[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

FR3086671A1 - Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction - Google Patents

Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction Download PDF

Info

Publication number
FR3086671A1
FR3086671A1 FR1858863A FR1858863A FR3086671A1 FR 3086671 A1 FR3086671 A1 FR 3086671A1 FR 1858863 A FR1858863 A FR 1858863A FR 1858863 A FR1858863 A FR 1858863A FR 3086671 A1 FR3086671 A1 FR 3086671A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
welding
annealing
weld
assembly
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1858863A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3086671B1 (fr
Inventor
Thomas Lety
Romaric Lenoir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto Sas Fr
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1858863A priority Critical patent/FR3086671B1/fr
Publication of FR3086671A1 publication Critical patent/FR3086671A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3086671B1 publication Critical patent/FR3086671B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • C21D1/30Stress-relieving
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/42Induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C21D9/505Cooling thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/25Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé et une installation de recuit ou de revenu d'au moins un point de soudure et/ou d'au moins un cordon de soudure sur un ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles, le procédé comprenant - une étape de chauffage jusqu'à une température donnée de recuit ou de revenu d'une zone de l'ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température donnée de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins cordon de soudure ; et - une étape de refroidissement de ladite zone chauffée ; le procédé et l'installation étant remarquables en ce que l'étape de chauffage est une étape de chauffage par induction mise en œuvre par un dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5).

Description

© PROCEDE DE TRAITEMENT THERMIQUE DE RECUIT OU DE REVENU DE POINTS DE SOUDURE PAR CHAUFFAGE PAR INDUCTION.
©) L'invention concerne un procédé et une installation de recuit ou de revenu d'au moins un point de soudure et/ou d'au moins un cordon de soudure sur un ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles, le procédé comprenant
- une étape de chauffage jusqu'à une température donnée de recuit ou de revenu d'une zone de l'ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température donnée de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins cordon de soudure; et
- une étape de refroidissement de ladite zone chauffée; le procédé et l'installation étant remarquables en ce que l'étape de chauffage est une étape de chauffage par induction mise en œuvre par un dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5).
Illllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll
PROCEDE DE TRAITEMENT THERMIQUE DE RECUIT OU DE REVENU DE POINTS DE
SOUDURE PAR CHAUFFAGE PAR INDUCTION
L’invention se situe dans le domaine de l’assemblage de pièces de véhicule automobile et concerne en particulier les procédés de soudage d’au moins deux pièces métalliques de structure automobile, telles que des pièces de tôle métallique.
Il est connu de construire des structures telles que des caisses de véhicule en assemblant différentes pièces métalliques, telles que des tôles en acier, au moyen de points de soudure électriques par résistance. Les caisses des véhicules automobiles sont ainsi assemblées à plus de 80 % par des points soudés. Pour ce faire, au moins deux pièces métalliques sont maintenues ensemble au moyen d’une pince assurant une pression ponctuelle, et chauffées par passage d’un courant électrique jusqu’à la fusion de la matière au niveau de la zone de contact. Cette technique est donc dépendante de la résistivité des matières, de l’épaisseur de l’assemblage et du diamètre des électrodes formant la pince.
Lorsque les aciers utilisés présentent des structures à l’état trempé de type martensitique, les transformations subies pendant le soudage conduisent à ce que les points de soudure montrent une tenue mécanique faible, notamment en cas de choc. Une solution pour pallier ce défaut est d’ajouter des points de soudure supplémentaires, à condition toutefois que la géométrie de la pièce et les installations de soudage le permettent. Une autre solution connue pour répondre à cette problématique est de mettre en œuvre un traitement de recuit ou de revenu sur lesdits points de soudure. C’est pourquoi, il est connu de réaliser, à la suite d’une opération de soudage, un traitement thermique de recuit ou de revenu en employant ces mêmes électrodes électriques de manière à diminuer les contraintes de l’acier au niveau des points de soudure.
Pour mémoire, un traitement de recuit consiste à chauffer, au moins en partie, une pièce à une température déterminée dite de recuit (supérieure à la température d’austénitisation AC3), à maintenir cette pièce à ladite température pendant un temps donné et à refroidir la pièce à la vitesse adéquate afin d’obtenir, après retour à la température ambiante, un état structural du métal proche de l’état stable. Le recuit permet notamment d’éliminer ou au moins de réduire les contraintes résiduelles du métal liées à une action antérieure, comme une opération de soudage.
Un traitement de revenu consiste à chauffer une pièce à une température déterminée qui est inférieure à la température de transformation de phase de l’acier (soit une température inférieure à environ 700°C), à maintenir cette pièce à ladite température pendant un temps donné et à la mise en œuvre d’un refroidissement adéquat. Un revenu permet d’atténuer les effets d’une trempe en rendant la pièce plus ductile et plus tenace. L’emploi du terme revenu sous-entend que le traitement thermique est réalisé sur un état préalablement trempé.
Le document JP 2004122152 propose un traitement par ultrasons pour renforcer les points de soudage électrique.
Le document EP 2 889 102 décrit un procédé pour le soudage d'une partie chevauchée dans laquelle une pluralité d'éléments en tôle sont soudés ensemble et au moins l'un des éléments en tôle contient une structure martensitique. Le procédé comporte :
une étape de soudage par résistance par points dans laquelle des soudures par points ayant des noyaux de soudure sont formées sur la partie chevauchée ; et une étape de formation de parties fondues et solidifiées dans laquelle un faisceau laser est émis, de sorte à ce que leur profondeur est égale ou supérieure à 50 % de l'épaisseur du ou des élément(s) en tôle contenant la structure martensitique.
Le traitement thermique réalisé dans ce procédé est utile pour éviter une rupture des points de soudure.
Le document EP 2 351 628 décrit un procédé de soudage par points par des électrodes, l’appareil de soudage comportant des premiers et seconds moyens de chauffage par des fréquences différentes pour chauffer des régions différentes permettant un traitement thermique, tel qu’une trempe.
Le problème rencontré lors d’un recuit ou d’un revenu réalisé avec des électrodes de soudage est que lesdites électrodes présentent généralement un circuit interne de refroidissement à l’eau. L’électrode se présentant sous une forme de pince qui reste fermée sur lesdites pièces soudées quelques instants après que l’opération de chauffe soit terminée, l’acier subit donc une trempe après le traitement de recuit ou de revenu, du fait de la présence de ce circuit de refroidissement interne à l’eau. Or, une telle trempe va créer de nouvelles contraintes atténuant les possibilités de détente pouvant être obtenues par ledit recuit ou ledit revenu. Il n’est malheureusement pas possible de relâcher immédiatement la pièce ou d’éteindre ledit circuit de refroidissement interne. Il existe donc un besoin de trouver un moyen pour réduire, voire éliminer, l’apparition de nouvelles contraintes.
L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des inconvénients rencontrés dans l’art antérieur en proposant une solution permettant d’atténuer les effets d’une opération de soudage qui soit plus efficace en ce qu’il limite voire élimine l’apparition de nouvelles contraintes.
A cet effet et selon un premier aspect, l’invention propose un procédé de recuit ou de revenu d’au moins un point de soudure et/ou d’au moins un cordon de soudure sur un ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles, le procédé comprenant :
une étape de chauffage jusqu’à une température donnée de recuit ou de revenu d’une zone de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température donnée de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure ; et une étape de refroidissement de ladite zone chauffée ;
le procédé étant remarquable en ce que l’étape de chauffage est une étape de chauffage par induction mise en œuvre par un dispositif de chauffage par induction électromagnétique.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention consiste à réaliser un recuit ou un revenu qui soit localisé et appliqué sur au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure entre deux éléments au moyen d’un dispositif différent de celui qui a été utilisé pour réaliser le point de soudure. En particulier, le dispositif choisi est un dispositif par induction apte à réaliser un chauffage de recuit ou de revenu tout en étant disposé écarté des pièces traitées thermiquement. Cette configuration est avantageuse en ce qu’elle évite de pratiquer un traitement de trempe non souhaité suite au traitement thermique de recuit ou de revenu.
Aussi, selon une mise en œuvre préférée, l’étape de refroidissement est une étape de refroidissement à l’air. De préférence, ladite étape de refroidissement à l’air est conduite depuis la température donnée de recuit ou de revenu jusqu’à la température ambiante.
La mise en œuvre d’un chauffage par induction permet d’offrir ensuite la possibilité d’un refroidissement à l’air de la zone recuite, au contraire des dispositifs de chauffage par résistance. Ladite zone ne subit donc pas de trempe, ce qui améliore les performances du procédé de recuit ou de revenu en matière de détente.
De manière préférentielle, la température donnée de recuit ou de revenu est choisie audessus de la température AC3 de transformation en austénite et/ou au moins une des pièces soudées est une pièce en acier montrant une structure martensitique au moins au niveau du ou des points de soudure compris dans la zone chauffée. Aussi, la structure après recuit peut être une structure de recuit ou de revenu, de type martensite de revenu, ou une structure de type bainitique.
Idéalement, l’ensemble formé par au moins deux pièces ayant été assemblé par réalisation d’au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure dans une zone de soudure, le procédé est remarquable en ce que l’étape de chauffage est conduite sur tout ou partie de ladite zone de soudure. De préférence, l’étape de chauffage est conduite sur une partie de ladite zone de soudure, ladite partie étant centrée sur au moins un point de soudure et/ou sur au moins un cordon de soudure.
Préférentiellement, la zone chauffée est une zone de surface supérieure ou égale à cinq fois la surface du point de soudure et/ou du cordon de soudure ; de préférence, supérieure ou égale à trois fois la surface du point de soudure et/ou du cordon de soudure.
Préférentiellement, la zone chauffée est une zone de surface supérieure ou égale à cinq fois la surface combinée du point de soudure et/ou du cordon de soudure, et de la zone thermiquement associée audit point de soudure et/ou audit cordon de soudure; de préférence, supérieure ou égale à trois fois ladite surface combinée.
Selon une mise en œuvre de l’invention, le dispositif de chauffage par induction électromagnétique utilisé lors de l’étape de chauffage est un dispositif à flux électromagnétique transverse comprenant un inducteur inférieur et un inducteur supérieur disposés écartés de manière à former un entrefer, et le procédé comprend une étape préliminaire de positionnement d’une partie de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles formant la zone à chauffer dans ledit entrefer.
Selon une autre mise en œuvre de l’invention, le dispositif de chauffage par induction électromagnétique utilisé lors de l’étape de chauffage est un dispositif comprenant un inducteur unique, et le procédé comprend une étape préliminaire de positionnement d’une partie de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles formant la zone à chauffer en regard dudit inducteur.
On notera que l’utilisation d’un dispositif de chauffage à flux électromagnétique transverse pour le chauffage d’une bande métallique défilante est connu du document FR2808163. Le dispositif et le procédé décrit sont différents de l’invention en ce que l’invention propose un traitement thermique local et non pas sur la totalité de l’ensemble formé par les pièces soudées entre elles ; et en ce que le procédé de l’invention va proposer préférentiellement un refroidissement à l’air et non pas un traitement thermique de trempe successivement au traitement thermique de recuit ou de revenu.
De manière avantageuse, l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles est un ensemble de pièces d’un véhicule automobile. De préférence, lesdites pièces sont des pièces de tôle métallique soudées entre elles au niveau de leur feuillures et/ou des pièces de structure automobile.
Idéalement, au moins une des pièces est une pièce en un acier sélectionné parmi les aciers à haute limite élastique (HLE), les aciers à très haute limite élastique (THLE) ou les aciers à ultra haute limite élastique (U H LE) et/ou au moins une des pièces soudées est formée par emboutissage à chaud.
Eventuellement, l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles comprend au moins un point de soudure et le procédé comprend une étape de détermination des contraintes montrées par le ou les points de soudure de l’ensemble par au moins deux pièces soudées entre elles ; et une étape de caractérisation du ou des points de soudure montrant une contrainte au-delà d’un seuil donné pour la mise en œuvre du traitement thermique de recuit ou de revenu par l’étape de chauffage sur le ou lesdits points. Il est possible que l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles ne comprenne qu’un point de soudure, et que ce point de soudure montre des contraintes suffisantes pour être soumis à un traitement thermique. Il est également possible que l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles comprenne au moins deux points de soudure et qu’au moins un point de soudure soit soumis à un traitement thermique de recuit ou de revenu, et au moins un point de soudure ne soit pas soumis à un traitement thermique de recuit ou de revenu. En ne soumettant à un traitement thermique que les points de soudure présentant une contrainte au-delà d’un seuil critique prédéterminé, et non pas de manière systématique tous les points de soudure, le procédé est économe en énergie et limite les coûts et le temps de production d’un ensemble de pièces.
De manière préférentielle, le procédé comprend une étape initiale de réalisation d’un d’assemblage d’au moins deux pièces par soudage électrique par résistance et/ou par soudage par faisceaux à haute énergie, de sorte à former au moins un point de soudure.
Selon un deuxième aspect, l’invention se rapporte à l’utilisation d’un dispositif de chauffage par induction électromagnétique dans un procédé de recuit ou de revenu selon le premier aspect d’au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure d’un ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles, l’utilisation étant remarquable en ce qu’elle comprend :
le chauffage jusqu’à une température donnée de recuit ou de revenu d’une zone de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température donnée de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure; et de préférence, le refroidissement à l’air de ladite zone chauffée.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne une installation pour l’assemblage par soudage d’au moins deux pièces métalliques remarquable en ce qu’elle comprend au moins un dispositif de soudage et au moins un dispositif de chauffage par induction électromagnétique configuré pour la mise en œuvre d’un procédé selon le premier aspect ou destiné à l’utilisation selon le deuxième aspect. Le dispositif de soudage est, par exemple, une pince de soudage.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention :
le dispositif de soudage est porté par un robot de soudage, et/ou le dispositif de chauffage par induction électromagnétique est porté par le bras articulé d’un robot, et/ou au moins un dispositif de soudage et au moins un dispositif de chauffage par induction électromagnétique sont agencés au sein du même poste de soudage.
Selon une mise en œuvre de l’invention le dispositif de soudage et/ou le dispositif de chauffage électromagnétique sont manipulés manuellement.
Selon un mode de réalisation préféré, l’installation est remarquable en ce que le dispositif de chauffage par induction électromagnétique est un dispositif à flux électromagnétique transverse comprenant un inducteur inférieur et un inducteur supérieur disposés écartés de manière à former un entrefer configuré pour recevoir la zone à chauffer de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles, ou est un dispositif ne comprenant qu’un seul inducteur.
Selon un autre mode de réalisation alternatif ou complémentaire, le dispositif de soudage est porté par un robot de soudage, et au moins un robot de soudage est un robot soudeur configuré pour réaliser un soudage électrique par résistance et/ou au moins un robot de soudage est un robot soudeur configuré par soudage par faisceaux à haute énergie.
Enfin, selon un quatrième aspect, l’invention a pour objet un véhicule comprenant un assemblage comprenant au moins deux pièces métalliques assemblées par soudage et dont au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure a été soumis à un procédé de recuit ou de revenu selon le premier aspect.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence à la planche de dessin annexée sur laquelle la figure unique 1 est une vue schématique d’une installation selon l’invention.
Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres étapes dans le procédé auquel il se réfère, ou d’autres postes dans l’installation ou d’autres éléments dans l’assemblage et le véhicule auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ».
On rappelle au besoin que l’austénitisation est le chauffage d’une pièce en acier à une température donnée, dite d’austénitisation, pendant un temps donné, permettant de transformer l’ensemble de sa structure cristallographique en austénite. La température d’austénitisation est dépendante de l’alliage de l’acier. Elle doit être supérieure à AC3 tout en ne s’élevant pas trop pour éviter le risque de grossissement des grains d’austénite.
Le procédé, l’installation pour la mise en œuvre du procédé et l’assemblage obtenu par le procédé seront décrits conjointement.
Le procédé selon l’invention est un procédé de recuit ou de revenu d’au moins un point de soudure et/ou d’au moins un cordon de soudure sur un ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles, le procédé comprenant :
une étape de chauffage jusqu’à une température donnée de recuit ou de revenu d’une zone de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure ; et une étape de refroidissement de ladite zone chauffée.
Selon l’invention, l’étape de chauffage est une étape de chauffage par induction mise en œuvre par un dispositif de chauffage par induction électromagnétique.
Le procédé est mis en œuvre sur un ensemble de pièces assemblées par soudage et montrant à cet effet une zone de soudure. La zone de soudure est tout ou partie de la zone de juxtaposition d’au moins deux pièces et se définit comme la zone de fixation desdites pièces entre elles.
Les méthodes de soudage mises en œuvre dans le cadre de l’invention, à savoir le soudage électrique par résistance et le soudage par faisceaux à haute énergie sont bien connues de l’homme du métier et ne seront pas décrites plus avant.
On rappellera néanmoins que le soudage électrique par résistance est préférentiellement un soudage par points. On rappellera également que le soudage par faisceaux à haute énergie peut être choisi parmi un soudage laser, un soudage par faisceau d’électrons ou un soudage par bombardement électronique. De préférence, le soudage par faisceaux à haute énergie est un soudage laser. Le laser peut être utilisé en mode continu ou en mode pulsé. De préférence encore, le soudage par faisceaux à haute énergie est un soudage sans apport de matière, c’est-à-dire sans apport de métal.
De manière avantageuse, l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles est un ensemble de pièces d’un véhicule automobile. Il peut s’agir, par exemple, de pièces de structure automobile assemblées entre elles pour former un pied avant ou un pied central de véhicule. Il peut également s’agir de structures de type longerons. De préférence, lesdites pièces sont des pièces de tôle métallique soudées entre elles au niveau de leurs feuillures. Idéalement, au moins une des pièces est une pièce en un acier sélectionné parmi les aciers doux, les aciers à haute limite élastique (HLE), les aciers à très haute limite élastique (THLE) ou les aciers à ultra haute limite élastique (U H LE) et/ou au moins une des pièces soudées est formée par emboutissage à chaud. Pour mémoire, les aciers doux montrent une limite d’élasticité allant de 300 à 350 MPa, les aciers à haute limite élastique (HLE) montrent une limite d’élasticité allant de 400 à 700 MPa, les aciers à très haute limite élastique (THLE) montrent une limite d’élasticité allant de 800 à 1000 MPa et les aciers à ultra haute limite élastique (UHLE) montrent une limite d’élasticité de 1100 à 1500 MPa. La limite d’élasticité est mesurée selon la norme ISO 6892-1:2016.
Eventuellement, les pièces comprennent à la fois des points de soudure électrique (c’est-àdire des points de soudure réalisés par soudage électrique par résistance) et des points de soudure ou des cordons de soudure laser (c’est-à-dire réalisés par soudage laser).
Le procédé selon l’invention comprend préférentiellement une étape initiale de réalisation d’assemblage d’au moins deux pièces par soudage électrique par résistance et/ou par soudage par faisceaux à haute énergie, de sorte à former au moins un point de soudure et/ou au moins un cordon de soudure.
L’installation 1 selon l’invention, illustrée en figure 1, va donc préférentiellement comprendre au moins un dispositif de soudage, par exemple porté par un robot de soudage 3, et au moins un dispositif de chauffage 5 par induction électromagnétique configuré pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Avantageusement, le dispositif de chauffage 5 par induction électromagnétique est porté par le bras articulé d’un robot 7. Préférentiellement, au moins un robot de soudage 3 est un robot soudeur configuré pour réaliser un soudage électrique par résistance et/ou au moins un robot de soudage est un robot soudeur configuré par soudage par faisceaux à haute énergie. Lorsque le soudage est fait manuellement, il peut se faire au moyen d’une pince de soudage.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, l’ensemble de pièces 9 est ou comprend un ensemble de tôle pouvant former un corps creux assemblé au niveau de ses feuillures de sorte à présenter une zone de soudure 11. Le traitement thermique de recuit ou de revenu comprenant l’étape de chauffage est conduit sur tout ou partie de ladite zone de soudure 11. De préférence, l’étape de chauffage est conduite sur une partie seulement de ladite zone de soudure 11, ladite partie étant centrée sur au moins un point de soudure.
Comme illustré dans notre exemple de réalisation, l’assemblage de l’ensemble de pièces par soudage et le traitement thermique de recuit ou de revenu d’au moins un point et/ou au moins un cordon de soudure peuvent être réalisés successivement au sein d’un même poste d’une installation, c’est-à-dire sans déplacement de l’ensemble de pièces 9 entre l’étape de soudage et l’étape de chauffage de recuit ou de revenu. Alternativement ils peuvent être réalisés dans des postes différents avec un transport de l’ensemble de pièces entre les différents postes.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le dispositif de chauffage par induction électromagnétique utilisé lors de l’étape de chauffage est un dispositif à flux électromagnétique transverse comprenant un inducteur inférieur 13 et un inducteur supérieur 15 disposés écartés de manière à former un entrefer. Une telle configuration est particulièrement avantageuse lorsque la zone de soudure comprenant les points de soudure à traiter est disposée sur des feuillures. Dans un tel cas, le procédé comprend une étape préliminaire de positionnement d’une partie de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles formant la zone à chauffer dans ledit entrefer.
De manière alternative ou complémentaire, le dispositif de chauffage par induction électromagnétique utilisé lors de l’étape de chauffage peut ne comprendre qu’un seul inducteur. Cette configuration est avantageuse lorsque le point de soudure auquel doit être appliqué le traitement de recuit ou de revenu est au fond d’une cavité, ou lorsqu’il s’agit d’appliquer un traitement de recuit ou de revenu à un cordon de soudure, en déplaçant le dispositif de chauffage par induction électromagnétique le long du cordon de soudure.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, le traitement de recuit ou de revenu est réalisé sur une partie seulement de la zone de soudure et est conduit de manière à ce que la température donnée de recuit ou de revenu soit choisie au-dessus de la température AC3 de transformation en austénite.
Une fois le traitement de recuit ou de revenu effectué, le refroidissement de l’ensemble de pièces se fait préférentiellement naturellement, à l’air, depuis la température donnée de recuit ou de revenu jusqu’à la température ambiante. La mise en œuvre d’un refroidissement à l’air permet de bénéficier d’une détente optimale de l’acier dans la zone recuite. Si le refroidissement peut être naturel, il peut également être légèrement forcé par soufflage d’air sans toutefois conduire à une trempe.
Eventuellement, l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles comprend au moins un point de soudure, par exemple au moins deux points de soudure, et le procédé 5 comprend une étape de détermination des contraintes montrées par le ou les points de soudure de l’ensemble par au moins deux pièces soudées entre elles ; et une étape de caractérisation du ou des points de soudure montrant une contrainte au-delà d’un seuil donné pour la mise en œuvre du traitement thermique de recuit ou de revenu par l’étape de chauffage. La détermination des contraintes peut se faire selon n’importe quelle méthode de 10 calcul connue de l’homme du métier. Il est également possible de déterminer quels sont le ou les points de soudure les plus contraints au moyen d’essais-chocs.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de recuit ou de revenu d’au moins un point de soudure et/ou d’au moins un cordon de soudure sur un ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles, le procédé comprenant :
    une étape de chauffage jusqu’à une température donnée de recuit ou de revenu d’une zone de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles avec maintien à ladite température donnée de recuit ou de revenu pendant un temps prédéterminé, la zone chauffée comprenant au moins un point de soudure et/ou au moins cordon de soudure ; et une étape de refroidissement de ladite zone chauffée ;
    le procédé étant caractérisé en ce que l’étape de chauffage est une étape de chauffage par induction mise en œuvre par un dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’étape de refroidissement est une étape de refroidissement à l’air ; de préférence ladite étape de refroidissement à l’air est conduite depuis la température donnée de recuit ou de revenu jusqu’à la température ambiante.
  3. 3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la température donnée de recuit ou de revenu est choisie au-dessus de la température AC3 de transformation en austénite et/ou en ce qu’au moins une des pièces soudées est une pièce en acier montrant une structure martensitique au moins au niveau du ou des points de soudure compris dans la zone chauffée.
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, l’ensemble (9) formé par au moins deux pièces ayant été assemblé par réalisation d’au moins un point de soudure et/ou au moins cordon de soudure dans une zone de soudure (11), le procédé est caractérisé en ce que l’étape de chauffage est conduite sur tout ou partie de ladite zone de soudure (11) ; de préférence, l’étape de chauffage est conduite sur une partie de ladite zone de soudure (11), ladite partie étant centrée sur au moins un point de soudure, et/ou sur au moins un cordon de soudure.
  5. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5) utilisé lors de l’étape de chauffage est :
    - un dispositif à flux électromagnétique transverse comprenant un inducteur inférieur (13) et un inducteur supérieur (15) disposés écartés de manière à former un entrefer, et en ce que le procédé comprend une étape préliminaire de positionnement d’une partie de l’ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles formant la zone à chauffer dans ledit entrefer ; ou
    - un dispositif comprenant un inducteur unique, et le procédé comprend une étape préliminaire de positionnement d’une partie de l’ensemble formé par au moins deux pièces soudées entre elles formant la zone à chauffer en regard dudit inducteur.
  6. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles comprend au moins un point de soudure et en ce que le procédé comprend une étape de détermination des contraintes montrées par le ou les points de soudure de l’ensemble par au moins deux pièces soudées entre elles ; et une étape de caractérisation du ou des points de soudure montrant une contrainte au-delà d’un seuil donné pour la mise en œuvre du traitement thermique de recuit ou de revenu par l’étape de chauffage sur le ou lesdits points.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend une étape initiale de réalisation d’un d’assemblage d’au moins deux pièces par soudage électrique par résistance et/ou par soudage par faisceaux à haute énergie, de sorte à former au moins un point de soudure.
  8. 8. Installation (1) pour l’assemblage par soudage d’au moins deux pièces métalliques caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un dispositif de soudage et au moins un dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5) configuré pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 7; de préférence :
    le dispositif de soudage est porté par un robot de soudage (3) ; et/ou le dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5) est porté par le bras articulé d’un robot (7), et/ou au moins un dispositif de soudage et au moins un dispositif de chauffage par induction électromagnétique sont agencés au sein du même poste de soudage.
  9. 9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que :
    le dispositif de chauffage par induction électromagnétique (5) est un dispositif à flux électromagnétique transverse comprenant un inducteur inférieur (13) et un inducteur supérieur (15) disposés écartés de manière à former un entrefer configuré pour recevoir la zone à chauffer de l’ensemble (9) formé par au moins deux pièces soudées entre elles ou est un dispositif ne comprenant qu’un seul inducteur; et/ou le dispositif de soudage est porté par un robot de soudage, et au moins un robot de soudage (3) est un robot soudeur configuré pour réaliser un soudage électrique par résistance et/ou au moins un robot de soudage (3) est un robot soudeur configuré par soudage par faisceaux à haute énergie.
FR1858863A 2018-09-27 2018-09-27 Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction Active FR3086671B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1858863A FR3086671B1 (fr) 2018-09-27 2018-09-27 Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1858863A FR3086671B1 (fr) 2018-09-27 2018-09-27 Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3086671A1 true FR3086671A1 (fr) 2020-04-03
FR3086671B1 FR3086671B1 (fr) 2021-05-28

Family

ID=65243922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1858863A Active FR3086671B1 (fr) 2018-09-27 2018-09-27 Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3086671B1 (fr)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2421950A1 (fr) * 1978-04-07 1979-11-02 Kraftwerk Union Ag Proceded'amelioration par trempe et revenu de cordons de soudure d'assemblage
FR2808163A1 (fr) 2000-04-19 2001-10-26 Celes Dispositif de chauffage par induction a flux transverse a circuit magnetique de largeur variable
JP2004122152A (ja) 2002-09-30 2004-04-22 Nippon Steel Corp 超音波衝撃処理によるスポット溶接継手の疲労強度向上方法
WO2008088834A1 (fr) * 2007-01-17 2008-07-24 Kva, Inc. Procédé pour améliorer la performance de joints à soudure continue utilisant un traitement thermique après soudure
US20100032413A1 (en) * 2006-10-13 2010-02-11 Berndt Brenner Method and device for the crack-free welding, repair welding, or surface welding of materials prone to forming hot cracks
EP2351628A1 (fr) 2008-09-30 2011-08-03 Neturen Co., Ltd. Dispositif de soudage de métal et procédé de soudage de métal
FR2991213A1 (fr) * 2012-06-05 2013-12-06 Alstom Hydro France Procede de soudage de deux bords d'une ou plusieurs pieces en acier l'un a l'autre et conduite forcee obtenue par un tel procede.
EP2889102A1 (fr) 2012-08-08 2015-07-01 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Procédé pour le soudage d'une partie chevauchée, procédé pour la fabrication d'un élément soudé à recouvrement, élément soudé à recouvrement, et composant pour l'automobile
US20170298469A1 (en) * 2013-11-25 2017-10-19 Richard Allen Teague Structural Component Including A Tempered Transition Zone
EP3305462A1 (fr) * 2015-06-08 2018-04-11 Origin Electric Company, Limited Procédé de fabrication d'élément d'assemblage, et dispositif pour la fabrication d'un élément d'assemblage

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2421950A1 (fr) * 1978-04-07 1979-11-02 Kraftwerk Union Ag Proceded'amelioration par trempe et revenu de cordons de soudure d'assemblage
FR2808163A1 (fr) 2000-04-19 2001-10-26 Celes Dispositif de chauffage par induction a flux transverse a circuit magnetique de largeur variable
JP2004122152A (ja) 2002-09-30 2004-04-22 Nippon Steel Corp 超音波衝撃処理によるスポット溶接継手の疲労強度向上方法
US20100032413A1 (en) * 2006-10-13 2010-02-11 Berndt Brenner Method and device for the crack-free welding, repair welding, or surface welding of materials prone to forming hot cracks
WO2008088834A1 (fr) * 2007-01-17 2008-07-24 Kva, Inc. Procédé pour améliorer la performance de joints à soudure continue utilisant un traitement thermique après soudure
EP2351628A1 (fr) 2008-09-30 2011-08-03 Neturen Co., Ltd. Dispositif de soudage de métal et procédé de soudage de métal
FR2991213A1 (fr) * 2012-06-05 2013-12-06 Alstom Hydro France Procede de soudage de deux bords d'une ou plusieurs pieces en acier l'un a l'autre et conduite forcee obtenue par un tel procede.
EP2889102A1 (fr) 2012-08-08 2015-07-01 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Procédé pour le soudage d'une partie chevauchée, procédé pour la fabrication d'un élément soudé à recouvrement, élément soudé à recouvrement, et composant pour l'automobile
US20170298469A1 (en) * 2013-11-25 2017-10-19 Richard Allen Teague Structural Component Including A Tempered Transition Zone
EP3305462A1 (fr) * 2015-06-08 2018-04-11 Origin Electric Company, Limited Procédé de fabrication d'élément d'assemblage, et dispositif pour la fabrication d'un élément d'assemblage

Also Published As

Publication number Publication date
FR3086671B1 (fr) 2021-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2649491C (fr) Procede de fabrication d'une piece soudee a tres hautes caracteristiques mecaniques a partir d'une tole laminee et revetue
CA2843169C (fr) Piece d'acier soudee mise en forme a chaud a tres haute resistance mecanique et procede de fabrication
EP0835947B1 (fr) Tole aluminiée à faible émissivité et procédé pour obtenir ledit produit
CA2956537A1 (fr) Procede de fabrication de toles d'acier pour durcissement sous presse, et pieces obtenues par ce procede
WO2011033180A1 (fr) Acier inoxydable à variations locales de résistance mécanique
FR2837498A1 (fr) Procede de fabrication d'un element metallique par chauffage suivi d'une trempe par refroidissement rapide
WO2013182582A1 (fr) Procede de soudage de deux bords d'une ou plusieurs pieces en acier l' un a l'autre incluant une etape de traitement thermique posterieure a l'etape de soudure : conduite forcee obtenue par un tel procede
FR3086671A1 (fr) Procede de traitement thermique de recuit ou de revenu de points de soudure par chauffage par induction
FR3001738B1 (fr) Procede de fabrication d'un composant d'essieu de vehicule automobile
WO2006013242A9 (fr) Objet comprenant une partie en acier de construction metallique, cette partie comportant une zone soudee a l’aide d’un faisceau a haute densite d’energie et presentant une excellente tenacite dans la zone fondue ; metode de fabrication de cet objet
FR2860742A1 (fr) Procede pour lier une structure en tole a au moins un element de raccord
FR2921889A1 (fr) Procede de fabrication d'un structure en tole
JP5918710B2 (ja) 溶接接合体の製造方法
EP2540137B1 (fr) Moule, procede de fabrication d'un moule et procede de fabrication d'un produit en matiere plastique ou composite au moyen de ce moule
FR3064936A1 (fr) Triangle ou bras de suspension pour vehicule automobile realise par emboutissage a chaud et soudure laser
KR102507236B1 (ko) 아연도금강 용접방법
FR2825375A1 (fr) Procede et dispositif de renforcement localise d'une tole de structure
WO2024062197A1 (fr) Piece d'acier pour aeronef et son procede de fabrication
FR3094652A1 (fr) Procédé de fabrication d’un fil d’armure d’une ligne flexible de transport de fluide et fil d’armure et ligne flexible issus d’un tel procédé
US20200406388A1 (en) Method of resistance welding zinc coated steel
FR3069797A1 (fr) Procede d’assemblage par soudage de pieces metalliques
EP0703298A1 (fr) Procédé de fabrication d'un acier présentant une bonne aptitude à la mise en forme et une bonne résistance à l'indentation
FR3095971A1 (fr) Procédé et installation d’assemblage d’au moins deux tôles par rivetage
LU88105A1 (fr) Procede pour assembler une bande de roulement en acier en carbone et une bande de roulement en acier au manganese
FR3118632A1 (fr) Procédé d’optimisation des propriétés en corrosion d’un assemblage d’au moins deux pièces réalisées en alliage à base d’aluminium assemblées par soudage par friction.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200403

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

CD Change of name or company name

Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR

Effective date: 20240423

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7