Soudage au gaz expliqué : processus, composants et applications

Qu'est-ce que le soudage au gaz ?

Le soudage au gaz est un type de procédé de soudage à l'état liquide dans lequel un gaz combustible est brûlé pour produire de la chaleur. Cette chaleur fond l'interface des plaques soudées maintenues ensemble pour former le joint. Le gaz oxyacétylénique est principalement utilisé comme gaz combustible.

Ce processus peut se faire avec ou sans métal d'apport. Si utilisé, il est inséré manuellement directement dans la zone de soudure.

Simplement, le soudage au gaz est le processus de coupe et/ou assemblage de métaux utilisant la chaleur générée par la combustion d'un gaz combustible (comme l'acétylène). C'est l'un des types de soudage les plus importants grâce à ses larges applications.

C'est l'une des plus anciennes formes de soudage par chaleur et reste une option pour de nombreuses industries.

La popularité de cette méthode vient de sa facilité d'utilisation et son faible coût. Le processus est relativement facile et ne nécessite pas nécessairement un soudeur qualifié.

Avec des combustibles comme l'acétylène, la flamme atteint légèrement au-dessus de 5 700 °F (3 200 °C). Cette température est inférieure à celle du soudage à l'arc, mais les avantages pour de nombreux types de réparations et travaux de construction l'emportent sur cet inconvénient.

Comment fonctionne le soudage au gaz ?

Le soudage au gaz est l'un des plus anciens types de soudage par chaleur utilisé dans de nombreuses industries. Les bords du matériau sont chauffés aux joints pour qu'ils fondent et fusionnent. De nombreux gaz brûlent à très hautes températures et c'est possible.

Le processus est très simple comparé au soudage à l'arc. Tout l'équipement est soigneusement connecté. Cylindres de gaz et d'oxygène connectés au chalumeau via détendeurs. Puis on règle la pression du gaz et oxygène fournis au brûleur pour bien mélanger.

La flamme est allumée par un allumeur. La pointe du chalumeau pointe vers le bas. La flamme est contrôlée par une vanne sur le chalumeau. On règle la flamme : neutre, carburante ou oxydante selon conditions. Le chalumeau se déplace le long de la ligne pour faire le joint. Cela joint les pièces d'interface de façon permanente.

Types de soudage au gaz

Il existe plusieurs méthodes, mais les plus courantes sont le soudage oxyacétylénique ou oxy-essence. Le soudage au gaz peut fondre métaux ferreux et non-ferreux et ne nécessite pas d'électricité.

En soudage oxyacétylénique, combinaison oxygène + gaz combustible (généralement acétylène), principalement pour souder sections minces.

En soudage oxy-essence, combinaison oxygène + essence. Plus efficace que l'acétylène pour coupe chalumeau de l'acier.

Principales pièces du soudage au gaz

Vous pouvez deviner certains composants principaux, mais quelles autres pièces faut-il ?

Voyons :

• Cylindre de combustible : Pièce la plus importante. Gaz stocké en cylindre scellé, acier jauge épaisse pour éviter affaiblissement. Couleur généralement jaune-brun.
• Cylindre d'oxygène : Autre composant important : oxygène pur sous pression. Cylindres oxygène et carburant conçus pour résister à la pression de leurs gaz. Peints généralement noir.
• Détendeur (Pressure Regulator) : Gaz stockés haute pression, besoin de réduire pour usage sûr. Détendeur fournit oxygène à pression constante 70-130 kN/m² et gaz 7-103 kN/m².
• Vannes de contrôle : Chaque gaz a sa vanne. Contrôlent quantité de gaz libérée et ratio carburant/oxygène.
• Chambre de mélange : Pour mélange sûr carburant/oxydant. Vanne contrôle flux du cylindre vers chambre.
• Chalumeaux de soudage : « Bout du travail » pour soudeurs gaz. Inclut souvent chambres mélange et vannes. À l'autre extrémité, buse où mélange carburant/oxygène brûle pour faciliter le travail.

Applications du soudage au gaz

Applications importantes :

• Assemblage plupart métaux ferreux/non-ferreux : acier carbone, acier allié, fonte, aluminium/alliages, nickel, magnésium, cuivre/alliages.
• Assemblage métaux minces.
• Assemblage métaux industries auto/aérospatiale.
• Usines traitement tôlerie.
• Matériaux nécessitant chauffage/refroidissement relativement lents.

Avantages du soudage au gaz

• Peut souder différents métaux. Ferreux et non-ferreux. Avantage majeur vs autres méthodes.
• Pas d'électricité nécessaire : Contrairement au soudage à l'arc, ne nécessite pas d'électricité. Utilisable où électricité indisponible.
• Contrôle température amélioré : En réglant flamme gaz, meilleur contrôle température du métal dans la soudure.
• Contrôle dépôt métal d'apport : Source chaleur et métal d'apport séparés (vs arc). Contrôle précis du taux de dépôt.
• Équipement faible coût : Très peu d'investissement initial vs autres soudages. Utile diverses applications.
• Pas main-d'œuvre spécialisée : N'exige pas haute expertise. Plus facile trouver soudeur gaz, coûts main-d'œuvre moindres.
• Équipement très portable. Facile à transporter/manipuler vs autres soudages.

Inconvénients du soudage au gaz

Incluent, sans s'y limiter :

• Pas adapté sections épaisses.
• Mauvaise finition surface. Soudures requièrent finition post-soudage si esthétique importante.
• Pas pour aciers haute résistance. Zone chauffée affecte propriétés mécaniques métal de base.
• Vitesse chauffage/assemblage inférieure vs autres méthodes.
• Ne atteint pas température ébullition soudage à l'arc.
• Pas de système de protection flux dédié. Risque défauts soudage graves.