PROCÉDÉ DE SOUDAGE : DÉFINITION, TYPES, PROCÉDÉS

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Qu’est-ce que le soudage ?

Le soudage est un processus d'assemblage permanent dans lequel deux pièces de métal s'assemblent pour former une seule pièce en chauffant les métaux jusqu'à leur point de fusion. Du métal supplémentaire, également appelé métal d'apport, est ajouté pendant le processus de chauffage pour aider à lier les deux pièces ensemble.

En général, il s'agit d'un processus dans lequel deux pièces métalliques similaires (ou) différentes peuvent être assemblées en les chauffant à une température suffisamment élevée pour fondre les métaux avec (ou) sans application de pression et avec (ou) sans l'aide d'un matériau d'apport.

Machine à souder

Une machine à souder est utilisée pour créer la chaleur et appliquer le métal d’apport. Le métal d'apport est fourni pour former le joint, soit à partir de l'électrode elle-même (soit) par un matériau d'apport. La température de la chaleur produite est de l'ordre de 6000° à 7000°c. Alors, discutons des différents types de procédés de soudage et de la manière dont ils sont utilisés dans les industries ?

Types de procédés de soudage

Voici les types de procédés de soudage selon la méthode de chaleur générée :

1. Soudage MIG

2. Soudage à la baguette

3. Soudage TIG

4. Soudage à l'arc plasma

5. Soudage par faisceau d'électrons

6. Soudage par faisceau laser

7. Soudage au gaz

8. Soudage à l'arc avec cordon de flux

9. Soudage automatique à l'hydrogène

10. Soudage sous laitier électrolytique

1. Soudage MIG

Prises de soudage MIG pour le soudage des métaux sous gaz inerte. Ce procédé de soudage MIG est également identifié sous le nom de soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW), que vous pouvez également appeler soudage au fil.

Dans ce type de soudage, un fil fin fonctionne comme une électrode qui est alimentée à partir d'une bobine fixée sur un pistolet à travers un tube flexible et sort de la buse du pistolet de soudage ou de la torche. Le fil est alimenté en continu lorsque la gâchette est tirée sur le pistolet à souder.

2. Soudage à l’arc métallique protégé (SMAW)

Il est également identifié comme le soudage à l'arc métallique manuel, le soudage à l'arc avec flux protégé ou le soudage à la baguette. Dans ce type de processus de soudage dans lequel l'arc est amorcé entre la tige ou l'électrode métallique (revêtue de flux) et la pièce, la surface de la tige et de la pièce fond pour créer un bain de soudure.

La fusion simultanée du revêtement de flux sur la tige produira du gaz et des scories, qui protègent le joint soudé de l'environnement. Le soudage à l'arc métallique blindé est un procédé varié idéal pour assembler des matériaux ferreux et non ferreux avec l'épaisseur du matériau à toutes les positions.

3. Soudage TIG

Le soudage TIG signifie soudage à l'arc sous gaz inerte au tungstène. Par la société américaine de soudage, il est également identifié sous le nom de (GTAW). Ce procédé de soudage est également appelé soudage au gaz.

Le soudage TIG utilise une électrode en tungstène car le tungstène a un point de fusion élevé. Quand on prend le l'électrode de soudure tig chauffe mais elle ne fond pas on dit que c'est une électrode non consommable. Les électrodes non consommables ne signifient pas qu’elles ne durent pas éternellement et cela signifie qu’elles ne fondent pas et ne font pas partie de la soudure.

4. Soudage à l'arc plasma (PAW)

Le soudage à l'arc plasma (PAW) est un procédé de soudage à l'arc utilisant la chaleur générée par un arc comprimé entre une électrode en tungstène non consommable et la pièce (procédé à arc transféré) ou une buse de constriction refroidie à l'eau (procédé à arc non transféré).

Le plasma est un mélange gazeux d'ions positifs, d'électrons et de molécules de gaz neutres. Le processus d'arc transféré crée des jets de plasma à haute densité énergétique et peut être utilisé pour le soudage et le découpage à grande vitesse des céramiques, des alliages de cuivre, des aciers, de l'aluminium, des alliages de nickel et des alliages de titane.

5. Soudage par faisceau électronique (EBW)

Le soudage par faisceau d'électrons est un procédé de soudage qui applique la chaleur créée par un faisceau d'électrons à haute énergie. Les électrons frappent la pièce et leur énergie cinétique est convertie en énergie thermique chauffant le métal afin que les bords de la pièce puissent être connectés et qu'une soudure se forme après congélation.

L'EBM est également un procédé de soudage à l'état liquide. Dans lequel le joint métal sur métal est réalisé à l’état liquide ou fondu. Il est également décrit comme un procédé de soudage car il accepte l’énergie cinétique des électrons pour joindre deux pièces métalliques.

6. Soudage par faisceau laser (LBW)

Le soudage par faisceau laser (LBW) est un processus de soudage dans lequel de la chaleur est formée par un faisceau laser à haute énergie ciblé sur la pièce. Le faisceau laser chauffe et fait fondre les extrémités de la pièce, créant ainsi un joint.

Dans le soudage laser (LBM), le joint est formé comme une séquence de soudures par points superposées ou comme une soudure continue. Le soudage au laser est utilisé dans les industries de l’électronique, des communications et de l’aérospatiale, pour fabriquer des équipements médicaux et scientifiques intégrant de petits composants.

7. Soudage au gaz

Le soudage au gaz est effectué en faisant fondre les côtés ou les surfaces à relier par une flamme de gaz et en permettant au métal en fusion de s'écouler ensemble, créant ainsi un joint continu solide lors du refroidissement.

Les mélanges oxygène-acétylène sont beaucoup plus utilisés que d’autres et occupent une place prépondérante dans l’industrie du soudage. La température de la flamme oxy-acétylène dans sa zone la plus chaude est d'environ 3 200°C, tandis que la température atteinte dans la flamme oxy-hydrogène est d'environ 1 900°C.

8. Soudage à l'arc fourré (FCAW)

Ce type de soudage est presque similaire à Soudage MIG . En fait, les soudeurs MIG peuvent souvent effectuer du soudage à l'arc fourré. Dans ce soudage, le fil comporte un noyau de flux qui forme une protection gazeuse autour de la soudure. Cela réduit la demande d’approvisionnement externe en gaz.

Le FCAW est mieux adapté aux métaux bruts et lourds car il s’agit d’un procédé de soudage à haute température. Il est généralement utilisé pour la réparation d’équipements lourds à cette fin. C'est un processus qui ne produit pas trop de déchets. Comme il n’y a pas besoin de gaz externe, cela coûte également moins cher.

9. Soudage à l’hydrogène atomique

Le soudage à l'hydrogène atomique est une forme de soudage à extrêmement haute température connue sous le nom de soudage à l'arc atomique. Ce type de soudage nécessite l'utilisation d'hydrogène gazeux pour protéger deux électrodes en tungstène. Il peut atteindre des températures supérieures à un chalumeau à acétylène et peut être réalisé avec ou sans métal d'apport.

10. Soudage sous laitier électrolytique

Il s’agit d’un procédé de soudage avancé utilisé pour relier verticalement les extrémités minces de deux pièces métalliques. Au lieu que la soudure soit utilisée vers l’extérieur d’un joint, elle aura lieu entre les extrémités des deux pièces.

Un fil d'électrode en cuivre est introduit dans un tube guide métallique qui servira de métal d'apport. Lorsque la puissance est ajoutée, l'arc est produit et une soudure est démarrée sous le joint et remontée lentement, créant une soudure à la place du joint.

Types de postes de soudage

Voici les quatre principaux types de postes de soudage :

1. Position à plat (1G et 1F)

2. Position horizontale (2G et 2F)

3. Position verticale (3F et 3G)

4. Position aérienne (4G et 4F)

1. Position à plat

Le type le plus évident à réaliser est la position à plat, parfois appelée position main basse. Cela implique une soudure au sommet du joint. Dans ce cas, le métal en fusion est tiré vers le bas au niveau du joint. Le résultat est une soudure plus rapide et plus facile.

Dans 1G et 1F, le numéro 1 concerne la position à plat, tandis que la lettre G est pour une soudure sur rainure et la lettre F est pour une soudure d'angle.

2. Position horizontale (2G et 2F)

Il s'agit d'une position plus difficile que la position à plat et nécessite plus d'habileté de la part de l'opérateur soudeur pour la corriger.

2G est une position de soudage sur rainure qui consiste à placer l'axe de soudure dans un plan horizontal ou presque horizontal. Pour la face de la soudure, elle doit se situer dans un plan vertical.

2F est une position de soudage d'angle, dans laquelle le soudage est effectué sur la face supérieure de surfaces presque horizontales contre une surface presque verticale. Dans cette position, la torche est normalement maintenue à un angle de 45 degrés.

3. Position verticale (3F et 3G)

Dans cette position, la pièce et la soudure se trouvent verticalement ou presque verticalement. 3F et 3G mènent aux positions de congé vertical et de rainure verticale.

Lorsque le soudage est effectué verticalement, la force de gravité pousse le métal en fusion vers le bas et a donc tendance à s'empiler. Pour contrecarrer cela, vous pouvez utiliser une position verticale vers le haut ou vers le bas.

Pour le vérifier en position verticale vers le haut, pointez la flamme vers le haut, en la plaçant à un angle de 45 degrés par rapport à la pièce. De cette façon, le soudeur appliquera le métal des parties inférieures de la pièce à souder en direction de la force de gravité.

4. Position aérienne (4G et 4F)

Dans ce type de position de soudage, le soudage est réalisé depuis le bas du joint. Il occupe la position la plus complexe et la plus difficile à gérer. Les positions 4G et 4F sont destinées aux soudures sur rainure et d'angle.

En position aérienne, le métal déposé sur le joint débouche sur un trou sur la pièce, se produisant dans un cordon à couronne plus haute. Pour éviter cela, gardez la flaque de fusion petite. Si la flaque de soudure devient trop longue, éliminez la flamme un instant afin de permettre au métal en fusion de refroidir.

Avantages du processus de soudage

1. Une bonne soudure sera plus résistante que le métal de base ou le métal de base.

2. Processus plus rapide que le rivetage et le moulage.

3. Des joints rigides complets peuvent être fournis avec le processus de soudage.

4. Applicable à tous les métaux et alliages.

5. Des formes difficiles peuvent être produites par soudage.

6. L’équipement de soudage est portable et peut être facilement entretenu.

7. Aucun bruit n'est produit pendant le processus de soudage comme dans le cas du rivetage.

8. Le processus de soudage nécessite moins d’espace de travail que le rivetage.

9. N’importe quel espace du joint peut être réalisé facilement.

Inconvénients du processus de soudage

1. Émet des radiations nocives, des fumées et une propreté impeccable (une soudaine étincelle).

2. Les joints soudés sont plus fragiles et leur résistance à la fatigue est donc inférieure à celle des éléments assemblés.

3. Entraîne une distorsion et induit des contraintes internes.

4. Il a besoin de certains gabarits et accessoires pour maintenir correctement les métaux.

5. Pour le soudage, des travailleurs qualifiés et de l'électricité sont nécessaires.

6. Le contrôle des travaux de soudage est plus difficile et plus coûteux que le travail de rivetage.

Applications du soudage

Les applications du soudage sont si différentes et si vastes qu'il ne serait pas exagéré de dire qu'il n'existe aucune industrie métallurgique ni aucune branche de l'ingénierie qui n'utilise pas le soudage sous une forme ou une autre, à savoir l'industrie automobile, le transport maritime, l'aérospatiale et la construction. Il est principalement utilisé pour la fabrication.

Certaines des applications sont :

• Construction navale

• Voitures de chemin de fer

• Châssis et carrosserie automobile

• Carrosseries de génie civil

• Volets de fenêtre

• Portes, portails

• Tous types de travaux de fabrication.

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Conclusion

Comme vous le savez maintenant, le soudage est un processus d'assemblage solide dans lequel deux parties de métal forment ensemble une seule partie en chauffant les métaux jusqu'à leur point de fusion. Certains types de soudage sont réalisés par des machines et nécessitent un équipement spécialisé coûteux. Le soudage est une méthode plus rapide liée au rivetage et au moulage.