SOUDURES et MECANO-SOUDURES sur Berre l'Etang (13130).
Le soudage, est un procédé d'assemblage permanent. Il a pour objet d'assurer la continuité de la matière à assembler. Dans le cas des métaux, cette continuité est réalisée à l'échelle de l'édifice atomique. En dehors du cas idéal où les forces inter-atomiques et la diffusion assurent lentement le soudage des pièces métalliques mises entièrement en contact suivant des surfaces parfaitement compatibles et exemptes de toute pollution, il est nécessaire de faire intervenir une énergie d'activation pour réaliser rapidement la continuité recherchée.
-SOUDURES:
Il s'agit d'un assemblage permanent de deux pièces métalliques par fusion.
-MECANO SOUDURES:
Une structure mécanosoudée est un assemblage de pièces métalliques généralement en acier, inox ou aluminium, obtenu par soudage, et ayant une fonction mécanique.
L'intérêt du mécanosoudage est la possibilité d'obtenir des formes complexes à moindre coût, par assemblage de profilés. C'est le cas typique de bâtis de machines, de cadres destinés à supporter des charges, de systèmes de manutention (élévateurs, bras manipulateurs).
L'inconvénient principal est que la déformation due au soudage donne des tolérances médiocres, de l'ordre du millimètre. On peut résoudre ce problème en prévoyant des sur-épaisseurs, par exemple en soudant des platines, et en usinant ces sur-épaisseurs (enlèvement de matière) sur un tour ou une fraiseuse; on obtient alors une tolérance typiquement inférieure à 0,1 mm.
Soudage à l'arc avec électrodes non fusibles:
(Soudage TIG : Tungsten Inert Gas, GTAW : Gas Tungsten Arc Welding selon les normes américaines ou encore procédé 141 selon l'ISO 4063)
Un arc électrique est établi entre l'extrémité d'une électrode réfractaire en tungstène (qui peut être en tungstène pur, thorié 1 % et 2 % ou en Zirconium mais celui-ci exclusivement pour le soudage de l'aluminium) et la pièce à souder, sous la protection d'un gaz inerte (argon, hélium ou mélange argon-hélium). Le métal d'apport est ajouté si nécessaire sous forme d'une baguette ou d'un feuillard placé dans le bain de fusion et ne doit pas traverser l'arc électrique ni venir en contact avec la pointe de l'électrode. Ce procédé peut s'automatiser voire se robotiser dans le cas fréquent du soudage TIG orbital.
Soudage à l'arc avec fil électrodes fusibles ou soudage semi-automatique:
(soudage MIG-MAG : Metal Inert Gas-Metal Active Gas, GMAW Gas Metal Arc Welding selon les normes américaines ou encore procédé 131 (MIG) ou 135 (MAG) selon l'ISO 4063)
Un arc électrique est établi entre l'extrémité d'une électrode consommable et la pièce à assembler, sous la protection d'un mélange gazeux dont la nature dépend du type de soudure réalisée. L'électrode, amenée automatiquement de façon continue depuis un dévidoir, se présente sous la forme d'un fil massif ou fourré.
Soudage oxyacétylénique:
Procédé 311 selon l'ISO 4063.
L'énergie thermique, générée par l'oxycombustion d'un mélange gazeux combustible et comburant, focalisée à la sortie de la buse du chalumeau, est utilisée pour faire fondre les bords à souder. Lorsqu'un métal d'apport est nécessaire, celui-ci se présente sous la forme d'une baguette métallique du diamètre approprié tenue à la main et apportée de proche en proche dans le bain de fusion.
Soudage électrique par résistance:
Ou par points, ou à la molette, ou PSE, ou PSR procédé 2 selon l'ISO 4063.
Le soudage est réalisé par la combinaison d'une forte intensité électrique et d'une pression ponctuelle. Ce procédé ne nécessite pas d'apport extérieur. L'intensité électrique chauffe la matière jusqu'à la fusion. La pression maintient le contact entre l'électrode et l'assemblage. Pour souder, une pince plaque l'assemblage avec des embouts, ou des électrodes en cuivre, matière bonne conductrice de l'électricité et de la chaleur, ce qui permet de moins chauffer la zone de contact avec cette pince et d'en éviter la fusion, qui se trouve limitée à la zone de contact entre les deux feuilles à souder. Cette technique est donc dépendante de la résistivité (résistance électrique) des matières, de l'épaisseur totale de l'assemblage et du diamètre des électrodes. Ce procédé est majoritairement utilisé dans l'assemblage de tôle d'acier de faible épaisseur (< 6 mm). Cette technique bénéficie d'un savoir-faire très important et d'une productivité incomparable (dans le domaine d'application). Pour exemple, une caisse automobile est assemblée à plus de 80 % par des points soudés. Il peut s'agir également d'un soudage par bossages, sur des pièces ayant subi au préalable un emboutissement.
Soudage aluminothermique:
Procédé 71 selon l'ISO 4063.
Utilisé pour la réparation de pièces massives telles que les rails de chemin de fer, c'est une méthode de soudage chimique : le joint à réaliser est emprisonné dans une forme, que l'on remplit d'un mélange pulvérulent à base d'aluminium et d'oxyde de fer. Les pièces à souder sont chauffées au rouge et le mélange est ensuite enflammé ; la réduction de l'oxyde de fer par l'aluminium provoque la fusion et l'alumine produite est expulsée vers le haut par décantation.
Soudage à l'arc électrique avec électrodes enrobées:
MMA : Manual Metal Arc, ou SMAW : Shielded Metal Arc Welding selon les normes américaines ou encore procédé 111 selon l'ISO 4063.
La chaleur nécessaire au soudage est générée par un arc électrique établi entre une électrode enrobée et la pièce à souder. Le métal fondu est protégé par un flux solide. Ce flux est appelé enrobage sur l'électrode ou laitier sur le cordon de soudure.
Soudage à l'arc sous flux:
Aussi appelé « arc submergé » : le procédé SAW (Submerged Arc Welding) consiste à effectuer un joint de soudure sur de l'acier à l'aide d'un arc électrique qui est submergé de flux en poudre. Ce procédé de soudage est effectué à l'aide d'un robot, ce qui lui apporte une grande régularité. Deux robots de ce type positionnés l'un en face de l'autre (joint en « T ») peuvent effectuer une soudure pleine pénétration d'un acier de forte épaisseur sur de longues distances (plusieurs mètres). Ce procédé est surtout utilisé pour la fabrication de pièces en série.
Soudage orbital:
Le soudage orbital est un procédé de soudage spécial pendant lequel la torche de soudage tourne sans interruption à au moins 360° autour d’une pièce fixe (composant cylindrique, tel qu’un tube).
Soudage laser:
LBW : Laser Beam Welding)
L'énergie est apportée sous forme d'un faisceau laser. Les sources laser peuvent être de type CO2, Nd:YAG ou LED.
Principe du soudage laser
Un système optique concentre l'énergie du faisceau laser, (1 × 105 W/cm2 à 1 × 106 W/cm2) et génère un capillaire rempli de vapeurs métalliques dont les parois sont tapissées de métal liquide en fusion. Le bain de fusion ainsi créé est déplacé et le métal liquide se resolidifie après le passage du faisceau assurant la continuité métallurgique entre les pièces.
Plusieurs études sont en cours sur ce procédé, notamment au Centre des technologies de l'aluminium du CNRC (Canada).
Soudures (Wikipédia lien utile).
Mécano soudures (Wikipédia lien utile).