2022/09/14

Études de cas

Réparation de couvercle de serrage de valve en Ti-6Al-4V

Centre de métallurgie du Québec (CMQ), Fluoroseal Inc. (2018-2019)

 

Objectifs visés


Réparer une pièce coulée en minimisant l’impact de la réparation sur les propriétés de la pièce finale.


LE CONTEXTE


Le procédé de coulée par cire perdue permet de produire des pièces de titane Ti-6Al-4V à haute valeur ajoutée et de qualité élevée. Cependant, de rares défauts peuvent survenir, même avec un procédé contrôlé. Il peut alors en résulter le rejet de ladite pièce. Une alternative intéressante serait de réparer la pièce coulée plutôt que de la rejeter et de récupérer le métal de celle-ci. C’est dans ce contexte que Fluoroseal inc. a contacté le Centre de métallurgie du Québec (CMQ) pour le développement des réparations sur un couvercle de serrage de valve en Ti-6Al-4V, par le biais d’un projet de recherche subventionné par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG).


LE DÉFI


Les réparations de pièces sont généralement effectuées à l’aide du soudage. Cependant, dans certains cas, comme pour les pièces de petite taille, l’énergie transmise par le procédé de soudage peut être très importante et entraîner de la distorsion dans la pièce, dont la géométrie est déjà finale. De plus, les contraintes thermiques et la présence d’une zone affectée thermiquement peuvent être significatives, ce qui augmente le risque de fissuration de la couche alpha loin de la réparation. Cette couche alpha est toujours présente, car les étapes de traitement thermique, d’usinage chimique et mécanique sont effectuées après la réparation, dans le but d’éviter de devoir les répéter.