Énergie d'arc et apport de chaleur

selon EN 1011-2, annexe D

Saisie

mm
°C
s

Résultat

Énergie d'arc
E = 1,43kJ/mm
Apport de chaleur
Q = 1,15kJ/mm
Épaisseur de transition
17,60mm
Évacuation de la chaleur
tridimensionnelle

L'épaisseur est supérieure à l'épaisseur de transition.

Facteur de forme selon EN 1011-2, tableau D.1.

Ajuster les facteurs

Laisser vide pour utiliser les valeurs du tableau. Des valeurs propres sont utiles pour les procédés, types d'arc ou positions de soudage non couverts par les tableaux — le résultat n'est alors plus couvert par la norme.

valeur du tableau 0,80
valeur du tableau 1,00
valeur du tableau 1,00
Principes et formules

Le temps de refroidissement t8/5 est la durée nécessaire à un cordon de soudure et à sa zone affectée thermiquement pour passer de 800 °C à 500 °C. Il détermine largement les propriétés mécaniques de l'assemblage. Ce calculateur applique la méthode de EN 1011-2, annexe D.

Les deux grandeurs

L'énergie d'arc E est l'énergie fournie par unité de longueur. L'apport de chaleur Q en est la part qui parvient réellement dans la pièce : Q = η · E. Comme η ≤ 1, on a toujours Q ≤ E. C'est Q qui détermine le temps de refroidissement.

Formules

Évacuation tridimensionnelle (tôle épaisse)

t8/5 = (6700 − 5 T0) · Q · [ 1/(500−T0) − 1/(800−T0) ] · F3

Évacuation bidimensionnelle (tôle mince)

t8/5 = (4300 − 4,3 T0) · 105 · (Q/d)2 · [ (1/(500−T0))2 − (1/(800−T0))2 ] · F2

Épaisseur de transition — En dessous de cette épaisseur, le cas bidimensionnel s'applique ; au-dessus, le cas tridimensionnel. Le calculateur choisit lui-même.

dü = √( (4300−4,3 T0) · 105/(6700−5 T0) · Q · [ 1/(500−T0) + 1/(800−T0) ] )

Rendements thermiques

Selon EN 1011-1:2009, tableau 1.

Procédé η
Soudage à l'arc submergé (SAW) UP (12) 1,00
Soudage à l'arc manuel avec électrode en baguette E (111) 0,80
Soudage au gaz actif métallique (MAG) MAG (135) 0,80
Soudage au gaz inert métallique (MIG) MIG (131) 0,80
Soudage au gaz inerte au tungstène (TIG) WIG (141) 0,60

Facteurs de forme

F2 s'applique à l'évacuation bidimensionnelle, F3 à la tridimensionnelle. Là où la norme indique une plage, ce calculateur retient la borne inférieure — ce qui donne l'énergie requise la plus élevée. La plage complète est indiquée avec le résultat.

Type de joint F2 F3 Source
Soudure de dépôt 1,00 1,00 EN 1011-2
1. et 2. soudure d'angle sur joint en T ou en croix 0,45–0,67 0,67 EN 1011-2
3. et 4. soudure d'angle sur joint en croix 0,30–0,67 0,67 repris
Soudure d'angle sur joint d'angle 0,90–0,67 0,67 EN 1011-2
Soudure d'angle sur joint de recouvrement 0,70 0,67 repris
Passe de racine joints en V 1,00 1,00–1,20 repris
Passe de racine joints doubles en V 0,70 0,70 repris
Milieu de joint en V et joints doubles en V 0,90 0,90 EN 1011-2
Passe de recouvrement joints V et joints doubles en V 0,90 0,90 EN 1011-2
Joint en I, 'Soudure Couche-contre-couche' 1,00 1,00 repris

Limites de la méthode

  • La méthode suppose un assemblage d'épaisseurs égales. Pour des épaisseurs différentes, elle ne fournit qu'un ordre de grandeur.
  • Le temps de refroidissement est une fourchette, non un minimum : un refroidissement trop rapide durcit la zone affectée, trop lent il coûte de la ténacité. Pour les passes de remplissage et de finition des aciers non alliés et faiblement alliés, EN 1011-2 cite généralement 10 à 25 s.
  • Ce calcul ne remplace pas une qualification de mode opératoire de soudage.

Sources

  • EN 1011-2:2001+A1:2003, annexe D
  • EN 1011-1:2009, tableau 1
  • ISO/TR 18491:2015