TECHNIQUES DE SOUDAGE - part II -

SOUDAGE PAR FUSION:

2.3. Soudage TIG (141)

• Le GTAW (Gas tungsten arc welding) communément appelé TIG La chaleur nécessaire au soudage est produit par un arc électrique jaillissant entre une électrode en Tungstène et les pièces à souder.

• Ce procédé utilise une électrode réfractaire en tungstène, placée dans l’atmosphère d’un gaz inerte, tel l’argon, l’hélium ou hydrogène. Ce gaz protège ainsi le métal de l’oxydation.

• Le métal d’apport est indépendant de la torche de soudage et se présente sous forme de baguette tenue par l’utilisateur ; ou sous forme de fil si le soudage est automatique.

position de la torche et du matériau d’apport:

  si on utilise du métal d’apport, celui-ci est alimenté au bord du bain de fusion et l’angle entre le métal d’apport et le matériau de base sera de 15 à 30 °

  Une mauvaise position de la torche par rapport au sens de soudage mène à une soudure asymétrique et des caniveaux Si la torche est trop plate, on aspire ainsi  l’air extérieur ce qui provoque  des inclusions d’oxydes

• Le TIG permet le soudage des métaux et alliages ferreux et non ferreux en particulier l’aluminium, le cuivre, et le nickel en toute position. 

• la vitesse de soudage est beaucoup plus lente que dans les autres procédé. 

• le cordon de soudure est de très bel aspect, propre et le bain de fusion n’est pas pollué. Les joints réalisés sont de très haute qualité. • Le procédé TIG est excellent il s’applique souvent au faible épaisseur(eps ≤ 10mm

•Argon+Hélium, le mélange améliore la pénétration pour le soudage des aciers inoxydable. 

•Argon+Hélium+Hydrogène, le mélange permet une plus grande vitesse de soudage du à l’augmentation de la fusion .

2.4. Soudage avec fil électrode sous flux en poudre(121)

• Le SAW (Submerged arc welding) : Le soudage sous flux en poudre s’apparente au soudage MIG mais n’utilise pas de gaz pour protéger la soudure. 

• La protection du bain se fait par un flux en poudre (matériau granulaire et fusible) 

• Ce procédé est très efficace et utilisé pour le soudage des aciers.

SOUDAGE ALUMINOTHERMIQUE (71):

Dans le soudage aluminothermie, la chaleur est générée par réaction chimique d’un mélange d’aluminium granulé (0,5 à 2mm) avec des oxydes métalliques pulvérulent maintenu entre les bords de pièces à assembler. Exemple: 

   Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 + 759 kJ/mol (2 960 °C)

• La réaction est amorcée à l’aide d’une source de chaleur locale d’environ 1200°C qui se propage rapidement à l’ensemble du mélange 

• L’aluminium s’unit à l’oxygène produit de la chaleur et libérant  le matériau d’apport. 

   Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 + 759 kJ/mol (2 960 °C)

• Durée de la réaction: 20s à 2min

Le soudage aluminothermique est surtout employé pour souder des joints dans de grosses sections en fer ou acier , utilisé également pour souder des rails sur les voies ferrées.

3- SOUDAGE PAR PRESSION:

Le soudage par pression , regroupe tous les procédés de soudage dans lesquels on obtient une soudure en général sans métal d’apport, par application d’une pression suffisante pour obtenir une déformation plastique des zones à souder, un chauffage localisé permet la liaison atomique de la zone de soudage.

3-1- Soudage par résistance

Dans le procédé par résistance, la chaleur provient de l’effet Joule produit par un courant électrique qui traverse le métal. Les pièces à souder sont serrées entre deux électrodes puis on exerce une forte pression sur les pièces en y appliquant brièvement un courant élevé. Exp: soudage par point Le soudage par résistance s’utilise beaucoup dans la fabrication de tôles métalliques et de câbles. Il est particulièrement adapté à des soudures répétitives effectuées par des machines automatiques ou semi-automatique.

Soudage par induction:

• La source d’énergie est ici le courant électrique induit dans les pièces  à souder par : 

• Application d’un champ magnétique intense et de haute fréquence

3-2- Soudage à la forge (43)

Le soudage à la forge fut pratiqué pendant des siècles par les forgerons et artisans qui travaillent avec les métaux. Les métaux sont chauffés dans le four et soudés par martelage ou à l’aide de toute autre pression mécanique. 

  Ce procédé à la forge est rarement utilisé dans les industries

QUELQUES AUTRES PROCÉDÉS DE SOUDAGE:

Le soudage par faisceau d'électrons:

• Un faisceau d'électrons bombarde les pièces à souder et produit une source de chaleur étroite et intense ; 

• la machine et les pièces à assembler sont maintenus dans une enceinte sous vide. 

L’impact du faisceau sur la pièce génère  Une émission des RX

Le soudage par faisceau laser 

• Technique similaire à la précédente, le faisceau d'électrons est remplacé par un faisceau laser. 

• Exemple: 

- Laser, Nd+3:Y3Al5O12 

- Haute densité énergie (10-100MW/cm²) 

- Epaisseurs 0.1 à 6-8mm