Conséquences de la dilatation et du retrait

Les tensions, déformations ou cassures, trois conséquences de la dilatation et du retrait, prendront d'autant plus d'importance que les métaux soudés seront moins conducteurs de chaleur. Les effets de la dilatation et du retrait varient suivant la forme, les dimensions et le poids des pièces. Si celles-ci ne peuvent se dilater ou se contracter librement, elles subissent des déformations ou des cassures qui ne libèrent pas toujours les tensions internes complètement.

Voici un résumé des principales lois physiques relatives à l'action de la chaleur sur un corps et à la suite certaines données expérimentales propres au soudage.

En théorie

1 — Un corps se dilate sous l'action de la chaleur et se contracte sous l'action du froid.

2 — Chaque métal ou alliage a un coefficient de dilatation déterminé.

3 — Chaque degré F. d'augmentation de température entraîne une augmentation des dimensions.

4 — Chaque degré F. de refroidissement entraîne une diminution des dimensions.

5 — La dilatation et le retrait affectent toutes les dimensions: longueur, largeur, épaisseur.

6 — À chaque degré F. de refroidissement, il se produit un retrait des dimensions égal à la dilatation lors du chauffage.

Il y a donc réversibilité des phénomènes.

Exemple:

Pour chaque degré F. de variation de température, un pouce d'acier doux se dilate ou se contracte de .0000067 pouce.

Les énoncés précédents sont des lois physiques bien connues et théoriquement vraies. Mais le soudage possède aussi ses données expérimentales :

1 — Les pièces ne sont jamais entièrement libres de se déplacer.

2 — II y a concentration de chaleur intense dans la surface restreinte du bain de fusion.

3 — Le métal d'apport liquide vient s'ajouter au métal de base en fusion.

4 — Deux retraits s'additionnent: celui du métal de base et celui du cordon de soudure.

5 — Le retrait est supérieur à la dilatation, donc pas de réversibilité des phénomènes.

6 — Les 3 conséquences possibles de la dilatation et du retrait sont: les tensions, les déformations et les cassures.

Dans la soudure, la dilatation se manifeste

1 — durant la période de chauffage;

2 — à la période de fusion.

Le retrait se manifeste

1 — à la période de solidification;

2 — à la période de refroidissement.

Tableau comparatif des métaux les plus employés en soudage