Comprendre les Défauts de Soudage : Types, Causes, Détection et Remèdes

Types de Défauts de Soudage

Les défauts sont inévitables mais maîtrisables. Voici les principaux, leurs causes et remèdes :

1. Porosité (Porosity)

Bulles de gaz piégées dans le cordon (distribution aléatoire).

• Causes : gaz émis lors de la fusion mais piégés à la solidification, réactions chimiques, contaminants (humidité, huile, rouille).
• Remèdes : électrodes/métal d'apport adaptés, technique améliorée, préparation soignée, vitesse réduite pour laisser échapper les gaz.

2. Projections (Spatter)

Gouttelettes métalliques expulsées collant aux alentours.

• Causes : courant trop fort, arc trop long, polarité incorrecte, protection gazeuse insuffisante.
• Remèdes : réduire courant et longueur d'arc, polarité correcte, augmenter angle torche/pièce, protection gazeuse adéquate.

3. Inclusions de Scories (Slag Inclusions)

Oxydes, flux, résidus d'électrode piégés. Associés à manque de fusion/pénétration.

• Remède unique : meulage/goujonnage et resoudage.

4. Manque de Fusion (Incomplete Fusion)

Joint non totalement rempli par le métal fondu. Précipitation de la solidification.

• Causes : apport thermique insuffisant, bain trop large, angle de joint trop faible, angle électrode/torche incorrect, position de cordon défavorable.
• Remèdes : augmenter courant/réduire vitesse, réduire débit, augmenter angle de joint, orienter électrode pour fondre les bords, positionner cordons pour éviter arêtes vives.

5. Manque de Pénétration (Incomplete Penetration)

Profondeur de pénétration insuffisante dans le joint.

6. Sous-coupe (Undercut)

Fonte du métal de base en bordure du cordon créant une gorge. Réduit la résistance à la fatigue.

• Causes : tension d'arc trop forte/arc long, électrode/angle incorrect, électrode trop gros, vitesse excessive.
• Remèdes : réduire tension/longueur d'arc, angle électrode 30-45°, électrode plus fin, réduire vitesse.

7. Sous-remplissage (Underfill)

Joint non rempli avec la quantité adéquate de métal fondu.

8. Inclusions (Inclusion)

Scories non éliminées entre passes successives (électrodes enrobées/flux).

9. Déchirures Lamellaires (Lamellar Tears)

Problème d'aciers de faible qualité (faible ductilité épaisseur). Inclusions non-métalliques (sulfures, oxydes) allongées au laminage. Joints T et d'angle les plus touchés.

10. Fissures (Cracks)

Types : longitudinales, transverses, de cratère, sous-cordon, de pied. Fissures à chaud (température élevée, retrait solidification) vs fissures à froid (après solidification, H₂ + contraintes).

• Remèdes : finir en revenant remplir le cratère, départ rapide en passe de fond, augmenter temps de remplissage cratère (source).

11. Soufflage d'Arc (Arc Blow)

Déviation de l'arc par effets magnétiques.

• Remèdes : électrodes AC, souder loin de la pince de masse, diviser la masse, arc le plus court possible.

Méthodes de Contrôle des Soudures

Contrôles Destructifs

Moins coûteux, adaptés à la série. Sacrifice de pièces acceptable. Utile pour qualification et formation. Tests courants : macrographie (attaque chimique), pliage racine/face.

Contrôles Non Destructifs (CND)

• Ressuage (colorimétrique/fluorescent) : simple, peu d'équipement, défauts ouverts en surface.
• Magnétoscopie : défauts de surface et sous-surface (matériaux ferromagnétiques).
• Ultrasons : défauts volumiques, épaisseurs importantes.
• Radiographie (X/γ) : défauts internes, archive permanente. Coûteux, radioprotection.