Le soudage est l’opération qui consiste à assembler, de façon permanente, deux pièces métalliques ou plastiques. La matière utilisée pour souder est de même nature que les deux pièces à unir. Les techniques d’assemblage mécanique comme le rivetage et l’agrafage ne sont pas du soudage. Ce dernier est en principe réalisé à l’aide d’une énergie thermique, sauf pour certains cas particuliers. Nous approfondirons la soudure à l’arc dans un premier temps, puis la soudure par point dans un second temps.
Soudure à l’arc
La soudure à l’arc se fait par la création d’un arc électrique, en approchant une électrode aux pièces à joindre. Il se produira alors une énergie telle que l’électrode et les métaux se fusionneront. Notons qu’un arc électrique est une conduction gazeuse qui s’établit entre deux conducteurs, à des températures ou lumières très fortes. Il existe trois principales méthodes de soudure à l’arc dont la plus courante est le soudage à l’arc avec électrodes enrobées. Il permet en effet d’obtenir des résultats de bonnes qualités. Nous avons l’enrobage acide, basique, oxydant et rutile. Ce sont les plus connus mais il existe encore d’autres, selon les besoins des opérations dans chaque secteur métallurgique. L’électrode enrobée présente l’avantage de préserver les métaux fusionnés. Ainsi, un meilleur amorçage est obtenu et l’arc électrique est plus stable. Ce premier type de soudage à l’arc est surtout utilisé pour les aciers, ainsi que les alliages de nickel, de cuivre et d’aluminium.
Deuxièmement, voyons le soudage à l’arc à fils fusibles. La première méthode donne un soudage de bonne qualité, mais ne permet de produire qu’en petite quantité. C’est pour cela que la deuxième méthode est très pratiquée dans le milieu industriel, surtout lorsque l’objectif est d’augmenter la productivité. Elle est aussi appelée soudage semi-automatique ou soudage robotisé, ce qui explique la vitesse de production. Plusieurs types de fils fusibles peuvent être utilisés : les fils pleins, tourrés ou sous flux en poudre sont les plus répandus. Cette méthode est notamment adoptée pour les grosses constructions métalliques, dont les charpentes en métaux qui soutiennent les grandes constructions.
Le troisième soudage à l’arc que nous verrons est celui avec électrodes non fusibles. Il permet encore une plus grande productivité que la méthode précédente. Le processus s’automatise assez vite, tout en donnant une bonne qualité aux résultats. L’arc électrique doit par contre être protégé par un gaz inerte, tel que l’argon ou l’hélium. En tout cas, la soudure à l’arc est appliquée dans la plupart des travaux de montage et de grosse construction. L’utilisation d’un métal d’apport s’avère parfois nécessaire. Il s’agit d’une pièce métallique à fondre pour parfaire l’assemblage. Ses caractéristiques doivent se rapprocher de celles des deux métaux à unir. D’autres techniques de soudure à l’arc sont aussi utilisées. Il y a par exemple celles submergées, sous gaz avec fil plein, sous flux, et bien d’autres. Mais les trois méthodes que nous avons explicitées sont les plus répandues.
Soudure par point
La soudure par point est la première technique d’assemblage de métaux utilisée par l’homme. Il suffit en effet de chauffer les deux métaux jusqu’à ce qu’ils soient assez mous. A ce moment, il fallait les mettre l’un sur l’autre, les frapper et laisser refroidir pour n’obtenir qu’un seul métal. Cette explication est assez simpliste, mais il existe aussi une explication plus industrielle, et aussi plus utilisée de nos jours. En effet, la méthode est aussi appelée soudure par résistance. Il faut faire circuler de grosses charges électriques au niveau des pièces à unir. Auparavant, il aura fallu restreindre les deux métaux, selon la forme désirée après la fusion. La particularité de ce procédé, c’est de ne nécessiter aucun métal d’apport, arc électrique, ou toute autre contribution externe. L’assemblage s’effectue par lui-même d’où l’appellation ‘soudure autogène’. L’explication technique du processus peut devenir plus sophistiquée mais en résumé, nous reposons sur trois principaux éléments : le temps (pour faire circuler l’énergie), le courant (pour réchauffer les métaux), et la pression (pour les unir définitivement). La méthode la plus utilisée pour la production d’un tel courant est le transfo. Ce dernier peut produire beaucoup de courants, à des fréquences régulières. Sinon, certains industriels préfèrent l’utilisation d’un transformateur abaisseur. Comme celui-ci doit toujours être rembobiné, d’autres se mettent à décharger un générateur de condensateurs. En tout cas, l’opération la plus compliquée dans le soudage par point est la production du courant. Une fois celle-ci installée, le reste est plus simple que toute autre technique de soudage.
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