Evaluation des contraintes résiduelles dans les assemblages soudés et amélioration de leur durée de vie par techniques de parachèvement

GC 2015, PARIS, FRANCE, 18-/03/2015 - 19/03/2015La fatigue est, après la corrosion, la seconde pathologie à laquelle les gestionnaires d'ouvrages métalliques sont confrontés. Dans le cadre de l'amélioration de la durée de vie en fatigue de structures soudées, il est important de noter que les performances des assemblages soudés dépendent de deux aspects principaux : la géométrie qui définit les niveaux de concentration des contraintes et le niveau des contraintes résiduelles dues au procédé de soudage. En ce qui concerne la géométrie, elle peut être évaluée en fonction de la forme du cordon de soudure. La détermination des contraintes résiduelles au coeur des assemblages relève quand à elle de la mise en oeuvre de méthodes de mesure destructives et il n'est donc pas possible de les déterminer sur site pour les structures étudiées. Le travail proposé dans cet article s'attache dans un premier temps à présenter des investigations expérimentales réalisées pour l'étude de l'efficacité de deux opérations de parachèvement sur assemblages soudés (le meulage et le grenaillage). Pour ce faire, des résultats en termes de modifications des géométries locales, des contraintes résiduelles, et d'amélioration de la durée de vie en fatigue sont présentés. Afin de pouvoir proposer une démarche prédictive, un premier travail numérique est ensuite abordé et consiste en la modélisation du processus de soudage pour évaluer le niveau de ces contraintes résiduelles. Cette méthode repose sur l'utilisation de calculs thermomécaniques aux éléments finis sous le logiciel Msc Marc & Mentat [1]. Les niveaux de contraintes résiduelles obtenus sont ensuite comparés aux mesures expérimentales réalisées initialement sur échantillon non paracheÎ par DRX. L'efficacité des techniques de parachèvement étudiées a déjà été prouÎe dans plusieurs études mais seulement dans le cadre de la conception de nouvelles structures et non dans le cadre de la maintenance de structures existantes. Une des perspectives de l'étude présentée consiste donc à Îrifier l'efficacité des méthodes proposées dans le cadre d'assemblages ayant déjà subi de la fatigue mécanique. La seconde perspective concerne le développement de modélisation permettant de prendre en compte les opérations de parachèvement