Development of a Weldability Testing System to Quantify Hot Cracking Susceptibility of Inconel 718 Pre-Welded Sheets

Les défauts de fissuration à chaud sont fréquemment observés lors du soudage à l'arc sous gaz avec électrode de tungstène (GTAW), de feuilles d'Inconel 718. Dans le but de résoudre ce problème et d'améliorer la qualité des soudures, un projet de recherche a été mené par professeure Brochu de l'École Polytechnique de Montréal. Dans le cadre de ce dernier, des soudures ayant une variété de microstructures ont été produites en faisant varier les paramètres de soudage. Dans certaines de ces microstructures, un joint de grain central rectiligne a été observé : une caractéristique qui semblerait être à l'origine des fissures. Par la suite, des tentatives pour produire une soudure sans joint de grain central furent amorcées. Suite à ce projet, il a été jugé nécessaire de tester la susceptibilité à la fissuration à chaud des différents joints soudés. Ainsi, le but de ce projet est de développer un système et une méthode expérimentale permettant de déterminer l'effet de la microstructure de soudures existantes sur leur susceptibilité à la fissuration à chaud, et ce à un moindre coût. La procédure adoptée pour la conception et le développement du système est divisée en plusieurs étapes, soit l'analyse de la littérature et des méthodes d'essai de soudabilité existantes, la conception du système et le développement de la procédure expérimentale permettant d'évaluer les capacités du système. En ce qui a trait à l'analyse de la littérature, les propriétés mécaniques de différents superalliages de nickel, particulièrement les alliages de type IN718, ont été comparées à d'autres matériaux. Les maints types de fissures pouvant se former lors du procédé de soudage de ces alliages ont ensuite été examinés. Les méthodes d'essai de soudabilité les plus courantes pour quantifier la sensibilité à la fissuration à chaud des matériaux y sont décrites. Il a été conclu de la revue de littérature que les méthodes d'essai impliquant l'application d'une contrainte externe sont plus efficaces que les autres puisqu'elles offrent un meilleur contrôle sur le déroulement du test. Dans le chapitre suivant, les capacités et les limites des différentes méthodes décrites précédemment ont été analysées et comparées afin de vérifier leur capacité à répondre aux attentes et aux spécificités techniques du projet. Il a été conclu que la méthode d'essai de ductilité à chaud est celle qui répond au plus grand nombre de critères pour ce projet. Le chapitre 4 décrit le processus de conception de la méthode d'essai de ductilité à chaud qui comprend divers obstacles et défis qui ont dû être surmontés.