Types de soudage pour les systèmes hydrauliques

Soudage est régulièrement utilisé en relation avec les systèmes hydrauliques, pour tout, de la réparation de vérins hydrauliques à la fabrication de cadres et de supports. Il existe également une grande variété de procédés de soudage pouvant être utilisés, notamment le soudage à l'arc, le soudage à la baguette et le soudage à l'état solide. Cependant, il existe quatre procédés de soudage particuliers qui sont les plus utilisés dans la réparation et la fabrication hydrauliques :le soudage MIG, TIG, à la baguette et par friction. Chacun a ses propres avantages et inconvénients, ainsi que les situations où cela fonctionne le mieux.

Soudage MIG

Le soudage MIG, qui signifie soudage sous gaz inerte des métaux, est une sous-division GMAW, ou soudage à l'arc sous gaz. Dans le soudage à l'arc, un arc électrique est généré entre une électrode et la pièce métallique. Cet arc fournit la génération de chaleur localisée nécessaire pour faire fondre le métal de la pièce.

Dans le cas du soudage MIG, l'électrode est un fil métallique nu. Le pistolet de soudage alimente en continu le fil-électrode consommable pour maintenir l'arc. En même temps, il couvre également l'arc métallique avec du gaz de protection. Les gaz de protection utilisés pour le soudage MIG sont une combinaison d'un gaz inerte (argon) avec un gaz actif (dioxyde de carbone ou oxygène). En utilisant cette combinaison de gaz de protection avec du fil nu consommable, aucun laitier n'est produit.

Le soudage MIG présente plusieurs avantages, ce qui explique également pourquoi il est si couramment utilisé. Il prend en charge la possibilité d'effectuer plusieurs passes de soudage sur le même joint et peu ou pas de nettoyage après soudage. Il peut être utilisé avec une grande précision et fonctionne bien même pour les pièces extrêmement fines. De plus, le temps d'arc avec le soudage MIG est inférieur à celui de nombreux autres procédés de soudage car il utilise une alimentation continue de fil métallique. En fait, de nombreux soudeurs considèrent qu'il s'agit de l'une des méthodes de soudage les plus rapides. Si vous avez besoin de réaliser une soudure résistante sur des pièces épaisses, le soudage MIG est une excellente option.

Il y a des inconvénients au soudage MIG que vous devez garder à l'esprit lorsque vous l'envisagez. Les surfaces où la soudure sera appliquée doivent être complètement propres (exemptes de rouille, de peinture ou d'autre contamination) ou vous courez le risque d'une mauvaise soudure. Le processus est très sensible aux brises - même un ventilateur peut suffisamment perturber le gaz de protection pour compromettre la soudure. En plus de cela, il nécessite l'utilisation de bouteilles de gaz sous pression, ce qui le rend difficile à utiliser sur le terrain et peu portable.

Soudage TIG

Le soudage TIG appartient à la catégorie du soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) et signifie soudage sous gaz inerte au tungstène. Comme le soudage MIG, un arc électrique est induit entre l'électrode et la pièce pour faire fondre le métal. Ce qui différencie le TIG, c'est l'utilisation du tungstène comme matériau d'électrode. Le tungstène est utilisé en raison de son point de fusion extrêmement élevé.

Tout comme le soudage MIG, le soudage TIG nécessite également l'utilisation de gaz de protection :argon, hélium ou un mélange des deux. Notez que le soudage TIG ne nécessite pas l'utilisation d'un métal d'apport, mais lorsque des charges sont utilisées, elles sont ajoutées au bain de soudure à partir d'un fil ou d'une tige séparé.

Le principal avantage du soudage TIG est qu'il peut assembler presque tous les métaux et épaisseurs de pièces. Cela inclut les épaisseurs que le soudage MIG ne peut pas gérer. Le soudage TIG peut produire des soudures de haute qualité sans éclaboussures et peu ou pas de nettoyage après soudage. Les soudures en fonte et en fer forgé sont très difficiles à réaliser, mais un soudeur expérimenté utilisant le TIG peut le faire. En outre, il peut assembler des métaux différents (tels que l'aluminium et l'acier inoxydable).

Lorsqu'il est utilisé avec de l'acier, le soudage TIG peut être plus lent et plus coûteux que le soudage à la baguette ou le soudage MIG. La seule véritable exception à cette règle concerne la création de soudures de haute qualité à l'aide de sections minces. Et, même pour le soudage de métaux similaires, le soudage TIG nécessite un contrôle minutieux du courant électrique utilisé ainsi que de la pression et du temps.

Soudage à la baguette

Le soudage à la baguette, également connu sous le nom de soudage à l'arc sous protection (SMAW), est un autre procédé de soudage à l'arc. Sa particularité réside dans l'utilisation d'une tige de métal d'apport consommable comme électrode. Cette tige, appelée bâton de soudage, est recouverte de matériaux pour supporter à la fois le flux et le blindage. L'extrémité en métal nu des pinces de bâton de soudage dans un porte-électrode avec une poignée isolée. Le porte-électrode lui-même est connecté à une alimentation électrique.

L'équipement utilisé pour le soudage à la baguette est portable et peu coûteux, ce qui le rend idéal pour les opérations de soudage sur site. Contrairement au soudage MIG et TIG, vous n'avez pas besoin d'enlever la peinture ou la corrosion au point de soudage. Le soudage à la baguette génère également un arc suffisamment grand pour que le vent ou la température ne l'affectent pas. Le soudage à la baguette est également très flexible quant à l'endroit où vous pouvez l'utiliser :à l'intérieur, à l'extérieur, dans les zones de courants d'air et les espaces confinés. Cela le rend idéal pour les réparations sur place.

L'inconvénient majeur du soudage à la baguette réside dans son utilisation d'une baguette consommable. Vous devrez changer les tiges pendant le processus, ce qui peut rendre le soudage à la baguette chronophage. Étant donné que la longueur de l'électrode varie au cours du processus de soudage, la résistance de la tige variera également. Ceci, à son tour, entraîne des variations de courant qui peuvent entraîner une surchauffe et une fonte prématurée, en particulier lorsque vous utilisez un nouveau bâton.

La chaleur impliquée limite également la finesse du métal (généralement pas plus mince que le calibre 18). Enfin, la génération de scories et d'éclaboussures signifie que vous devrez nettoyer la surface de soudure avant de peindre ou de souder davantage.

Soudage par friction

Le soudage par friction (FRW), contrairement au soudage MIG, TIG et à la baguette, est un procédé de soudage à l'état solide. Dans un processus de soudage à l'état solide, une liaison métallurgique est créée entre les deux métaux de base, sans fusion. Le soudage par friction, en particulier, utilise la chaleur de friction combinée à la pression pour obtenir la liaison.

Dans la plupart des cas, vous ferez tourner une pièce par rapport à une autre tout en les mettant en contact via des forces axiales élevées. Le mouvement relatif sous des forces aussi élevées entraîne des frottements. Ce frottement génère suffisamment de chaleur pour former une liaison métallurgique solide entre les deux surfaces.

Lorsque vous utilisez le soudage par friction rotative, votre choix de pièces est limité :au moins une pièce doit être de forme cylindrique, comme un tube ou un tuyau. D'autre part, le soudage par friction linéaire utilise un mouvement alternatif, par opposition à un mouvement de rotation, pour générer le frottement et la chaleur nécessaires. L'utilisation du mouvement linéaire supprime l'exigence qu'au moins une pièce soit cylindrique.

Le soudage par friction permet d'obtenir un contact d'interface complet, contrairement au soudage TIG, MIG ou à la baguette qui limite le contact avec le cordon de soudure. Le soudage par friction facilite également le soudage de métaux différents. En outre, il ne nécessite aucun flux, blindage ou métal d'apport et, lorsqu'il est effectué correctement, produit des soudures solides sans porosité.

L'un des inconvénients du soudage par friction est le matériau de flash inévitable développé là où les deux pièces ont été jointes. Pour le découper de l'assemblage final, vous devrez utiliser une opération de tournage. La présence de bavures signifie également que vous perdez une partie de la longueur d'origine des pièces. Vous pouvez facilement estimer cette perte et en tenir compte dès le début du processus de conception.

De plus, les soudures de meilleure qualité obtenues à l'aide du soudage par friction nécessitent un équipement puissant et volumineux qui ressemble à un tour. Pour cette raison, l'équipement de soudage par friction n'est pas portable comme le soudage MIG, TIG et à la baguette.

Problèmes de soudage courants

Les composants et équipements hydrauliques fonctionnent à des pressions élevées, ce qui rend une soudure solide essentielle. Lorsque vos soudures ne sont pas faites correctement, cela peut être extrêmement dangereux. Deux considérations dans ce contexte sont les défauts de soudage, la distorsion et les contraintes résiduelles.

Les défauts de soudure peuvent inclure les éléments suivants :

• Fusion incomplète
• Cavités
• Fissures
• Manque de pénétration (lorsque la fusion n'a pas atteint la racine de l'articulation)
• Manque de fusion (lorsque la fusion n'a pas été réalisée sur toute la section transversale du joint)
• Inclusions (où des particules non métalliques sont piégées dans la soudure)
• Éclaboussures excessives
• Mauvais profil de soudure

La formation et l'expérience sont nécessaires pour obtenir des soudures exemptes de ces défauts, et les résultats dépendent fortement du procédé utilisé par le soudeur.

Une autre préoccupation majeure du soudage consiste à joindre deux métaux différents. Lorsque vous utilisez le soudage MIG, TIG ou à la baguette, vous devez tenir compte de leurs conductivités thermiques et dilatations relatives pour éviter la distorsion et les contraintes résiduelles lors du refroidissement. Par exemple, il peut y avoir un retrait à travers l'assemblage soudé, ce qui est particulièrement courant dans le soudage bout à bout (soudage bout à bout). Ce retrait se produit lors du refroidissement et peut entraîner un gauchissement et des contraintes résiduelles. En fait, en raison de problèmes de chaleur localisés et de la géométrie des pièces soudées, cela peut se produire même lorsque des métaux similaires sont utilisés.

Les soudeurs professionnels savent quels types de mesures prendre pour minimiser la possibilité de contraintes résiduelles et de distorsion. Il existe une variété d'approches, y compris l'utilisation de dissipateurs thermiques pour évacuer la chaleur, des dispositifs de soudage pour recycler le mouvement des pièces pendant un processus de soudage et un traitement thermique de soulagement des contraintes pour minimiser les contraintes résiduelles et éliminer la distorsion.

Les soudeurs certifiés ont les connaissances et l'expérience nécessaires pour sélectionner les bons paramètres de processus de soudage (par exemple, la vitesse, le courant, la quantité de métal d'apport, le gaz de protection) pour obtenir une soudure solide sans défauts de soudage.

Conclusion

Que votre application hydraulique nécessite un soudage MIG, TIG, à la baguette ou par friction, il est souvent préférable de laisser le processus de soudage proprement dit aux professionnels. Il existe de nombreuses variables impliquées dans le soudage qui vont au-delà des métaux utilisés et de leur épaisseur. Afin d'obtenir une soudure solide sans défauts ou une soudure efficace entre deux métaux différents, vous avez besoin d'un soudeur certifié et expérimenté pour votre équipement hydraulique.

MAC Hydraulique

Chez MAC Hydraulics, nos soudeurs certifiés sont très fiers de leur travail. Non seulement ils préparent la zone de soudure et effectuent la soudure, mais ils sélectionnent le processus le plus approprié pour le projet et vérifient l'intégrité de la soudure grâce à de multiples méthodes de test non destructif. Les soudeurs expérimentés de MAC Hydraulics peuvent manipuler l'acier inoxydable, l'acier au carbone et même la fonte pour les fabrications et les réparations les plus difficiles et les plus complexes que vous pourriez avoir. Contactez-nous aujourd'hui pour en savoir plus sur nos services de soudage !