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Les principaux défauts de soudage https://industrie.airliquide.fr/soudage-indus

Les principaux défauts de soudage https://industrie.airliquide.fr/soudage-industriel-techniques-procedes/principaux-defauts-soudage Les matériaux à souder De manière générale, la plupart des métaux est soudable en TIG / MIG / MAG ou laser avec plus ou moins de difficultés métallurgiques ou opératoires. Les différents types d’aciers On rencontre usuellement plusieurs types d’aciers différents  Les aciers non alliés ou acier carbone  Les aciers inoxydables ferritiques ou martensitiques  Les aciers inoxydables austénitiques Chacune de ces catégories se comporte différemment, certains alliages dans ces catégories peuvent également avoir des spécificités. Il convient donc en pratique de définir avec méthode les domaines opératoires de soudage pour chacun des matériaux et des procédés utilisés. LIEN ARCAL™ pour le soudage à l’arc TIG, MIG, MAG et soudage plasma ARCAL™ gaz de soudage Les principaux défauts de soudage Nous pouvons classer les défauts de soudage parmi deux catégories: ceux liés au procédé ou aux paramètres opératoires, et les défauts métallurgiques. Fissuration à chaud Pour garantir la géométrie de l’assemblage, les pièces sont généralement bridées. L’augmentation de la température lors de l’opération de soudage engendre une dilatation thermique qui se traduit par des contraintes mécaniques si la pièce ne peut se dilater librement. En fonction de l’énergie linéaire et des propriétés mécaniques du joint lié à l’alliage avec un impact potentiel des éléments d’alliage ajoutés dans le métal d’apport, le cordon peut se fissurer à la solidification. Porosités/soufflures En fonction du matériau, des porosités ou soufflures peuvent apparaître dans le cordon. En effet, l’arc électrique va majoritairement casser les molécules présentes et favoriser le passage d'éléments atomiques dans le bain de fusion. Lors de la solidification, des bulles peuvent donc se former en fonction de la limite de solubilité des éléments dans la matrice métallique. Par exemple:  L’acier carbone ne supporte que de très faibles quantités d’azote.  L’aluminium avec l’Hydrogène (pouvant provenir de l'humidité de l’air ou de la couche d’alumine) Il est à noter que la mise en œuvre du gaz de protection joue un rôle important pour prévenir l’apparition des porosités. Bien souvent, c’est moins la pureté du gaz qui est en jeu que la position de la torche, le réglage du débit etc. La préparation de l’état de surface est également importante, en particulier pour les tôles prépeintes en acier ou les pièces aluminium. Défauts géométriques L’énergie linéaire est un point important. A vitesse d’avance constante, il convient de regarder les paramètres électriques pour conclure sur le transfert de chaleur à la tôle en se référant aux abaques mêlant les effets croisés du procédé, du type de configuration (angle etc.). Le taux de métal déposé est également primordial pour s’assurer de la bonne tenue mécanique. Une fois ces paramètres fixés, la géométrie de cordon est à optimiser. Dans des processus normés, le résultat est acté dans les QMOS / DMOS en incluant tous les paramètres importants comme le type de poste, la configuration de soudage etc. Il convient de prêter une attention particulière à :  La pénétration: profondeur maximale de la zone fondue. Elle doit être suffisante sans être excessive au risque de percer la tôle. Dans certains procédés, des lattes envers sont utilisées pour assurer une pénétration débouchante sans effondrement. Elles peuvent être en cuivre refroidi à l’eau, sauf si ce matériau est proscrit dans le code de construction.  La forme de pénétration: pour le soudage en angle par exemple, la pénétration dite “en doigt de gant” est synonyme de risque de manque de pénétration en racine, des pénétrations compactes sont préférées.  Une surépaisseur de cordon maîtrisée: bien qu’indispensable, il convient de limiter la surépaisseur (ou gorge en angle), en lien avec les codes de construction qui s’appliquent, afin d’optimiser le taux de dépôt et la productivité.  La forme de cordon: les angles de raccordement (liés au mouillage) doivent être le plus faible possible. Par exemple, sur des assemblages soumis à la fatigue, des angles trop abruptes sont susceptibles de concentrer les contraintes et d’amener à la rupture. Pour tous ces paramètres, il existe des calibres ou gabarits qui permettent de vérifier simplement les paramètres géométriques observables du cordon.  Les caniveaux: parfois apparaissent en bord de cordon des manques de fusion, dans des cas extrêmes du humping, souvent liés à une vitesse excessive ou à un réglage tension électrique non appropriée. Fissuration à froid La fissuration à froid est crainte des soudeurs: il s’agit en effet de fissures qui peuvent apparaître sur certains matériaux, plusieurs jours après le soudage, souvent lors de la mise en contrainte ou en opération de la pièce. Le principe est assez complexe: en fonction des matériaux (acier, inox ferritique par exemple), de l’hydrogène dit diffusible peut s’insérer dans la matrice métallique pendant le soudage. Ces atomes d’hydrogène vont progressivement migrer au joint de grain de la structure et initier des fractures lors de la mise sous contrainte. Il est donc particulièrement important de vérifier la sensibilité du matériau à assembler à la fissuration à froid pour prendre les mesures nécessaires. Altération des propriétés mécaniques Il convient de choisir les meilleurs couples fil gaz pour s’assurer des propriétés mécaniques. Les effets d’une concentration accrue en oxygène dissous ou d’une mauvais transfert d’éléments d’alliage dans l’arc peuvent être importants. De même en soudage inox austénitique, l’oxydation excessive créée des carbures de chrome qui peuvent altérer la tenue à la corrosion. Les seuls paramètres électriques courant / tension peuvent largement influer sur les variations de taille de grain à la solidification et fortement dégrader les performances mécaniques. Aspect de la soudure De nombreux paramètres peuvent altérer l’aspect du cordon et donc la qualité. On peut noter:  Des colorations de cordons en inox si le cordon est mal protégé. Les paramètres opératoires sont alors à vérifier, voir l’utilisation d’un traînard en automatique pour protéger le cordon encore chaud après le passage de l’électrode.  Des silicates: usuellement sous formes d’ilots de matières en surface. Ils peuvent occasionner des défauts lors de soudage multipasse ou poser des problèmes ultérieurs après peinture par exemple (écaillage). A nouveau, le choix du couple fil / gaz est important. En résumé, la formation des soudeurs doit inclure une inspection visuelle finale de l’opération de soudage pour obtenir les critères de qualité requis. FAQ  Comment souder de l'acier ?  Comment souder l'acier galvanisé ?  Comment souder l'aluminium ?  Comment souder l'acier inoxydable ?  Comment choisir le gaz à utiliser en MIG ou MAG ?  Comment choisir le gaz à utiliser en TIG ou Plasma ?  Comment éviter les surconsommations de gaz de soudage  Utiliser un fil fourré, pourquoi?  Comment régler le débit de gaz en soudage ?  Quelle est la différence entre brasage et soudage ?  Quels sont les défauts de soudage les plus communs ?  Quel est l'impact de la pureté du gaz de soudage et coupage ? En savoir plus  Soudage industriel, techniques et procédés  Soudage TIG / de métaux  Soudage plasma  Défauts de soudage (Matériel de soudage, matériel de soudure)  Mélanges de gaz pour le soudage par fusion  Procédé de brasage  Découpe plasma  Procédé d'arc submergé  Soudage à l'arc plasma  Le procédé de soudage MIG/MAG (GMAW)  Quelle est la différence entre les procédés de soudage MIG et MAG  Métal d'apport en MIG/MAG  Cuivre et alliage  Poste de soudage  Température de fusion du métal  Le métal d'apport  Les cagoules et masques de soudeurs  Torche de soudage  Soudage par résistance  Le procédé d'oxycoupage  Découpe laser Quels sont les défauts de soudage les plus communs ? Les principaux défauts de soudure Les principaux défauts de soudures sont divisibles en deux types de défauts : les défauts géométriques et les défauts métallurgiques. Les défauts de soudures géométriques sont liés à une mauvaise maîtrise opératoire du procédé de soudage (angle de torche, vitesse d’avance, courant tension, etc.), tandis que les défauts de soudures métallurgiques peuvent être liés à de nombreux autres paramètres comme la présence d’impuretés, des cycles de température mal adaptés engendrant des phases non souhaitées (métal d’apport mal adapté au métal de base, présence de carbure, mauvais équilibre ferrite / austénite etc.). Éviter les défauts de soudure Air Liquide vous livre quelques conseils et recommandations pour éviter les défauts et améliorer la qualité de soudage pour tout type de soudure et de procédé.  Avant de souder, il est important de s’assurer du bon état des postes de soudage (torche, faisceau, tubes contact, buse gaz etc.).  Effectuer un nettoyage des pièces métalliques à souder (en surface).  S’assurer de la bonne protection gazeuse, en particulier en extérieur pour éviter les courants d’air.  Adapter le courant (courant continu / alternatif, ou polarité) au procédé (métal, MIG/MAG/TIG), et respecter les préconisations du métal d’apport, en particulier pour les fils fourrés.  Ajuster les paramètres électriques du poste à souder : intensité et tension. La tension par exemple joue un rôle important sur le mouillage.  Ajuster la vitesse de soudage à uploads/Industriel/ les-principaux-defauts-de-soudage.pdf