Vendredi 14 novembre 2008
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Par FrogeTech
GENERALITES
Les assemblages par soudages surtout ceux qui font appellent à l'énergie électrique ou électronique, ont fait depuis le début de la seconde partie du XXème siècle des progrès constants et considérables par les moyens de contrôles multiplient et permettant de garantir les qualités demandées à un assemblage soudé et issu d'un dessin industriel.
Les avantages des assemblages soudés leurs ont permis de supplanter presque totalement l'assemblage par rivetage des tôles et profilés en acier. (simplicité des préparations, rapidité d'exécution, automatisation, maintient des caractéristiques physiques et mécaniques de l'ensemble soudé sans augmentation sensible de la masse)
MATERIAUX SOUDABLES
Matériaux ferreux
La soudabilité est d'autant meilleurs que la teneur en carbone est plus faible. La présence de soufre et de phosphore est gênante.
La fonte
Soudage difficile, utiliser de préférence la soudo-brasure.
Les aciers non alliés
ADX; A34 à A50; XC10; XC12; XC18 etc.. (correspondances normalisées actuelles)
Les aciers alliés à faible teneur en carbone
L'apport de molybdène et de manganèse augmente l'aptitude au soudage.
Les cuivres et ses alliages
Le soudage du cuivre est difficile à cause de sa grande conductivité thermique, de la présence d'oxyde dans le cuivre, de l'oxydation rapide du cuivre à haute température. Soudage possible du laiton et du bronze.
Rappel :
Maillechorts (Cuivre + Zinc + Nickel) ; grande résistance à la corrosion
Bronzes (Cuivre + Étain)
Laitons (Cuivre + Zinc)
L'aluminium et ses alliages
Soudage difficile par suite de la couche d'alumine qui recouvre le métal et qu'il faut éliminer.
SOUDURE AUTOGENE
Soudure qui constitue un assemblage homogène : le joint présente les mêmes propriétés physique, chimique et mécanique que celles des pièces assemblées. Elles s'obtiennent par Fusion ou par Pression.
Par Fusion:
Avec ou sans métal d'apport, la soudure par fusion nécessite une source de chaleur.
L'arc électrique qui jaillit entre les électrodes de tungstène est enveloppé par un jet d'hydrogène; à la température de l'arc d'hydrogène moléculaire se dissocie en ses 2 atomes avec absorption de chaleur. Au contact de la pièce à souder "l'hydrogène atomique" se re-transforme en "hydrogène moléculaire" avec restitution de chaleur, la température atteind 3700 °C.
Le soudage à l'hydrogène atomique présente les avantages suivants :
Ce procédé sera avantageusement remplacé par les procédés plus récents en atmosphère active (CO2) ou inerte (Argon - Hélium).
MIG : Métal Inerte Gaz
MAG : Métal Actif Gaz
Par Pression :
La soudure par pression s'exécute sans métal d'apport, elle nécessite simultanément :
- Par rapprochement ou par étincelles
Les pièces à souder forment des électrodes, elles sont sous tension avant un accostage imparfait : d'où étincelles et fusion de toute la section en contact, après coupure du courant un refoulement forme la soudure.
- Par recouvrement : soudure par points
Les électrodes sont des disques animés d'un mouvement de rotation, les points peuvent êtres expacés ou jointifs (soudure étanche).
SOUDURE HETEROGENE
Le joint déposé par fusion est constitué d'un métal différent de celui des pièces à assembler.
Le brasage
Il est obtenu à basse température, avec apport d'un alliage nécessaire auxiliaire appelé brasure s'accrochant sur les deux parties à réunir. Il y a fusion des métaux à réunir, seul l'alliage d'apport fond.
Le brasage fort : t > 400°C
L'alliage auxiliaire est alliage de cuivre (laiton ou bronze) ou un alliage d'argent en grains, baguettes plates ou cylindriques ou lampe à braser (plus forte que la lampe à souder)
Le brasage tendre : t < 400°C
La brasure tendre est à base de plomb et d'étain (baguettes et fils), la source de chaleur est donnée par une lampe à souder ou un fer à souder. Le fer à souder et les pièces sont préalablement préparées : Dégraissés, décapés. MAIS le plomb étant interdit aujourd'hui dans la liste RoHS, il serait déconseillé d'utiliser ce procédé.
Le soudobrasage : à une température d'environ 800°C
Brasage fort réalisé à la flamme d'un chalumeau avec un laiton ou un bronze spéciale et un flux décapant (Borax ou Borate de soude par exemple) fond à 760°C. Les pièces soudobrasées doivent êtres chanfreinées lorsqu'elles sont épaisses.
Les assemblages par soudages surtout ceux qui font appellent à l'énergie électrique ou électronique, ont fait depuis le début de la seconde partie du XXème siècle des progrès constants et considérables par les moyens de contrôles multiplient et permettant de garantir les qualités demandées à un assemblage soudé et issu d'un dessin industriel.
Les avantages des assemblages soudés leurs ont permis de supplanter presque totalement l'assemblage par rivetage des tôles et profilés en acier. (simplicité des préparations, rapidité d'exécution, automatisation, maintient des caractéristiques physiques et mécaniques de l'ensemble soudé sans augmentation sensible de la masse)
MATERIAUX SOUDABLES
Matériaux ferreux
La soudabilité est d'autant meilleurs que la teneur en carbone est plus faible. La présence de soufre et de phosphore est gênante.
La fonte
Soudage difficile, utiliser de préférence la soudo-brasure.
Les aciers non alliés
ADX; A34 à A50; XC10; XC12; XC18 etc.. (correspondances normalisées actuelles)
Les aciers alliés à faible teneur en carbone
L'apport de molybdène et de manganèse augmente l'aptitude au soudage.
Les cuivres et ses alliages
Le soudage du cuivre est difficile à cause de sa grande conductivité thermique, de la présence d'oxyde dans le cuivre, de l'oxydation rapide du cuivre à haute température. Soudage possible du laiton et du bronze.
Rappel :
Maillechorts (Cuivre + Zinc + Nickel) ; grande résistance à la corrosion
Bronzes (Cuivre + Étain)
Laitons (Cuivre + Zinc)
L'aluminium et ses alliages
Soudage difficile par suite de la couche d'alumine qui recouvre le métal et qu'il faut éliminer.
SOUDURE AUTOGENE
Soudure qui constitue un assemblage homogène : le joint présente les mêmes propriétés physique, chimique et mécanique que celles des pièces assemblées. Elles s'obtiennent par Fusion ou par Pression.
Par Fusion:
Avec ou sans métal d'apport, la soudure par fusion nécessite une source de chaleur.
- a/ flamme d'un chalumeau oxy-acétylénique
- b/ Arc électrique ordinaire
- c/ Arc électrique combiné à l'action d'un jet d'hydrogène "hydrogène atomique"
L'arc électrique qui jaillit entre les électrodes de tungstène est enveloppé par un jet d'hydrogène; à la température de l'arc d'hydrogène moléculaire se dissocie en ses 2 atomes avec absorption de chaleur. Au contact de la pièce à souder "l'hydrogène atomique" se re-transforme en "hydrogène moléculaire" avec restitution de chaleur, la température atteind 3700 °C.
Le soudage à l'hydrogène atomique présente les avantages suivants :
- Concentration de la chaleur en un faible espace
- Température très élevée qui permet la fusion des métaux réfractaires.
- Grand pouvoir réducteur (réduction des oxydes de chrôme pendant le soudage des aciers inoxydables) et protection du métal en fusion contre l'action de l'air.
Ce procédé sera avantageusement remplacé par les procédés plus récents en atmosphère active (CO2) ou inerte (Argon - Hélium).
- d/ Arc électrique en atmosphère inerte ou active
MIG : Métal Inerte Gaz
MAG : Métal Actif Gaz
Par Pression :
La soudure par pression s'exécute sans métal d'apport, elle nécessite simultanément :
- a/ Un chauffage du métal à température élevée
- b/ Une action mécanique sur la pièce à souder : PRESSION
- Par rapprochement ou par étincelles
Les pièces à souder forment des électrodes, elles sont sous tension avant un accostage imparfait : d'où étincelles et fusion de toute la section en contact, après coupure du courant un refoulement forme la soudure.
- Par recouvrement : soudure par points
Les électrodes sont des disques animés d'un mouvement de rotation, les points peuvent êtres expacés ou jointifs (soudure étanche).
SOUDURE HETEROGENE
Le joint déposé par fusion est constitué d'un métal différent de celui des pièces à assembler.
Le brasage
Il est obtenu à basse température, avec apport d'un alliage nécessaire auxiliaire appelé brasure s'accrochant sur les deux parties à réunir. Il y a fusion des métaux à réunir, seul l'alliage d'apport fond.
Le brasage fort : t > 400°C
L'alliage auxiliaire est alliage de cuivre (laiton ou bronze) ou un alliage d'argent en grains, baguettes plates ou cylindriques ou lampe à braser (plus forte que la lampe à souder)
Le brasage tendre : t < 400°C
La brasure tendre est à base de plomb et d'étain (baguettes et fils), la source de chaleur est donnée par une lampe à souder ou un fer à souder. Le fer à souder et les pièces sont préalablement préparées : Dégraissés, décapés. MAIS le plomb étant interdit aujourd'hui dans la liste RoHS, il serait déconseillé d'utiliser ce procédé.
Le soudobrasage : à une température d'environ 800°C
Brasage fort réalisé à la flamme d'un chalumeau avec un laiton ou un bronze spéciale et un flux décapant (Borax ou Borate de soude par exemple) fond à 760°C. Les pièces soudobrasées doivent êtres chanfreinées lorsqu'elles sont épaisses.
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