Impact des contraintes résiduelles sur la déformation en usinage de plaques en 316L

Abstract

La fabrication des plaques en 316L de grandes tailles et de faibles épaisseurs destinées aux échangeurs thermiques passe par plusieurs étapes de fabrication (laminage, traitement thermique et finalement l’usinage), afin au final de les assembler. Durant ce processus, des contraintes résiduelles seront générées, redistribuées et relaxées. En conséquence, des déformations plus ou moins importantes seront engendrées à chaque étape de la gamme de fabrication. Ce qui implique l’apparition d’erreurs dimensionnelles et de forme impactant leur planéité. D’abord, une simulation numérique des étapes de pré-usinage a été effectuée pour analyser la distribution des contraintes résiduelles internes. Pour ce faire, les données d’entrée manquantes doivent être déterminées, ainsi que les valeurs des coefficients d'échange thermique (avec l'eau et l'air) et de l'émissivité (avec l'air). La méthode inverse couplée à des algorithmes d’optimisation a été utilisée pour définir les paramètres manquants au modèle numérique. Ensuite, la mesure de la répartition des contraintes résiduelles à travers l'épaisseur sera faite par la méthode d'enlèvement des couches pour la comparer avec les résultats de la simulation numérique. Afin de consolider la validité de la modélisation, des mesures par diffraction de neutrons ont été réalisées.