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Qu'est-ce que le soudage ? - Définition | Types de soudage

Qu'est-ce que le soudage ?

Le soudage est un processus de fabrication qui utilise la chaleur, la pression ou les deux pour fusionner deux ou plusieurs pièces ensemble afin de former un joint lorsque les pièces refroidissent. Le soudage est couramment utilisé avec les métaux et les thermoplastiques, mais peut également être utilisé avec le bois. Le joint soudé terminé peut être appelé construction soudée.

Certains matériaux nécessitent l'utilisation de procédés et de techniques spécifiques. Certains sont considérés comme « non soudables ». Ce terme ne se trouve généralement pas dans les dictionnaires, mais il est utile et descriptif en ingénierie.

La pièce à assembler est appelée matériau de base. Les matériaux ajoutés pour former un joint sont appelés charges ou consommables. En fonction de la forme de ces matériaux, ils peuvent être appelés substrats ou tubes, fils fourrés, électrodes consommables (pour le soudage à l'arc), etc.

Les consommables sont généralement choisis pour être de composition similaire au métal de base, de sorte qu'ils forment une soudure homogène, mais il existe des cas, comme le soudage de fonte fragile, où des charges de compositions très différentes sont utilisées et donc les propriétés sont très différentes. Ces soudures sont appelées soudures dissemblables.

Un joint soudé terminé est parfois appelé soudure.

Définition du soudage

Le soudage est un processus de fabrication par lequel deux pièces ou plus sont fusionnées au moyen de la chaleur, de la pression ou des deux, formant un joint lorsque les pièces refroidissent. Le soudage est généralement utilisé sur les métaux et les thermoplastiques, mais peut également être utilisé sur le bois. Le joint soudé terminé peut être appelé soudure.

Comment fonctionne le soudage ?

Le soudage se fait en joignant deux matériaux ensemble sans aucun adhésif. Contrairement au soudage et au brasage, qui utilisent des adhésifs à bas point de fusion, le soudage relie directement deux pièces.

La plupart des travaux de soudage effectués aujourd'hui sont divisés en deux catégories :le soudage à l'arc et le soudage au chalumeau.

Le soudage à l'arc utilise un arc électrique pour faire fondre le matériau de travail et le métal d'apport (parfois appelé baguette de soudage) pour souder les joints. Le soudage à l'arc consiste à connecter un fil de terre au matériau de soudage ou à d'autres surfaces métalliques.

Un autre fil appelé fil d'électrode est placé dans le matériau à souder. Un arc électrique se produit lorsque ce fil s'éloigne du matériau. C'est un peu comme l'étincelle que vous obtenez lorsque vous retirez le câble de démarrage d'une batterie de voiture. L'arc fait fondre la pièce avec le matériau de remplissage qui aide à lier les pièces ensemble.

Le remplissage d'un joint de soudure nécessite une main ferme et un souci du détail. Au fur et à mesure que la tige fond, le soudeur doit continuellement introduire la charge dans le joint en utilisant de petits mouvements de va-et-vient réguliers. Ces mouvements sont ce qui donne à la soudure son aspect unique. Déplacer l'arc trop rapidement ou trop lentement, trop près ou trop loin du matériau peut entraîner une mauvaise soudure.

Le soudage à l'arc sous protection (SMAW ou soudage à la baguette), le soudage à l'arc sous gaz (plus communément appelé soudage sous gaz inerte métallique ou MIG) et le soudage à l'arc sous gaz tungstène (souvent appelé TIG ou soudage sous gaz inerte tungstène) sont des exemples de soudage à l'arc.

Chacune de ces trois méthodes courantes a ses propres forces et faiblesses. Par exemple, le soudage à la baguette est bon marché et facile à apprendre. Il est également plus lent et moins flexible que les autres méthodes. A l'inverse, le soudage TIG est difficile à maîtriser et nécessite des postes de soudage complexes. Cependant, le soudage TIG produit des soudures de haute qualité et peut souder des matériaux qui autrement ne le pourraient pas.

Le soudage au chalumeau représente une autre méthode de soudage courante. Ce processus utilise généralement une torche oxyacétylénique pour faire fondre la pièce et la baguette de soudage. Le soudeur contrôle simultanément la torche et la tige, vous donnant un contrôle plus précis sur la soudure. Le soudage au chalumeau est devenu moins courant dans l'industrie, mais il est encore souvent utilisé pour les travaux de maintenance ainsi que dans les sculptures.

Types de soudage

Il existe quatre principaux types de soudage. MIG - Soudage à l'arc sous gaz et métal (GMAW), TIG - Soudage à l'arc sous gaz et tungstène (GTAW), Bâton - Soudage à l'arc sous protection (SMAW) et Fil fourré - Soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW). Nous approfondissons ici chaque type de soudage.

1. SOUDAGE MIG Ou GMAW

Le soudage MIG est l'un des types de soudage les plus courants que les débutants devraient apprendre. Le soudage MIG est utilisé dans l'industrie automobile pour réparer les pots d'échappement des véhicules et pour construire des maisons et des bâtiments. Soudage à l'arc qui utilise un fil continu appelé électrode. Il utilise également un gaz de protection qui traverse le pistolet de soudage et le protège de la contamination.

Le soudage MIG est en fait deux types de soudage différents. Le premier utilise du fil nu et le second utilise des noyaux de flux. Le fil nu MIG peut être utilisé pour assembler de fines bandes métalliques. Le soudage MIG à noyau de flux peut être utilisé à l'extérieur car aucun débitmètre ou source de gaz n'est requis. Le soudage MIG est généralement le soudage de choix pour les bricoleurs et les soudeurs amateurs qui n'ont pas l'argent à dépenser pour des équipements coûteux.

2. SOUDAGE TIG Ou GTAW

Comme le MIG, le soudage TIG utilise un arc, mais c'est aussi l'une des techniques de soudage les plus difficiles à maîtriser. Les électrodes de tungstène sont utilisées dans le soudage TIG. Le tungstène est l'un des matériaux métalliques les plus durs. Il ne fond pas et ne brûle pas.

Le soudage TIG peut être réalisé par un procédé appelé fusion, avec ou sans métal d'apport. TIG utilise également une source de gaz externe comme l'argon ou l'hélium.

Le soudage TIG nécessite les deux mains. Tenez la torche TIG d'une main et guidez la tige de l'autre. Cette torche produit de la chaleur et un arc qui est utilisé pour souder les métaux les plus courants, notamment l'aluminium, l'acier, les alliages de nickel, les alliages de cuivre, le cobalt et le titane.

La soudeuse TIG peut être utilisée pour souder l'acier, l'inox, le chromoly, l'aluminium, les alliages de nickel, le magnésium, le cuivre, le laiton, le bronze et même l'or. TIG est un procédé de soudage utile pour les cadres de vélo, les tondeuses à gazon, les poignées de porte, les ailes, etc.

Les industries aérospatiale et automobile, comme d'autres marchés industriels, utilisent le soudage TIG. C'est également un excellent type de soudage pour l'Iowa, car il est très utile pour les agriculteurs pour souder les châssis de wagons, les défenses et d'autres équipements vitaux.

3. SOUDURE A LA BAGUETTE OU SMAW

Vous voulez ramener le soudage à la maison ? Le principal avantage du soudage à la baguette est sa portabilité. Le soudage à la baguette est utilisé dans la construction, l'entretien et la réparation, les canalisations sous-marines et la production industrielle. Dans ce type de soudage, on utilise le soudage à l'arc sous protection, mieux connu sous le nom de soudage à la baguette.

Le soudage à la baguette, également appelé soudage à l'arc, se fait à l'ancienne. Le soudage à la baguette est un peu plus difficile à apprendre que le soudage MIG, mais si vous voulez l'essayer à la maison, l'équipement de soudage à la baguette peut être acheté pour une fraction du coût. Les baguettes de soudage à électrode enrobée sont utilisées dans le soudage à la baguette.

Utilisez des électrodes ou des bâtonnets protégés contre les consommables. Le bâton ramollit et joint le métal en le chauffant avec un arc électrique entre une électrode en métal revêtue et une pièce en métal de base. Lorsque le bâton fond, le revêtement protecteur fond également, protégeant la zone de soudage de l'oxygène et des autres gaz présents dans l'air.

4. SOUDAGE À L'ARC FOURRÉ (FCAW)

Ce type de soudage est similaire au soudage MIG. En fait, les soudeurs MIG sont souvent deux fois plus chers que les soudeurs FCAW. Comme pour le soudage MIG, le fil qui sert d'électrode et de métal d'apport est enfilé à travers la tige. C'est là que les choses commencent à changer. Dans FCAW, le fil a un noyau de flux qui forme un écran de gaz autour de la soudure. Cela élimine le besoin d'une source de gaz externe.

FCAW est un type de soudage à haute température, il convient donc aux métaux plus épais et plus lourds. Pour cette raison, il est souvent utilisé pour réparer de l'équipement lourd. C'est un processus efficace avec peu de déchets. Il est économique car aucun gaz externe n'est nécessaire. Cependant, il reste des scories qui doivent être nettoyées un peu pour obtenir une bonne soudure.

5. SOUDAGE À L'ARC PLASMA

Le soudage à l'arc plasma est une technique de précision couramment utilisée dans les applications aérospatiales avec des métaux aussi épais que 0,015 pouce. Des exemples de ces applications sont les aubes de moteur et les joints d'étanchéité à l'air. Le soudage à l'arc plasma est techniquement très similaire au soudage TIG, mais il a une électrode intégrée et utilise du gaz ionisé dans l'arc pour générer de la chaleur.

Une combinaison de gaz typique est l'argon comme gaz plasma et l'argon et 2 à 5 % d'hydrogène comme gaz de protection. L'hélium peut être utilisé comme gaz plasma, mais la température élevée de l'hélium réduit l'ampérage de la buse.

Vous souhaitez en savoir plus sur le soudage plasma ? Consultez cet article.

6. SOUDAGE PAR FAISCEAU LASER

Ce type de soudure peut être utilisé sur des métaux ou des thermoplastiques. Comme son nom l'indique, un laser est utilisé comme source de chaleur pour créer la soudure. Fonctionne sur l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'acier HSLA, le titane et l'aluminium. Il est largement utilisé dans les industries manufacturières telles que l'industrie automobile car il peut être facilement automatisé avec la robotique.

7. SOUDAGE PAR FAISCEAU D'ÉLECTRONS

Type de soudage dans lequel un faisceau d'électrons à grande vitesse utilise l'énergie cinétique pour générer de la chaleur afin de joindre deux matériaux. Il s'agit d'une méthode de soudage très dure qui se fait mécaniquement et principalement sous vide.

8. SOUDAGE AU GAZ

Le soudage au gaz est rarement utilisé et a été majoritairement remplacé par le soudage TIG. Les soudeuses au gaz nécessitent de l'oxygène et de l'acétylène et sont très portables. Parfois, ils sont utilisés pour souder ensemble des pièces d'échappement de voiture.

9. SOUDAGE HYDROGÈNE ATOMIQUE

Le soudage à l'hydrogène atomique est un type de soudage à ultra-haute température, anciennement connu sous le nom de soudage à l'arc atomique. Dans ce type de soudage, deux électrodes de tungstène sont protégées par de l'hydrogène gazeux. Il peut atteindre des températures supérieures à un chalumeau à acétylène et peut être réalisé avec ou sans métal d'apport. Il s'agit d'une ancienne forme de soudage qui a été remplacée ces dernières années par le soudage MIG.

10. ÉLECTROSLAG

Il s'agit d'un processus de soudage avancé utilisé pour joindre verticalement les bords minces de deux tôles. La soudure est faite entre les bords des deux panneaux, pas à l'extérieur du joint.

Un fil d'électrode en cuivre passe à travers un tube de guidage métallique consommable qui agit comme un matériau de remplissage. Lorsqu'un courant électrique est appliqué, un arc est créé qui commence à souder au bas du joint et se déplace lentement vers le haut, créant une soudure au lieu du joint au fur et à mesure de sa progression. Il s'agit d'un processus automatisé et effectué par des machines.

Types de soudures

1. Soudures d'angle

Le soudage d'angle fait référence au processus d'assemblage de deux pièces de métal verticalement ou en biais. Ces soudures sont communément appelées joints en T, deux pièces de métal perpendiculaires l'une à l'autre, ou joints à recouvrement, deux pièces de métal qui se chevauchent et sont soudées sur leurs bords.

La soudure est de forme triangulaire et selon l'habileté du soudeur, elle peut être concave, plate ou convexe. Les soudeurs utilisent des soudures d'angle lors de la connexion des brides aux tuyaux et aux sections de soudage de la sous-structure et lorsque les boulons ne sont pas assez solides et s'usent facilement.

Une soudure d'angle relie deux surfaces perpendiculairement et crée un angle presque droit entre elles. Ce style de soudage peut être classé dans les sous-groupes suivants :

La polyvalence et le faible coût des soudures d'angle en font l'un des joints les plus largement utilisés dans l'industrie du soudage. Les applications typiques incluent :

2. Soudures sur rainures

Une soudure sur chanfrein est définie comme une ouverture entre deux éléments de joint qui fournit un espace pour l'insertion de métal. Après les soudures d'angle, les soudures sur chanfrein sont les soudures les plus utilisées. La deuxième méthode de soudage la plus courante est le soudage sur chanfrein.

Le soudage en rainure consiste à placer un écrou dans la rainure entre deux pièces à assembler. Le type de soudure utilisé détermine la façon dont les coutures, les joints ou les surfaces sont préparés.

Le soudage en rainure permet d'assembler des pièces sur une même plaque en plaçant un cordon de soudure dans une rainure entre les pièces. Les principaux types de soudures sur chanfrein sont :

Le processus de soudage en rainure est généralement lent et difficile par rapport à d'autres formes de soudage et nécessite généralement des chanfreins spéciaux sur un ou les deux côtés pour se joindre.

Cependant, il produit une soudure solide qui est facilement inspectée et offre un excellent contrôle de la déformation. Les applications courantes du soudage sur chanfrein incluent :

3. Soudure de surfaçage

Ce sont des soudures constituées d'une ou plusieurs cordes ou perles de tissage déposées qui sont jointes à une surface ininterrompue pour obtenir les propriétés ou dimensions souhaitées.

Le surfaçage est un procédé de soudage utilisé pour appliquer une couche métallique dure et résistante à l'usure sur la surface ou le bord des pièces usées. L'un des moyens les plus économiques d'augmenter et de maintenir la durée de vie des machines, outils et équipements de construction.

Une soudure de surfaçage est composée d'un ou plusieurs cordons ou cordons de tissage. Les traitements de surface, également appelés rechargement ou usure, sont souvent utilisés pour réparer des arbres, des engrenages ou des arêtes de coupe usés.

Les types de soudures de surfaçage les plus courants incluent :

Le soudage de surface est couramment utilisé pour ajouter une couche métallique résistante à l'usure à un objet afin de renforcer sa surface ou de restaurer des zones usées. Dans ce cas, le soudage est effectué à l'aide d'un métal plus résistant à l'usure que le matériau de base.

Cette technologie est l'un des moyens les plus rentables de protéger et de prolonger la durée de vie des équipements et des outils utilisés dans les applications agressives et à forte usure. Le soudage de surface peut également être utilisé en combinaison avec des joints bout à bout pour améliorer la qualité de la soudure finale.

4. Soudage en bouchon

Le soudage en bouchon, également appelé soudage en rosette, consiste à assembler deux métaux par une soudure placée dans un petit trou circulaire. Ce processus implique généralement le chevauchement de deux métaux, le métal supérieur ayant un trou pour le dépôt de soudure.

Le soudage en bouchon est une alternative au soudage par points utilisé par les constructeurs automobiles ayant un accès limité à une soudeuse par points. Couramment utilisé dans la restauration automobile de bricolage pour remplacer les soudures par points sur les brides de panneau qui étaient à l'origine soudées par points.

Les soudures en bouchon, lorsqu'elles sont effectuées correctement, sont plus résistantes que les soudures par points d'origine. Les constructeurs de voitures de rallye utilisent souvent cette technique et elle est acceptable dans les tests MOT britanniques comme alternative au soudage par points utilisé pour réparer les voitures plus anciennes.

D'autres applications incluent :

5. Soudure en fente

Une soudure en fente relie la surface d'un matériau à un autre à travers un trou allongé. Le trou peut être ouvert à une extrémité et partiellement ou complètement rempli de matériau de soudage.

Il s'agit d'une soudure qui relie un trou oblong dans un élément d'un joint à recouvrement ou en T à la surface d'un autre élément exposé à travers le trou. Ce trou peut être ouvert d'un côté et peut être partiellement ou complètement rempli de métal de soudure.

Une soudure en fente relie une surface à une autre par un trou oblong. La différence entre les soudures en bouchon et en fente est que la forme des soudures en bouchon est déterminée par le diamètre tandis que la forme des soudures en fente est déterminée par le diamètre et la longueur.

Selon les spécifications de la pièce, le trou peut être ouvert à une extrémité ou le trou peut être partiellement ou complètement rempli de matériau de soudure.

Les soudures en fente sont utiles lorsque la conception de la pièce nécessite un chevauchement entre deux surfaces. Les applications spéciales du soudage par fente sont :

6. Soudure éclair

Le soudage par étincelage est une méthode de soudage par résistance qui ne nécessite pas de métal d'apport. Pendant le processus de soudage par étincelage, un courant électrique est appliqué pour créer une résistance entre les deux surfaces à assembler. Lorsque deux surfaces entrent en contact avec un petit contact, un courant électrique circule et le matériau fond.

Le matériau fondu est éjecté du joint sous forme de pulvérisation de particules fondues, créant une action de rinçage unique. Les oxydes et autres contaminants sont éliminés de l'interface et forment une région thermiquement ramollie au bord des deux surfaces.

Une fois que le matériau a suffisamment fondu, une force est appliquée pour lier les surfaces ensemble. Cela facilite la création de soudures bout à bout sans matière fondue au niveau du joint.

Le processus de soudage par étincelage est rapide, économique et peut fusionner des métaux dissemblables avec des points de fusion différents. Le soudage par étincelage est souvent utilisé :

7. Soudure continue

Le soudage à la molette est le processus d'assemblage de deux matériaux similaires ou différents dans un joint en utilisant le courant électrique et la pression. Le soudage à la molette est possible grâce à la résistance de contact créée entre les deux métaux. Lorsque le courant passe entre les métaux, de la chaleur est générée dans de petits espaces.

Ce procédé est principalement utilisé pour les métaux car ils conduisent facilement l'électricité et peuvent supporter des pressions relativement élevées. Lorsque le courant passe entre les métaux, de la chaleur est générée dans de petits espaces. Les électrodes maintiennent et contrôlent le flux d'électricité.

Ce type de soudure peut être créé de deux manières :

Les avantages du soudage à la molette incluent :

8. Soudure par points

Le soudage par points (également appelé soudage par points par résistance) est un procédé de soudage par résistance. Ce procédé de soudage est principalement utilisé pour souder deux ou plusieurs tôles en appliquant la pression et la chaleur d'un courant électrique à la zone de soudure.

Cela se fait en plaçant une électrode en alliage de cuivre à la surface de la feuille, où la pression et le courant sont appliqués, et la chaleur est générée lorsque le courant traverse un matériau résistant tel que l'acier à faible teneur en carbone.

Le soudage par points est relativement facile et peu coûteux, ce qui en fait un choix de soudage populaire dans plusieurs industries majeures, notamment :

9. Soudure contrariée

Le soudage bouleversé (UW)/soudage bout à bout par résistance est une technique de soudage qui produit une coalescence simultanément sur toute la surface des surfaces aboutées ou progressivement le long d'un joint, par la chaleur obtenue à partir de la résistance au courant électrique à travers la zone où ces surfaces sont en contact.

Appliquer une pression avant de commencer à chauffer et maintenir la pression pendant le chauffage. L'équipement utilisé pour le soudage par flux est très similaire à l'équipement de soudage par étincelage. Disponible uniquement si les pièces à souder ont des sections égales.

Les surfaces adjacentes doivent être soigneusement préparées pour fournir un chauffage adéquat. La différence dans le soudage par étincelage est que les pièces sont serrées avec une machine à souder et qu'une force leur est appliquée pour une connexion étanche.

Un courant à fort ampérage traverse alors la jonction et chauffe la surface de jonction. Lorsqu'ils sont chauffés à la bonne température de forgeage, une force perturbatrice est appliquée et le courant est interrompu. La fusion se produit en raison de la température élevée et de la pression de travail sur les surfaces articulaires. Après refroidissement, le courant est libéré et le soudage est terminé.

Le procédé de soudage par intrusion présente plusieurs avantages distincts, notamment :

Avantages du soudage

Inconvénients du soudage

Application du soudage

Le soudage est couramment utilisé dans les récipients sous pression, les ponts, les bâtiments, les avions et les engins spatiaux, les véhicules ferroviaires et la construction navale, les industries automobile, électrique, électronique et de défense, les pipelines et les chemins de fer et les centrales nucléaires. Installation.

FAQ.

Qu'est-ce que le soudage ?

Le soudage est un processus de fabrication par lequel deux pièces ou plus sont fusionnées au moyen de la chaleur, de la pression ou des deux, formant un joint lorsque les pièces refroidissent . Le soudage est généralement utilisé sur les métaux et les thermoplastiques, mais peut également être utilisé sur le bois. Le joint soudé terminé peut être appelé soudure.

Comment fonctionne le soudage ?

Le soudage fonctionne en joignant deux matériaux ensemble sans matériau liant séparé. Contrairement au brasage et au soudage, qui utilisent un liant à point de fusion plus bas, le soudage relie les deux pièces directement ensemble.

Quels sont les 4 types de soudage ?

Il existe quatre principaux types de soudage. MIG - Soudage à l'arc sous gaz et métal (GMAW), TIG - Soudage à l'arc sous gaz et tungstène (GTAW), Stick - Soudage à l'arc sous protection (SMAW) et Fil fourré - Soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW).

Combien gagnent les soudeurs par an ?

Combien gagne un soudeur ? Eh bien, en soudage, vous pouvez gagner entre 29 000 $ et 117 000 $ par an, le salaire annuel médian étant de 58 000 $. L'expérience et le niveau d'éducation sont pris en compte dans le salaire d'un soudeur. Des compétences et une expérience excellentes peuvent conduire à un salaire plus élevé.

Quels sont les 7 types de soudage de base ?

Types de soudage de base :
1. Soudage MIG - Soudage à l'arc sous gaz et métal (GMAW)
2. Soudage TIG - Soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW)
3. Soudage à la baguette – Soudage à l'arc sous protection (SMAW)
4. Soudage par flux - Soudage à l'arc fourré (FCAW)
5. Soudage par faisceau d'énergie (EBW)
6. Soudage à l'hydrogène atomique (AHW)
7. Soudage à l'arc au gaz tungstène.
8. Soudage à l'arc plasma.


Processus de fabrication

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