Ce type d'acier, utilisé pour les structures soudées à haute résistance, a une teneur en carbone relativement faible — généralement inférieure à 0,18 % en masse — et sa composition d'alliage est spécifiquement conçue pour répondre aux exigences de soudage. Par conséquent, le processus de soudage de l'acier faiblement allié trempé et revenu est essentiellement similaire à celui de l'acier normalisé. Les problèmes suivants surviennent principalement lors du soudage :

① Fissures thermiques dans les soudures et fissures de liquéfaction dans la zone affectée par la chaleur. Les aciers faiblement alliés trempés et revenus ont généralement une teneur en carbone plus faible et une teneur en manganèse plus élevée, avec un contrôle plus strict du soufre (S) et du phosphore (P), ce qui réduit la tendance à la fissuration thermique. En revanche, les aciers faiblement alliés à haute résistance et à haute teneur en nickel et faible teneur en manganèse présentent une propension accrue aux fissures thermiques et de liquéfaction.

② Fissuration à froid. Étant donné que ce type d'acier contient une quantité relativement élevée d'éléments d'alliage qui améliorent sa trempabilité, il présente une tendance significative à la fissuration à froid. Cependant, en raison de sa température Ms élevée, si le joint refroidit suffisamment lentement à cette température, permettant à la martensite formée de subir un processus d'« auto-revenu », la tendance à la fissuration à froid est réduite dans une certaine mesure ; par conséquent, la tendance réelle à la fissuration à froid n'est pas nécessairement sévère.

③ Fissuration au re-chauffage. Les aciers faiblement alliés trempés et revenus contiennent des éléments tels que le V, le Mo, le Nb et le Cr qui favorisent la formation de carbures, présentant ainsi une certaine tendance à la fissuration au re-chauffage.

④ Ramollissement de la zone affectée par la chaleur. Le ramollissement se produit lors du soudage à des températures comprises entre la température de revenu d'origine du matériau de base et Ac1. Plus la température de revenu d'origine est basse, plus l'étendue de la zone de ramollissement est grande et plus le degré de ramollissement est sévère.

⑤ Fragilité de la zone affectée par la chaleur. La formation de martensite faiblement alliée et d'une phase de bainite inférieure avec une fraction volumique de 10 % à 30 % dans la zone surchauffée confère une ténacité élevée. Cependant, un refroidissement excessivement rapide conduit à la formation de 100 % de martensite faiblement alliée, ce qui réduit la ténacité ; inversement, un refroidissement lent provoque un grossissement du grain et le développement d'une microstructure mixte comprenant de la martensite faiblement alliée, de la bainite et des éléments de phase M-A dans la zone surchauffée, exacerbant la fragilité.

Lors du soudage d'aciers trempés et revenus avec σs ≥ 980 MPa, des méthodes de soudage telles que le soudage à l'arc sous tungstène ou le soudage par faisceau d'électrons doivent être utilisées. Pour les aciers faiblement alliés trempés et revenus avec σs <980 MPa, des techniques telles que le soudage à l'arc avec électrode, le soudage automatique à l'arc sous laitier, le soudage à l'arc sous laitier avec soudage à l'arc sous protection gazeuse (SAW) et le soudage à l'arc sous tungstène sont applicables. Cependant, pour les aciers avec σs ≥ 686 MPa, le SAW est le procédé de soudage automatique le plus adapté. De plus, si des méthodes de soudage à forte énergie et à faible vitesse de refroidissement, telles que le soudage automatique à l'arc sous laitier multi-fils ou le soudage par électroslag, sont nécessaires, un traitement de trempe et de revenu après soudage est obligatoire.

Lorsque le apport de chaleur atteint la valeur maximale admissible et que la formation de fissures reste inévitable, des mesures de préchauffage doivent être mises en œuvre. Pour l'acier faiblement allié trempé et revenu, le but principal du préchauffage est d'éviter la fissuration à froid ; cependant, le préchauffage peut affecter négativement la ténacité. Par conséquent, une température de préchauffage plus basse (≤200°C) est généralement adoptée lors du soudage de tels aciers. Le préchauffage vise à réduire la vitesse de refroidissement pendant la transformation martensitique et à améliorer la résistance à la fissuration grâce à l'effet d'auto-revenu de la martensite. Des températures de préchauffage excessivement élevées non seulement n'empêchent pas la fissuration à froid, mais réduisent également la vitesse de refroidissement entre 800 et 500 °C en dessous de la vitesse de refroidissement critique requise pour la formation d'une microstructure fragile, entraînant une fragilisation significative de la zone affectée par la chaleur. Ainsi, les augmentations arbitraires de la température de préchauffage — y compris la température intercouche — doivent être évitées.

L'acier de conditionnement faiblement allié ne nécessite généralement pas de traitement thermique supplémentaire après soudage. Par conséquent, lors de la sélection des matériaux de soudage, le métal d'apport résultant doit posséder des propriétés mécaniques proches de celles du matériau de base à l'état soudé. Dans des cas spéciaux — tels que des structures à haute rigidité où la fissuration à froid est difficile à éviter — il est essentiel d'utiliser un métal d'apport d'une résistance légèrement inférieure à celle du matériau de base.