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Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 4 ISET Siliana 2017/2018 Chapitre

Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 4 ISET Siliana 2017/2018 Chapitre 1 : Le Contrôle Non Destructif : Généralités Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 5 ISET Siliana 2017/2018 Chapitre 1 : Contrôle Non Destructif : Généralités I. Introduction Le Contrôle Non Destructif (C.N.D.) est un ensemble de méthodes qui permettent de caractériser l'état d'intégrité de structures ou de matériaux, sans les dégrader, soit au cours de la production, soit en cours d'utilisation, soit dans le cadre de maintenances. On parle aussi d'«Essais Non Destructifs » (END) ou d'«Examens Non Destructifs». II. Les stades de contrôle On peut considérer que le contrôle non destructif d’un produit ou d’un objet peut être effectué à trois stades différents de sa vie : 1. Le contrôle de réception Le contrôle de réception d’un lot de pièces, d’une installation, d’un ouvrage au moment de la livraison a pour but de respecter de conformité à des spécifications de qualité définies auparavant. 2. Le contrôle en cours de fabrication Le contrôle en cours de fabrication est un outil de contrôle d’un procédé souvent automatisé et impliquant alors un appareillage installé à demeure en ligne de fabrication présentant une grande robustesse, une réaction rapide, un coût d’exploitation faible et une bonne fiabilité. Les défauts recherchés sont ici généralement bien identifiés, le fonctionnement est automatique aboutissant à un repérage ou un tri des produits défectueux. 1. Le contrôle de produit fini Ce contrôle s’effectue sur pièces ou produits finis Stade de contrôle d’un produit À la réception des approvisionnements En cours de fabrication À la livraison des produits finis Contrôle du produit Un client, une expression de besoin Réalisation du produit Conformité ?? Etude et spécification de fabrication Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 6 ISET Siliana 2017/2018 III. Les techniques de contrôle et leur objectif On distingue deux types de contrôles :  Contrôle destructif,  Contrôle non destructif. IV. Définition, moyens et utilisations du contrôle non destructif 1. Définition Contrôle Non Destructif (CND) : Méthodes de diagnostic de produits, afin de détecter, localiser, dimensionner et caractériser, d’éventuels défauts dans ceux-ci. 2. Moyens Utilisation de capteurs dont le fonctionnement est basé sur les principes de la physique (électromagnétisme, rayonnements, propagation, électricité….) 3. Utilisations Ces méthodes sont très utilisées dans :  l'industrie automobile (contrôle des blocs moteurs), Destructif Non destructif Essais mécaniques Métallographie Visuel, ressuage, vidéo, radio… Dégradation du matériau Intégrité du matériau Connaissance des défauts (Localisation, géométrie...) Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 7 ISET Siliana 2017/2018  l'aérospatiale et l'armée,  l'industrie pétrolière (pipelines, tubes, barres, soudures, réservoirs),  l'industrie navale (contrôle des coques),  l'industrie de l'énergie (réacteurs, chaudières, tuyauterie, turbines, ..),  l'aéronautique (poutres, ailes d'avion, nombreuses pièces moteurs, trains d'atterrissage..),  le ferroviaire en fabrication et en maintenance notamment pour les organes de sécurité (essieux, roues, bogies),  l'inspection alimentaire... Et en règle générale dans tous les secteurs produisant : • des pièces à coût de production élevé en quantité faible (nucléaire, pétrochimique...), • des pièces dont la fiabilité de fonctionnement est critique (nucléaire, canalisation de gaz...). V. Origines et classifications des défauts 1. Origines de défauts Un objet (pièce, installation, machine) peut contenir des défauts qui ont plusieurs origines :  la méthode et le procédé d'élaboration de brut (soudage, laminage, forgeage, moulage, …),  les conditions de service (chargement, température, nombre d’heures de fonctionnement …),  les traitements thermiques (trempe, …). Les défauts peuvent être de type surfacique (externe) ou de type volumique (interne). 2. Classification des défauts a. Défauts dus au soudage Il existe plusieurs types de défauts de soudure ainsi que différentes méthodes pour les prévenir et les corriger. Soufflures : Ce sont des défauts creux, généralement sphériques, formés par la présence de gaz. Quant aux piqûres, ce sont plus précisément des soufflures débouchantes (en surface). Fissurations : Les fissurations constituent l’un des défauts de soudure les plus fréquents. Elles sont causées par la présence de tensions internes trop importantes à l’intérieur du métal soudé. Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 8 ISET Siliana 2017/2018 Causes Moyen de prévention Fissuration à chaud  Joint trop étroites.  Présence d’impuretés dans la soudure (souffre, phosphore).  Métal d’apport incompatible avec le métal de base.  Cordon trop petit.  Trop de retrait durant ou après le soudage.  Bonne mesure des angles des chanfreins.  Préchauffage et chauffage en cours de soudure.  Bon choix du métal d’apport  Refroidissement lent.  Traitement thermique après soudage.  Cordon suffisamment large. Fissuration à froid  Hydrogène coincé dans la soudure.  Tension internes résiduelles importantes.  Préchauffage et chauffage en cours de soudure.  Refroidissement lent.  Utilisation d’électrodes basiques.  Traitement thermique après soudage. Inclusions solides ou inclusions de laitier, Type d’inclusion Description Inclusion solide Corps solide étranger emprisonné dans le métal fondu (ex : poussières). Inclusion de laitier Résidu de laitier emprisonné dans le métal fondu. Inclusion d’oxyde Oxyde métallique emprisonné dans le métal fondu au cours de solidification. Inclusion métallique Particule de métal étranger emprisonnée dans la masse du métal fondu (ex : le tungstène lors du soudage TIG, le cuivre et tout autre métal étranger). Manque de fusion ou collage. Manque de pénétration. Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 9 ISET Siliana 2017/2018 b. Défauts dus au moulage Défaut Description Origine Remèdes Cloques (bulles, soufflures ...) Emprisonnement d'air (ou de gaz) dans le métal qui se dilate lors de la libération de la pièce de son empreinte - Temps de remplissage trop long. - Température de démoulage trop élevée. - Peau de pièce trop fine qui ne peut résister à la pression des bulles d'air à proximité et qui tendent à accroître leur volume (température) - Viser un temps mini écoulement pulvérisé et non en jet. - Abaisser la température du moule ou attendre plus longtemps avant le démoulage. - Modifier le tracé la position de l'attaque ou l'angle d'écoulement. Criques (fissures) Formation de fissures (principalement dans les angles) - Retrait différentié du métal provoquant des contraintes (tensions divergentes) dans le métal. - Veiller à l'uniformité des épaisseurs des parois (évider de la matière si nécessaire). - Arrondir les angles. Retassures Retraits visibles à la surface de la pièce qui se forment à la solidification du métal. - Différence dans le refroidissement de certaines parties de la pièce. - Compenser l'effet de retrait par une pression maintenue du piston en fin d'injection. - Vérifier au préalable la pression d'injection. - Evider, enlever de la masse. Gouttes froides (repli) Soudure incomplète apparaissant lors de la jonction de deux parties du métal liquide. - Division du jet lors du remplissage de l'empreinte. - Température trop faible du moule. - Modifier l'emplacement de l'attaque; - Prévoir des talons de lavage - Augmenter la température du moule et/ou la vitesse de remplissage. Bavures Excès de matière au plan de joint de la pièce. Pression trop importante provoquant une ouverture du plan de joint au-delà de 4/10 éme de mm. - Réduire la pression ou - Augmenter la force de fermeture ou - Régler le plateau mobile. Pelage (écaillage) Apparition d'écailles à la surface de la pièce. Arrachement de parties de peau lors du démoulage.  peau trop fine  points chauds dans le moule c. Défauts dus au forgeage Déchirure: dans le cas d'un cylindre forgé, il peut être décrit comme une fissure en forme d'étoile située au cœur la pièce et orientée selon l'axe de forgeage. Il est dû à un forgeage à une température très basse, ce défaut est très rare. Contrôle Non Destructif Hadj Brahim Boujemaa 10 ISET Siliana 2017/2018 Replis: défaut situé en périphérique de la pièce parallèlement à la surface. d. Défauts dus aux traitements thermiques Tapure: lors du chauffage ou de refroidissement brusque, les contraintes thermiques qui ne peuvent pas être absorbées par la pièce engendrent des chocs thermiques trop importants et créent des fissures consécutives. Les tapures de trempe sont des fissures externes débouchant résultant d'un refroidissement très rapide de la pièce. VI. Techniques de contrôle Technique Application Ressuage Recherche des défauts de surfaces Magnétoscopie Recherche des défauts de surfaces et sous-jacents Ultrason Recherche des défauts internes Mesures d'épaisseurs de parois Radiographie Recherche des défauts internes Courants de Foucault Mesure de l'épaisseur de revêtements Examen de tubes et faisceaux tubulaires Thermographie infrarouge Détection de défauts thermiques uploads/Management/ chapitre-1-controle-non-destructif-generalites.pdf