Un aperçu du soudage bout à bout bouleversé

Le soudage bouleversé, ou soudage bout à bout par résistance, est un processus dans lequel la coalescence se produit simultanément sur toute la surface de deux surfaces en contact. En raison de la résistance du courant électrique entre les deux côtés, la chaleur à souder est reçue dans les deux méthodes. Distinctions simples entre la méthode de soudage à l'arc et le soudage bout à bout. Souvent, ces mots sont surutilisés ou utilisés de manière interchangeable, et lorsqu'ils sont utilisés, ils peuvent devenir trompeurs. Deux ou plusieurs pièces de métal sont réunies par la chaleur et la pression pendant une période régulée dans chaque procédé de soudage par résistance. La formule fondamentale est exprimée comme :

Chaleur =I2RT
I =chaleur ou courant de soudage en ampères
R =résistance électrique des pièces à souder
T =temps

Utilisation du courant alternatif secondaire (CA) ou du courant continu (DC) avec commande d'entrée principale monophasée ou triphasée, tous les procédés de soudage à l'arc et bout à bout peuvent être effectués.

Comment fonctionne le soudage bout à bout ?

La foudre brûle les défauts des surfaces de soudage pendant le soudage à l'arc. Le soudage bout à bout est l'un des plus anciens types de brasage par résistance utilisé dans l'industrie métallurgique. Alors que le soudage à l'arc et le soudage bout à bout sont effectués sur des équipements de soudage identiques, les applications de pression et de courant sont les exceptions les plus notables.

Dans le cas du soudage bout à bout fondamental, les deux pièces à souder sont d'abord mises sous pression. Un courant est ensuite appliqué, chauffant suffisamment la surface de contact pour que la pression appliquée puisse lier les pièces ensemble. En d'autres termes, en termes de courant et de frottement, une méthode en une étape est une soudure bout à bout. Jusqu'à ce que le joint devienne plastique, une pression et un courant sont appliqués pendant la période de soudage. Une pression continue, généralement à partir d'un cylindre pneumatique, produit l'impact du forgeage et du joint de soudage qui en résulte, ainsi que la résolution de la région ramollie. Sans modifier le courant ou la tension, cela se fait dans le cercle. Dans une vraie soudure bout à bout, il n'y a pas d'éclaboussures soudaines. Dans l'articulation, le renversement final est généralement lisse et symétrique. Il y a très peu d'expulsion inégale de métal.

L'assemblage de fils et de tiges de petit diamètre, tels que des bobines pour les opérations en ligne continue, le développement de lames de scie à ruban et l'utilisation de structures filaires, sont des exemples de applications contemporaines de la technique de soudage bout à bout AC. Sur un matériau avec des bords rugueux et deux extrémités mal alignées, le soudage par étincelage peut être utilisé.

La progression du soudage bout à bout bouleversé

Bien que le soudage bout à bout ait été couramment utilisé dans les premières années industrielles, il a été diminué en raison du fort courant nécessaire pour amener les extrémités d'une grande pièce à la température de forgeage. Il fallait aussi bien préparer la pointe. Les surfaces de soudure de la pièce devaient être très nettes, plates et parallèles. S'ils ne sont pas correctement qualifiés, des points chauds sur la face de soudure peuvent se développer en raison d'un flux de courant irrégulier.

Il a été supposé que des soudures plus faibles que le soudage à l'arc résulteraient du soudage bout à bout. Le développement de contrôleurs à microprocesseur modernes et l'utilisation du courant continu et du contrôle fini des surfaces de contact ont dissipé cette croyance. Au début, le soudage bout à bout était limité à des machines plus petites de 5 à 100 kVA et à courant alternatif monophasé. Pour les applications plus importantes, des courants élevés sont nécessaires. Cette forte demande de courant secondaire exerce une pression sur la source d'alimentation principale du consommateur, ce qui nécessite de grands dispositifs de distribution.

Plus tard, pour le soudage bout à bout, une alimentation CC triphasée a été utilisée. Le système de soudage, équipé d'une alimentation CC triphasée, garantit une demande de ligne équilibrée, un courant primaire réduit et un chauffage plus uniforme du champ de soudage. Les erreurs d'induction sont réduites, ce qui donne plus de liberté dans la conception de l'appareil. De plus grandes sections transversales de matériaux ferreux et non ferreux ont été soudées avec succès à l'aide d'une soudure bout à bout triphasée CC.

Une alimentation CC triphasée entraîne des coûts supplémentaires, mais avec son redresseur, tailles et composants connexes nécessaires au fonctionnement d'un système de soudage bout à bout. Un contrôle triphasé est nécessaire, tout comme l'amélioration de l'alimentation en eau dans l'enroulement secondaire redressé du transformateur. Une analyse scientifique a montré qu'une zone affectée par la chaleur (HAZ) plus étroite peut être construite sur une soudeuse bout à bout à courant continu triphasé. D'autres tests ont montré qu'il n'y avait pas d'amélioration significative des performances de la soudure bout à bout à courant continu triphasé par rapport au soudage à l'arc à courant alternatif monophasé.

Comment fonctionne le soudage par étincelage ?

Le terme "soudage par étincelage" est assez auto-descriptif - l'action est générée par un "clignotement" au cours du processus. La chaleur est générée dans le processus de soudage à l'arc par la résistance de contact à l'interface du niveau de soudage à l'arc, et non par la résistance au toucher, comme dans le processus de soudage bout à bout. Alors que le soudage bout à bout est une opération en une étape, le soudage à l'arc est une opération en deux étapes.

L'éclair de mouvement est la première étape. Le courant des pièces provoque un scintillement ou un arc pour toucher l'interface entre les deux extrémités du matériau. Le scintillement augmente jusqu'à ce que le matériau soit transféré à un état plastique. Cette méthode de scintillement crée une zone affectée par la chaleur qui ressemble beaucoup à une soudure bout à bout.

Des étapes supplémentaires sont incluses avant le soudage par étincelage :feu ou pré-feu et chauffage. Au fur et à mesure que la zone se plastifie et atteint la bonne température, la deuxième étape du processus commence - la rupture ou le soudage. Les deux extrémités des pièces sont ensuite reliées ensemble avec une force très forte suffisante pour permettre au matériau de gonfler. Il pousse le métal plastique hors du joint avec une grande partie des impuretés.

Avantages du soudage bout à bout

Comme dans la plupart des procédés de soudage par résistance, la technologie modifie rapidement l'utilisation des soudures bout à bout et par étincelage. La fabrication continue de mécanismes de contrôle, d'alimentations en courant alternatif et continu, de nouveaux systèmes hydrauliques et de servovalves a amélioré les deux processus. À peu près au même moment, cette technologie de pointe a élargi la gamme des implémentations pouvant être réalisées. En raison du nombre d'objets et de composants pouvant être soudés par soudage bout à bout ou par étincelage, chaque application doit être vérifiée séparément. Les exigences de production, les médias, la propreté et l'esthétique de la soudure elle-même jouent un rôle important dans le choix de ces deux méthodes de soudage par résistance.

Lorsqu'elles sont utilisées correctement, les deux ont des soudures de haute qualité sans écran ni remplissage de gaz matériaux. Ces processus sont actuellement utilisés dans un certain nombre d'utilisations, notamment l'aérospatiale, l'agriculture et la construction de roues. alliages, y compris le nickel, dans des alliages séparés, des anneaux de turbine et de moteur à réaction, des trains d'atterrissage d'avion, des jantes de volant d'inertie et plus d'aluminium, de tungstène et de cuivre. Le soudage bout à bout et le soudage par étincelage sont différentes branches de la famille du soudage par résistance. Dans leurs premières années de développement, des malentendus leur ont valu une réputation injustifiée d'art noir. Aujourd'hui, les progrès technologiques ont été rendus possibles à la fois par le soudage bout à bout refoulé et le soudage à l'arc, qui sont devenus des procédés de fusion des métaux hautement supervisés, fiables et efficaces.