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Titre du document / Document title

Jonction 16MND5-Inconel 690-316LN par soudage-diffusion : élaboration et calcul des contraintes résiduelles de procédé = Diffusion-bonded 16MND5-Inconel 690-316LN junction : elaboration and process residual stresses modeling

Auteur(s) / Author(s)

Martinez Michael ; Cailletaud Georges (Directeur de thèse) ;

Affiliation(s) du ou des auteurs / Author(s) Affiliation(s)

Ecole nationale supérieure des mines de Paris, Paris, FRANCE (Université de soutenance)

Résumé / Abstract

Le soudage-diffusion est un procédé de soudage à l'état solide, la liaison se faisant par diffusion sous pression et température élevées. Il est ici appliqué à une soudure courante en milieu nucléaire, mais de réalisation délicate : celle de l'acier de cuve 16MND5 sur l'acier inoxydable 316LN. L'objectif de l'étude est d'une part d'élaborer et de caractériser de telles jonctions et d'autre part de développer un outil de simulation permettant de prévoir les microstructures après soudage ainsi que les contraintes résiduelles de procédé. L'étude a montré la nécessité d'utiliser un matériau d'insert, le choix s'est porté sur l'Inconel 690, pour éviter la carburation du 316LN, et de procéder à un traitement de trempe et de revenu sur les jonctions après soudage, afin de restaurer la structure du 16MND5. Les liaisons 16MND5-Inconel 690-316LN ont été caractérisées métallurgiquement et mécaniquement. Afin de simuler les évolutions métallurgiques de nouveaux modules ont été développés dans Castem 2000, le code aux éléments finis du CEA, concernant la diffusion du carbone sur l'interface 16MND5-Inconel 690, la croissance de grain austénitique et les transformations de phases dans le 16MND5. Ces dernières sont calculées selon une version modifiée du modèle de Waeckel, tenant notamment compte des effets taille de grain et concentration en carbone. L'effet de transformations sur le calcul mécanique est traduit par l'introduction d'un terme de plasticité de transformation et de dilatation métallurgique. Le comportement des matériaux est choisi viscoplastique et a été identifié sur les trois matériaux entre 20 et 900°C. Il est tenu compte, quand il y a lieu, de la concentration en carbone et, pour le 16MND5, de la composition en phases. Le résultat du calcul montre l'importance de premier ordre de la plasticité de transformation.

Source / Source

Travaux Universitaires - Thèse nouveau doctorat
1999  [Note(s) :  [276 p.]] (bibl.: 157 ref.)  (Année de soutenance : 1999) (No :  99 ENMP 0923)

Langue / Language

Français

Mots-clés anglais / English Keywords

Diffusion welding

;

Residual stress

;

Welded joint

;

Insert

;

Phase transformation

;

Diffusion

;

Grain growth

;

Microstructure

;

Calculation

;

Finite element method

;

Viscoplasticity

;

Plasticity

;

Dissimilar metals

;

Stainless steel-316L

;

Inconel 690

;

Austenitic stainless steel

;

Low alloy steel

;

Nickel base alloys

;

Mots-clés français / French Keywords

Soudage diffusion

;

Contrainte résiduelle

;

Assemblage soudé

;

Insert

;

Transformation phase

;

Diffusion

;

Croissance grain

;

Microstructure

;

Calcul

;

Méthode élément fini

;

Viscoplasticité

;

Plasticité

;

Métaux dissemblables

;

Acier inoxydable 316L

;

Inconel 690

;

Acier inoxydable austénitique

;

Acier faiblement allié

;

Alliage base nickel

;

Acier Cr17Ni12Mo3-L

;

Alliage Ni59Cr30Fe9

;

Cr Fe Ni Ti

;

Mots-clés espagnols / Spanish Keywords

Soldeo por difusión

;

Tensión residual

;

Ensamblaje soldado

;

Insert

;

Transformación fase

;

Difusión

;

Crecimiento grano

;

Microestructura

;

Cálculo

;

Método elemento finito

;

Viscoplasticidad

;

Plasticidad

;

Metales desemejantes

;

Acero inoxidable austenítico

;

Acero débilmente aliado

;

Localisation / Location

INIST-CNRS, Cote INIST : T 134650

Nº notice refdoc (ud2m) : 203130

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