Classification des procédés de soudage – ExtruDesign

Classification des procédés de soudage

Un joint soudé est un joint permanent. Ce joint soudé peut être réalisé par la fusion des bords des deux pièces à assembler, avec ou sans application de pression et de matériau de remplissage. Sur cette base, le processus de soudage est classé. Dans cet article, nous allons discuter de la classification des procédés de soudage.

Classification des procédés de soudage

Le procédé de soudage est largement utilisé dans la fabrication en tant que méthode alternative pour le moulage ou le forgeage et en remplacement des joints boulonnés et rivetés.

La plupart du temps, le processus de soudage est également utilisé comme moyen de réparation. Cela signifie réunir le métal au niveau d’une fissure, reconstruire une petite pièce qui s’est cassée telle qu’une dent d’engrenage ou réparer une surface usée telle qu’une surface d’appui.

Classification des procédés de soudage

Procédés de soudage

Les procédés de soudage peuvent être globalement classés en deux groupes principaux. Ce sont

  1. Soudage par fusion: En soudage par fusion, il ne nécessite que de la chaleur.
  2. Soudage par forge: Dans le soudage par forge, nous utilisons à la fois la chaleur et la pression.

Discutons-en en détail.

Soudage par fusion

Dans le cas du soudage par fusion, les pièces à assembler sont maintenues en place pendant que le métal en fusion est acheminé jusqu’au joint à souder.

Soudage par fusion
Fig : Exemple de soudage par fusion (Source : atelierinsider.com)

Le métal en fusion peut provenir d’un métal d’apport fourni ou le métal en fusion provient d’eux-mêmes (métal-mère). Les pièces elles-mêmes ou le métal d’apport ont normalement la composition du métal de base. En raison de la chaleur du métal d’apport en fusion ou d’une autre source de chaleur, la surface du joint devient plastique ou même fondue. Ainsi, lorsque le métal en fusion se solidifie ou fusionne, le joint soudé est formé.

Le soudage par fusion, selon la méthode de génération de chaleur, peut être classé comme

  1. Soudage thermite
  2. Soudage au gaz
  3. Soudage à l’arc électrique

1. Soudage Thermite

Dans le soudage thermite, un mélange d’oxyde de fer et d’aluminium appelé thermite est enflammé et l’oxyde de fer est réduit en fer fondu. La fonte en fusion est coulée dans un moule réalisé autour du joint et fusionne avec les pièces à souder. Ceci est montré dans l’exemple d’image ci-dessous de ce processus de soudage.

Méthode de soudage Thermit
Fig : Exemple de procédé de soudage Thermit (Source : Wikimedia)

Un avantage majeur du soudage thermite est que toutes les parties de la section de soudure sont fondues en même temps et que la soudure se refroidit presque uniformément. Il en résulte un problème minimum de contraintes résiduelles. Il s’agit fondamentalement d’un processus de fusion et de coulée.

Comme nous l’avons vu dans l’exemple, ce soudage thermite est souvent utilisé pour assembler des pièces en fer et en acier trop grandes pour être fabriquées en une seule pièce, telles que des rails, des châssis de camions, des châssis de locomotives, d’autres grandes sections utilisées sur la vapeur et les chemins de fer, pour cadres de poupe, cadres de gouvernail, etc.

Dans les aciéries, le soudage électrique thermit est utilisé pour remplacer les dents d’engrenage cassées, souder de nouveaux cols sur les rouleaux et les pignons et réparer les cisailles cassées.

2. Soudage au gaz

Le soudage au gaz est réalisé en appliquant la flamme d’un gaz oxyacétylénique ou hydrogène à partir d’un chalumeau de soudage sur les surfaces du joint préparé. L’image suivante montre comment cela est fait.

Méthode de soudage au gaz
Fig : Exemple de procédé de soudage au gaz

La chaleur intense au niveau du cône blanc de la flamme chauffe les surfaces locales jusqu’au point de fusion tandis que l’opérateur manipule une baguette de soudage pour fournir le métal pour la soudure. De cette façon, le métal en fusion de la baguette de soudage et les surfaces fondues forment le joint. Un flux est utilisé pour éliminer les scories. Étant donné que la vitesse de chauffage dans le soudage au gaz est lente, cette méthode de soudage est donc utilisée lorsque des matériaux plus minces doivent être soudés.

3. Soudage à l’arc électrique

En soudage à l’arc électrique, le travail est préparé de la même manière que pour le soudage au gaz. Dans ce soudage à l’arc électrique, le métal d’apport est fourni par une électrode de soudage métallique. L’opérateur, les yeux et le visage protégés, crée un arc en touchant la pièce de métal de base avec l’électrode. Le métal de base sur le chemin du flux d’arc est fondu, formant un bassin de métal en fusion, qui semble être expulsé du bassin par le souffle de l’arc, comme le montre la figure suivante de Soudage à l’arc électrique.

soudage à l'arc électrique
Fig : Soudage à l’arc électrique (Source : atelierinsider.com)

Une petite dépression se forme dans le métal de base et le métal en fusion se dépose autour du bord de cette dépression, qui s’appelle le cratère d’arc. Le laitier est brossé une fois le joint refroidi.

Le soudage à l’arc ne nécessite pas de préchauffage du métal et comme la température de l’arc est assez élevée, la fusion du métal est donc quasi instantanée. Il existe deux types de soudage à l’arc selon le type d’électrode.

a) Soudage à l’arc non blindé
b) Soudage à l’arc blindé

a) Soudage à l’arc non blindé

Lorsqu’une grande électrode ou tige d’apport est utilisée pour le soudage, on parle alors de soudage à l’arc non blindé. Dans ce cas, le métal déposé alors qu’il est chaud absorbera l’oxygène et l’azote de l’atmosphère. Cela diminue la résistance du métal fondu et diminue sa ductilité et sa résistance à la corrosion.

b) Soudage à l’arc blindé

Soudage à l'arc blindé
Fig : Schéma de principe du soudage à l’arc blindé

Dans le soudage à l’arc blindé, les baguettes de soudage revêtues de matériau solide sont utilisées, comme indiqué dans le schéma ci-dessus. La projection de revêtement résultante se concentre sur un flux d’arc concentré, qui protège les globules de métal de l’air et empêche l’absorption de grandes quantités d’oxygène et d’azote nocifs.

Soudage par forge

Dans le soudage par forge, les pièces à assembler sont d’abord chauffées à une température appropriée dans un four ou une forge, puis martelées. Cette méthode de soudage est rarement utilisée de nos jours. Le soudage par résistance électrique est un exemple de soudage par forge.

Soudage par forge
Fig : Exemple de soudage par forge (Source : Mark Aspery)

Dans ce cas, les pièces à assembler sont pressées ensemble et un courant électrique est passé d’une pièce à l’autre jusqu’à ce que le métal soit chauffé à la température de fusion du joint. Le principe de l’application de chaleur et de pression, séquentiellement ou simultanément, est largement utilisé dans les procédés connus sous le nom de soudage par points, joint, projection, refoulement et flash.

Conclusion

C’est la classification de base des différents procédés de soudage. De plus, il existe de nombreux procédés de soudage classés sous soudage à l’arc, soudage au gaz. Nous en avons discuté dans des articles séparés. Faites-nous savoir ce que vous en pensez dans la section commentaires ci-dessous.