondu, sont sujettes à la fissuration à chaud sous une forme ou une autre. La teneur en impuretés de ces aciers et alliages affecte l'apparition de fissures.

NOTE 2 Le mécanisme exact de la formation de fissures à chaud n'est pas encore entièrement compris.

6 Types d'épreuves

6.1 Tests de sévérité naturelle

Ces essais dépendent de la rigidité (renforcement) du joint soudé, qui se traduit par une déformation suffisante pour provoquer des fissures. Les tests avec rigidité naturelle comprennent des tests pour :

a) consistant à souder un assemblage rigidement fixé et à vérifier directement le joint d'essai pour les fissures ;

b) consistant à souder une soudure bout à bout à pleine pénétration, à partir de laquelle une éprouvette est découpée, soumise à une déformation supplémentaire pour détecter des fissures à chaud (en particulier des microfissures) déjà apparues, afin de faciliter l'identification de leur direction et de leur taille. Pour la destruction après le soudage, la tension ou la flexion est utilisée. Ils ne sont pas conçus pour initier de nouvelles fissures.

Les essais de contrainte de soudure ne conviennent que pour évaluer les fissures à chaud dans le métal fondu.

6.2 Essais avec charge externe

Ces tests impliquent un chargement externe de l'éprouvette pendant le processus de soudage, ou d'une éprouvette déjà soudée qui est simultanément chauffée et chargée.

Les tests de charge externes incluent des tests sur :

a) à laquelle la charge est appliquée pour réaliser la soudure ;

b) auquel la soudure est réchauffée et chargée en même temps afin de pouvoir évaluer la susceptibilité à la fissuration.

Ces essais de charge externe conviennent à l'évaluation de la formation de fissures à chaud dans le métal fondu, le métal de base et la zone affectée par la chaleur.

7 Description des essais

7.1 Essais avec sévérité naturelle

7.1.1 Général

Les détails des procédures d'essai sont donnés dans l'EN ISO 17641-2.

7.1.2 Essai de fissuration des joints en T

La procédure d'essai est destinée à évaluer la propension à la fissuration par cristallisation d'un métal de soudure d'angle en un seul passage. Trois types d'éprouvettes sont utilisées avec une raideur croissante d'éprouvette en éprouvette, qui est assurée par l'augmentation de l'épaisseur de la tôle et/ou par l'utilisation de raidisseurs dans l'assemblage testé. L'évaluation est essentiellement qualitative puisque la mesure directe des contraintes de soudage n'est pas disponible. L'évaluation est basée sur la longueur et la position des fissures (le cas échéant) dans la soudure testée.

7.1.3 Essai de traction du métal soudé

Cet essai est destiné à évaluer la résistance du métal fondu coupé d'un joint bout à bout à la formation de fissures de ségrégation et de fissures causées par la perte de ductilité. La destruction d'un échantillon cylindrique découpé dans la soudure bout à bout ouvre les fissures apparues lors du soudage. En inspectant la région adjacente à la fracture, les fissures peuvent être détectées et mesurées.

NOTE Voir EN ISO 17641-2, figures 2 et 3.

7.1.4 Essai de pliage longitudinal

Cet essai est destiné à évaluer la résistance à la fissuration par cristallisation, à la ségrégation et à la chute de ductilité du métal fondu des soudures bout à bout. La flexion d'éprouvettes longitudinales découpées dans une soudure bout à bout expose des fissures de soudure qui peuvent être détectées et mesurées.

NOTE Voir EN ISO 17641-2, figures 4 et 5.

7.2 Essais avec charge externe

7.2.1 Général

Les détails des procédures d'essai sont donnés dans SEN ISO/TR 17641-3.

7.2.2 Essai de traction à chaud

La résistance à la fissuration à chaud est déterminée en effectuant un test de traction thermique simulant un cycle thermique de soudage. Pour évaluer la résistance à la formation de fissures de cristallisation et de ségrégation, différentes procédures et tailles d'échantillons sont utilisées :

a) pour simuler l'apparition de fissures de cristallisation, l'éprouvette est portée à sa température de fusion et les pinces de l'équipement fixent l'éprouvette de manière à ce que le retrait du métal provoque la formation de fissures ;

b) Pour simuler la fissuration par ségrégation, une série d'échantillons sont chauffés juste en dessous de la température de solidus, et l'évaluation de la résistance aux fissures est basée sur le test d'un certain nombre d'échantillons pour générer une courbe de plasticité à haute température.

7.2.3 Essai de charge le long de la soudure (essai varestraint) et essai de charge à travers la soudure (essai transvarestraint)

Les essais de charge le long et à travers la soudure sont utilisés pour déterminer la résistance à la fissuration à chaud en chargeant l'éprouvette en même temps qu'elle est soudée.

Lors d'un essai avec une charge agissant le long de la soudure, la charge est appliquée dans une direction coïncidant avec l'axe de la soudure. Le test permet d'évaluer l'apparition de cristallisation, de fissures de ségrégation et de fissures dues à une baisse de la ductilité du métal.

Lors d'un essai avec une charge agissant sur la soudure, la charge est appliquée dans une direction transversale par rapport à l'axe de la soudure. Le test est utilisé pour évaluer la résistance à la formation de fissures de cristallisation uniquement. A un instant donné de l'opération de soudage, l'échantillon est chargé en le pliant autour d'un mandrin d'une certaine forme. À la fin du test, évaluez visuellement et mesurez la fissuration. La résistance à la fissuration est évaluée à partir de la longueur des fissures du côté soumis à la traction.

7.2.4 Essai de traction à plat contrôlé

Cet essai est effectué en étirant un seul spécimen plat, qui est étiré dans le sens longitudinal dans l'équipement d'essai, fournissant une augmentation linéaire du taux de chargement. Une charge contrôlée est appliquée lors de l'exécution de la soudure. La vitesse de traction provoquant la fissuration à chaud est caractérisée comme la vitesse de traction critique et est utilisée comme mesure de la résistance à la fissuration à chaud.

8 Candidatures

Les applications possibles des différents tests sont décrites dans les tableaux 2 et 3.


Tableau 2 — Essais de résistance à la fissuration à chaud sur éprouvettes à rigidité naturelle et leur application

Tableau 3 - Essais de résistance à la fissuration à chaud sur éprouvettes sous charge externe et leur application

Annexe OUI (référence). Informations sur la conformité des normes internationales de référence avec les normes nationales de référence de la Fédération de Russie

Annexe OUI
(référence)

Tableau D.A. .1