{"id":16017,"date":"2026-09-09T06:46:06","date_gmt":"2026-09-09T06:46:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/?post_type=posts&#038;p=16017"},"modified":"2026-09-09T09:40:34","modified_gmt":"2026-09-09T09:40:34","slug":"crane-drum-web-to-shaft-weld-crack-cause-analysis","status":"publish","type":"posts","link":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/posts\/crane-drum-web-to-shaft-weld-crack-cause-analysis\/","title":{"rendered":"Analyse des causes de fissures de soudure \u00e2me-arbre du tambour de grue"},"content":{"rendered":"<div class=\"wp-block-rank-math-toc-block\" id=\"rank-math-toc\"><p>Table des mati\u00e8res<\/p><nav><ul><li><a href=\"#1-relationship-between-the-crane-drum-web-plate-hub-and-shaft\">1. Relation entre le tambour de la grue, la plaque d&#39;\u00e2me, le moyeu et l&#39;arbre<\/a><\/li><li><a href=\"#2-why-the-crack-appears-near-the-drum-shaft-side\">2. Pourquoi la fissure appara\u00eet-elle pr\u00e8s du c\u00f4t\u00e9 de l&#39;arbre du tambour ?<\/a><ul><li><a href=\"#2-1-stress-concentration-from-a-sudden-section-change\">2.1 Concentration des contraintes due \u00e0 un changement de section brutal<\/a><\/li><li><a href=\"#2-2-cyclic-stress-and-impact-loading\">2.2 Contraintes cycliques et chargement par impact<\/a><\/li><li><a href=\"#2-3-welding-residual-stress\">2.3 Contraintes r\u00e9siduelles de soudage<\/a><\/li><\/ul><\/li><li><a href=\"#3-development-process-of-the-web-plate-crack\">3. Processus de d\u00e9veloppement de la fissure de la plaque de renfort<\/a><\/li><li><a href=\"#4-common-causes-of-crane-drum-web-to-shaft-weld-cracking\">4. Causes fr\u00e9quentes de fissuration des soudures entre l&#39;\u00e2me et l&#39;arbre du tambour de grue<\/a><ul><li><a href=\"#4-1-structural-design-factors\">4.1 Facteurs de conception structurelle<\/a><\/li><li><a href=\"#4-2-welding-quality-factors\">4.2 Facteurs de qualit\u00e9 du soudage<\/a><\/li><li><a href=\"#4-3-operating-loads-beyond-design-conditions\">4.3 Charges de fonctionnement au-del\u00e0 des conditions de conception<\/a><\/li><li><a href=\"#4-4-manufacturing-and-assembly-errors\">4.4 Erreurs de fabrication et d&#39;assemblage<\/a><\/li><li><a href=\"#4-5-corrosion-and-environmental-factors\">4.5 Corrosion et facteurs environnementaux<\/a><\/li><\/ul><\/li><li><a href=\"#5-inspection-repair-and-prevention-measures\">5. Mesures d&#39;inspection, de r\u00e9paration et de pr\u00e9vention<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n\n\n<p>Cette analyse de fissures de soudure sur tambour de grue examine le cas d&#39;une grue en service depuis de nombreuses ann\u00e9es pr\u00e9sentant des fissures au niveau de la soudure entre l&#39;\u00e2me du tambour et l&#39;arbre. Bien que les dommages visibles semblent \u00eatre dus \u00e0 une fatigue localis\u00e9e du m\u00e9tal, les causes sous-jacentes peuvent \u00eatre li\u00e9es \u00e0 la conception structurelle, au proc\u00e9d\u00e9 de soudage, \u00e0 l&#39;\u00e9tat du mat\u00e9riau, au transfert de contraintes, \u00e0 la qualit\u00e9 de fabrication et d&#39;assemblage, ainsi qu&#39;aux conditions d&#39;exploitation.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1080\" height=\"720\" src=\"https:\/\/www.hndfcrane.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Cracking-of-the-weld-between-the-drum-web-and-the-drum-shaft.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-16020\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Bo\u00eetier de fissure de soudure \u00e2me-arbre du tambour de grue<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1477\" height=\"1065\" src=\"https:\/\/www.hndfcrane.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Schematic-diagram-of-the-cracking-location-in-the-weld-between-the-drum-web-and-the-drum-shaft.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-16021\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Fissure localis\u00e9e au niveau de la soudure de la plaque de l&#39;\u00e2me du tambour et de l&#39;arbre du tambour<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"1-relationship-between-the-crane-drum-web-plate-hub-and-shaft\">1. Relation entre le tambour de la grue, la plaque d&#39;\u00e2me, le moyeu et l&#39;arbre<\/h2>\n\n\n\n<p>Dans les appareils de levage, le tambour est un \u00e9l\u00e9ment de transmission essentiel servant \u00e0 enrouler le c\u00e2ble et \u00e0 lever ou tirer la charge. Le tambour supporte le c\u00e2ble, tandis que des plaques d&#39;\u00e2me sont g\u00e9n\u00e9ralement dispos\u00e9es \u00e0 ses extr\u00e9mit\u00e9s pour le relier au moyeu ou \u00e0 l&#39;arbre.<\/p>\n\n\n\n<p>Dans une structure classique, le moyeu est soud\u00e9 au centre de la plaque d&#39;\u00e2me. Il est ensuite reli\u00e9 \u00e0 l&#39;arbre du tambour par une clavette, et l&#39;arbre est support\u00e9 par des paliers. Dans ce cas, la plaque d&#39;\u00e2me est soud\u00e9e directement \u00e0 l&#39;arbre du tambour, qui est un arbre long.<\/p>\n\n\n\n<p>La plaque d&#39;\u00e2me n&#39;est donc pas qu&#39;une simple plaque de liaison. Elle transmet \u00e9galement le couple et la force radiale entre la paroi du tambour et l&#39;arbre. Les ouvrages de r\u00e9f\u00e9rence sur les d\u00e9faillances de tambours mentionnent souvent les fissures de fatigue comme motif de remplacement\u00a0; cette \u00e9tude de cas examine plus pr\u00e9cis\u00e9ment les causes possibles de l&#39;apparition de fissures autour de la soudure entre la plaque d&#39;\u00e2me et l&#39;arbre. <\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"2-why-the-crack-appears-near-the-drum-shaft-side\">2. Pourquoi la fissure appara\u00eet-elle pr\u00e8s du c\u00f4t\u00e9 de l&#39;arbre du tambour ?<\/h2>\n\n\n\n<p>D&#39;un point de vue m\u00e9canique, la plaque de l&#39;\u00e2me du tambour est une plaque mince soumise \u00e0 la torsion, \u00e0 la flexion, \u00e0 la traction-compression et au cisaillement dans son plan. \u00c0 proximit\u00e9 de l&#39;arbre du tambour, plusieurs conditions d\u00e9favorables peuvent survenir simultan\u00e9ment\u00a0: un changement brusque de section, l&#39;influence des soudures et des charges cycliques.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"2-1-stress-concentration-from-a-sudden-section-change\">2.1 Concentration des contraintes due \u00e0 un changement de section brutal<\/h3>\n\n\n\n<p>Au niveau de l&#39;arbre du tambour, la structure passe d&#39;un arbre relativement \u00e9pais \u00e0 une \u00e2me plus mince. Pour le positionnement axial et le soudage, un \u00e9paulement est g\u00e9n\u00e9ralement pr\u00e9vu \u00e0 l&#39;emplacement correspondant de l&#39;\u00e2me. Si le rayon de transition est trop petit ou si la transition n&#39;est pas progressive, des concentrations de contraintes peuvent appara\u00eetre.<\/p>\n\n\n\n<p>Les d\u00e9fauts de soudure tels que les caniveaux et la p\u00e9n\u00e9tration incompl\u00e8te peuvent \u00e9galement devenir des sources d&#39;amor\u00e7age de fissures.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"2-2-cyclic-stress-and-impact-loading\">2.2 Contraintes cycliques et chargement par impact<\/h3>\n\n\n\n<p>Lors du fonctionnement du tambour, la force de traction g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l&#39;enroulement du c\u00e2ble est transmise \u00e0 travers l&#39;enveloppe du tambour \u00e0 la plaque centrale, puis \u00e0 l&#39;arbre du tambour. Chaque cycle d&#39;enroulement et de levage applique des contraintes r\u00e9p\u00e9t\u00e9es \u00e0 cette zone, ce qui peut engendrer une fatigue oligocyclique combin\u00e9e \u00e0 des chocs localis\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"2-3-welding-residual-stress\">2.3 Contraintes r\u00e9siduelles de soudage<\/h3>\n\n\n\n<p>Lors du soudage de la plaque centrale et de l&#39;arbre du tambour, la zone de soudure subit des variations locales de temp\u00e9rature et un retrait d\u00fb au refroidissement. Si la structure soud\u00e9e n&#39;est pas enti\u00e8rement recuite ou d\u00e9tendue apr\u00e8s soudage, des contraintes de traction r\u00e9siduelles subsistent autour de la soudure. Lorsque ces contraintes de traction r\u00e9siduelles se superposent \u00e0 la charge de service, le risque d&#39;amor\u00e7age de fissures augmente.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"3-development-process-of-the-web-plate-crack\">3. Processus de d\u00e9veloppement de la fissure de la plaque de renfort<\/h2>\n\n\n\n<p>L&#39;\u00e9volution de la fissure peut \u00eatre observ\u00e9e en trois \u00e9tapes.<\/p>\n\n\n\n<p>La premi\u00e8re \u00e9tape est l&#39;amor\u00e7age. Au niveau de la racine de la soudure ou du rayon de transition, des d\u00e9fauts microscopiques peuvent devenir des amorces de fissures sous l&#39;action combin\u00e9e des contraintes r\u00e9siduelles de soudage et des contraintes de travail.<\/p>\n\n\n\n<p>La deuxi\u00e8me \u00e9tape est la propagation. Lors de chaque op\u00e9ration de levage, la charge suit le m\u00eame trajet de transfert et la contrainte maximale se r\u00e9p\u00e8te. La fissure se propage progressivement le long du joint de grain. La surface de rupture peut pr\u00e9senter des caract\u00e9ristiques radiales ou en forme de coquille.<\/p>\n\n\n\n<p>La troisi\u00e8me \u00e9tape est la rupture. Lorsque la section utile restante ne suffit plus \u00e0 supporter la charge, une rupture fragile soudaine peut se produire, \u00e9ventuellement accompagn\u00e9e d&#39;une d\u00e9chirure de la plaque d&#39;\u00e2me ou d&#39;une s\u00e9paration de l&#39;arbre du tambour.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-common-causes-of-crane-drum-web-to-shaft-weld-cracking\">4. Causes fr\u00e9quentes de fissuration des soudures entre l&#39;\u00e2me et l&#39;arbre du tambour de grue<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-1-structural-design-factors\">4.1 Facteurs de conception structurelle<\/h3>\n\n\n\n<p>Si la transition entre la plaque d&#39;\u00e2me et l&#39;arbre du moyeu ou du tambour ne pr\u00e9sente pas un rayon de courbure appropri\u00e9, les contraintes peuvent varier brutalement. Une \u00e9paisseur insuffisante de la plaque d&#39;\u00e2me peut \u00e9galement compromettre la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue. Un emplacement de soudure mal choisi peut accro\u00eetre encore ce risque, notamment si la soudure se situe dans une zone de fortes contraintes plut\u00f4t que dans une zone de faibles contraintes.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-2-welding-quality-factors\">4.2 Facteurs de qualit\u00e9 du soudage<\/h3>\n\n\n\n<p>Les d\u00e9fauts de soudure courants comprennent la p\u00e9n\u00e9tration incompl\u00e8te, les inclusions de laitier, la porosit\u00e9, les caniveaux et les marques de soudure. Si aucun contr\u00f4le non destructif, tel que le contr\u00f4le par ultrasons ou le contr\u00f4le radiographique, n&#39;est effectu\u00e9 apr\u00e8s le soudage, des d\u00e9fauts cach\u00e9s peuvent persister longtemps dans la structure.<\/p>\n\n\n\n<p>Des param\u00e8tres de soudage non optimis\u00e9s et un traitement thermique de relaxation des contraintes insuffisant apr\u00e8s soudage peuvent \u00e9galement accro\u00eetre le risque. Pour les grandes structures cylindriques, le traitement thermique de relaxation des contraintes peut s&#39;av\u00e9rer difficile \u00e0 r\u00e9aliser. La relaxation des contraintes par vibration peut \u00e9galement \u00eatre difficile \u00e0 appliquer int\u00e9gralement, et le vieillissement naturel ou tout autre traitement de vieillissement peut \u00eatre affect\u00e9 par les contraintes de calendrier du projet.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-3-operating-loads-beyond-design-conditions\">4.3 Charges de fonctionnement au-del\u00e0 des conditions de conception<\/h3>\n\n\n\n<p>Une surcharge prolong\u00e9e au-del\u00e0 de la charge nominale peut accro\u00eetre le risque de fatigue de la structure. Les d\u00e9marrages et freinages fr\u00e9quents lors du levage peuvent engendrer des chocs importants. Si le c\u00e2ble est mal enroul\u00e9 sur le tambour, la r\u00e9partition des forces sur celui-ci devient in\u00e9gale et les contraintes locales peuvent \u00eatre bien sup\u00e9rieures \u00e0 la valeur nominale.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-4-manufacturing-and-assembly-errors\">4.4 Erreurs de fabrication et d&#39;assemblage<\/h3>\n\n\n\n<p>Si l&#39;ajustement entre l&#39;al\u00e9sage int\u00e9rieur de la plaque de fixation et l&#39;arbre est trop serr\u00e9 ou trop l\u00e2che, la contrainte locale initiale risque d&#39;\u00eatre irr\u00e9guli\u00e8re. Les contraintes d&#39;assemblage non compl\u00e8tement rel\u00e2ch\u00e9es peuvent ensuite s&#39;ajouter aux contraintes de fonctionnement.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"4-5-corrosion-and-environmental-factors\">4.5 Corrosion et facteurs environnementaux<\/h3>\n\n\n\n<p>Lorsqu&#39;un tambour est expos\u00e9 longtemps \u00e0 un environnement humide ou corrosif, la zone de soudure est plus sujette \u00e0 la corrosion. Les zones corrod\u00e9es sont \u00e9galement des sites fr\u00e9quents d&#39;amor\u00e7age de microfissures. <\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"5-inspection-repair-and-prevention-measures\">5. Mesures d&#39;inspection, de r\u00e9paration et de pr\u00e9vention<\/h2>\n\n\n\n<p>Pour les \u00e9quipements existants, un contr\u00f4le par magn\u00e9toscopie ou par ultrasons peut \u00eatre effectu\u00e9 r\u00e9guli\u00e8rement autour de la soudure entre l&#39;\u00e2me du tambour et l&#39;arbre. En cas de fissures, l&#39;\u00e2me doit \u00eatre r\u00e9par\u00e9e par soudage ou remplac\u00e9e sans d\u00e9lai, et le c\u00e2blage doit \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9 afin d&#39;\u00e9viter toute charge excentr\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n<p>Pour la conception ou la fabrication de nouveaux tambours de grue, le rayon de transition doit \u00eatre optimis\u00e9 et la position des soudures choisie de mani\u00e8re \u00e0 \u00e9viter autant que possible les zones de contraintes maximales. La proc\u00e9dure de soudage doit \u00eatre rigoureusement contr\u00f4l\u00e9e. Le soudage multipasse et le soudage sym\u00e9trique permettent de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles, et un vieillissement vibratoire ou un vieillissement naturel peuvent \u00eatre appliqu\u00e9s selon les conditions r\u00e9elles.<\/p>\n\n\n\n<p>Pour une gestion optimale de l&#39;exploitation, il convient d&#39;\u00e9viter les surcharges prolong\u00e9es ainsi que les d\u00e9marrages et freinages fr\u00e9quents. Le c\u00e2blage doit \u00eatre conforme aux exigences en vigueur et les c\u00e2bles us\u00e9s doivent \u00eatre remplac\u00e9s r\u00e9guli\u00e8rement.<\/p>\n\n\n\n<p>La fissuration des soudures des tambours de grue n&#39;est g\u00e9n\u00e9ralement pas due \u00e0 un seul facteur. Un examen approfondi de la structure, des soudures, de la charge, de l&#39;assemblage et de l&#39;environnement permet d&#39;identifier l&#39;origine de la fissure et de choisir les mesures correctives adapt\u00e9es aux conditions r\u00e9elles du site.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Cette analyse de fissures de soudure de tambour de grue examine le cas d&#39;une grue en service depuis longtemps pr\u00e9sentant des fissures au niveau de la soudure entre l&#39;\u00e2me du tambour et l&#39;arbre. Bien que les dommages visibles semblent \u00eatre un probl\u00e8me de fatigue du m\u00e9tal localis\u00e9, les causes sous-jacentes peuvent concerner la conception structurelle, le proc\u00e9d\u00e9 de soudage, l&#39;\u00e9tat du mat\u00e9riau, le transfert de contraintes, la fabrication et l&#39;assemblage [\u2026]","protected":false},"featured_media":16020,"parent":0,"menu_order":0,"template":"single-SEO-Table.php","posts_category":[197],"posts_tag":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16017"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/posts"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16017\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":16033,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16017\/revisions\/16033"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/16020"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16017"}],"wp:term":[{"taxonomy":"posts_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts_category?post=16017"},{"taxonomy":"posts_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts_tag?post=16017"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}