Le PWHT (Post Weld Heat Treatment — Traitement Thermique Post-Soudage) consiste à porter le composant soudé à une température spécifique et à le refroidir de manière contrôlée. Objectifs : éliminer les contraintes résiduelles de soudage, stabiliser la microstructure et diffuser l'hydrogène pour supprimer le risque de fissuration à froid.
Pourquoi Réaliser un PWHT ?
- Détensionnement : Les contraintes résiduelles de traction peuvent atteindre 50 à 80 % de la limite d'élasticité. Le PWHT les réduit jusqu'à 80 %.
- Diffusion de l'hydrogène : L'hydrogène diffusible responsable de la fissuration différée s'échappe pendant le traitement.
- Amélioration de la résilience en ZAC : La ZAC durcie est revenue ; les valeurs Charpy s'améliorent.
- Stabilité dimensionnelle : Déformation en service évitée.
- Résistance à la corrosion : Prévention de la sensibilisation des aciers inoxydables.
Quand le PWHT est-il Obligatoire ?
| Norme | Exigence PWHT |
|---|---|
| EN 13445 (équipement sous pression) | Acier au carbone t > 35 mm ; faiblement allié t > 19 mm |
| EN 13480 (tuyauterie de process) | P-No 1 : 19 mm ; P-No 4–6 : 13 mm |
| ASME VIII Div 1 | Acier au carbone t > 38 mm |
Température et Durée du PWHT
| Classe d'Acier | Température (°C) | Règle de Durée |
|---|---|---|
| P-No 1 (S235, S355) | 580–620 | 1 h / 25 mm, min. 30 min |
| P-No 4 (2,25Cr-1Mo) | 680–720 | 1 h / 25 mm |
| P-No 6 (12–13Cr martensitique) | 720–780 | Minimum 2 h |
| P-No 8 (304L/316L) | 1010–1100 (mise en solution) | Selon l'épaisseur |
S690QL et S960QL : Le PWHT est généralement INTERDIT pour ces aciers QT. Dépasser la température de revenu réduit irréversiblement la limite d'élasticité.
Vitesses de Chauffage et de Refroidissement
- Vitesse de chauffage (au-dessus de 300°C) : Max. 220°C/h × (25 / t)
- Tolérance de température de maintien : ±20°C
- Vitesse de refroidissement (au-dessus de 300°C) : Max. 275°C/h × (25 / t)
- En dessous de 300°C : Refroidissement libre à l'air
Méthodes de Chauffage
- Four : Le plus uniforme ; idéal pour les pièces petites et moyennes.
- Induction locale : Courant pour les soudures circonférentielles de tuyauterie.
- Couverture résistive : Économique pour les soudures locales.
- Chalumeau gaz : Réparations sur site ; contrôle de température difficile.
Positionnement des Thermocouples
- Minimum 2 thermocouples (contrôle entrée/sortie).
- Épaisseur > 50 mm : thermocouples séparés sur les surfaces intérieure et extérieure.
- Tous les enregistrements température-temps conservés (10 ans).
Largeur de Bande de Chauffage Local
- Bande de chauffage : 5 × Ri × t
- Bande de maintien : Moitié intérieure de la bande de chauffage.
- Bande de contrôle du gradient : Zone isolée de 2,5 × Ri × t au-delà de la bande de chauffage.
Erreurs Fréquentes
- Durée de maintien insuffisante.
- Refroidissement trop rapide.
- Thermocouples absents ou mal positionnés.
- Largeur de bande insuffisante lors du chauffage local.
- Application du PWHT à S690QL / S960QL (INTERDIT).
Vérification Post-PWHT
- Essai de dureté (HV10) : dans les limites de la WPS ?
- END : PT/MT pour nouvelles fissures.
- Contrôle dimensionnel : distorsion survenue ?
Périmètre ArmaWeld : PWHT en four pour pièces jusqu'à 8 m × 3 m × 3 m. Diagrammes de procédé et enregistrements de température selon EN 13445 et ASME VIII.
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