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Qu’est-ce que le soudage ? : Guide des différents types de soudage

Le soudage est un procédé par lequel deux ou plusieurs pièces de métal ou de thermoplastique sont fixées ensemble par l’utilisation de la chaleur et de la pression. L’application de la chaleur ramollit les matériaux, ce qui leur permet de s’assembler le long d’une ligne de jonction lorsqu’une pression adéquate est appliquée.

Soudeur qui soude une pièce

Une brève histoire du soudage

La première variante du soudage a été mise au point au Moyen-Âge, mais le procédé reconnu aujourd’hui comme le soudage n’est apparu qu’à la fin du XIXe siècle. Auparavant, le « soudage à la forge » était le seul moyen utilisé pour assembler deux objets métalliques. Le soudage à la forge désigne le processus consistant à chauffer le métal à des températures extrêmement élevées avant de marteler les pièces jusqu’à ce qu’elles ne fassent plus qu’une. Au cours de la révolution industrielle, cette méthode a été remplacée par l’électricité, les flammes à gaz constituant une option beaucoup plus sûre et rapide pour les soudeurs.

De nombreux objets de la société actuelle sont produits et fabriqués, directement ou indirectement, grâce au soudage. Le soudage offre une grande variété de spécialités et de nombreuses possibilités d’emploi en raison de sa nécessité pour la société. Certaines formes de soudage utilisent le gaz, d’autres l’électricité et des formes plus récentes utilisent le laser. En termes de performance, de nombreux facteurs différents peuvent affecter l’efficacité de la méthode choisie. Cependant, la forme et l’épaisseur du matériau sont les seuls facteurs déterminants pour le choix de la méthode.

Les différentes méthodes de soudage

Le soudage à l’arc doit sa popularité au faible coût du procédé. Tout d’abord, un dispositif émet un courant électrique – bien que le dispositif lui-même puisse différer d’un processus à l’autre – il permet au courant de traverser les matériaux qui, sans le dispositif, seraient considérés comme non conducteurs. Son nom vient du fait que le courant créé entre l’appareil et les matériaux peut parfois donner l’impression de former un arc.

Le soudage à l’arc avec électrode enrobée, ou soudage à la baguette, est peut-être la méthode de soudage la plus populaire et la plus utilisée aujourd’hui. La première forme de cette méthode a été créée en 1938, mais elle a subi de nombreuses améliorations au cours de son existence. Il s’agit d’une méthode de soudage simple et peu coûteuse, bien que les résultats ne soient souvent pas aussi nets que les autres méthodes et que les éclaboussures de fonte soient fréquentes.

Certifications
Avantages mécanique

L’évolution des techniques de soudage

Dans les années 1940, le soudage à l’arc sous protection gazeuse était une forme innovante de soudage automatique. Cette méthode utilise un pistolet de soudage qui alimente automatiquement le métal à souder. Elle distribue également un gaz de protection qui sert de bouclier contre les éléments naturels. Ce procédé est intéressant notamment pour les grandes quantités de travail car il permet de gagner du temps. Aujourd’hui, ce processus est le plus souvent utilisé pour la réparation automobile et dans les industries manufacturières.

L’une des formes de soudage les plus difficiles et les plus longues à réaliser est également apparue dans les années 1940. Le soudage à l’arc en tungstène gazeux exige une concentration et une habileté considérables en raison de la faible surface entre l’arc de la flamme et le matériau à souder. Cependant, malgré sa difficulté, il permet de produire des soudures de très haute qualité et très solides.

Les développements ultérieurs

C’est au milieu des années 1950 que le soudage électrique sous laitier a fait son apparition. Il s’agit d’un processus rapide qui est utilisé pour assembler des matériaux de grande taille tels que des plaques d’acier épaisses. En général, ces matériaux sont soudés verticalement, car c’est ainsi que le soudage sous laitier électro conducteur est conçu afin de ne pas causer de dommages au soudeur. Le nom est dû à l’utilisation de zones de cuivre remplies d’eau situées à l’intérieur de la structure qui étaient destinées à empêcher les  » laitiers  » fondus de se déverser dans d’autres zones lors de leur liquéfaction.

Le soudage avec fil fourré a également été utilisé dans les années 1950. Il a été conçu comme une alternative au soudage à la baguette. Il est principalement utilisé pour les projets qui exigent de la rapidité, car il s’agit d’une forme de soudage automatique. Il est privilégié pour les utilisations dans le domaine de la construction en raison de sa rapidité et de sa polyvalence dans de multiples scénarios avec divers matériaux.

Le soudage à l’arc plasma est quelque peu similaire au soudage à l’arc en tungstène gazeux. Ces deux méthodes font souvent l’objet de comparaisons, car elles fonctionnent à peu près de la même manière, mais en utilisant des types de torches différents. Cette méthode a été mise au point en 1954, mais aujourd’hui encore, elle fait l’objet d’améliorations. Elle exige plus de concentration en raison de la petite taille de l’arc et de la précision de la soudure. Dans cette méthode, le courant électrique passe par une minuscule buse qui traverse des gaz protecteurs, ce qui permet d’atteindre un niveau de précision élevé.

Les développements ultérieurs

Le soudage sous gaz inerte a été initialement lancé dans les années 1940, mais a connu un long processus de développement jusqu’à ce qu’il soit perfectionné dans les années 1960. C’est un procédé de soudage qui utilise un gaz pour protéger le métal à souder. Le rôle du gaz est d’empêcher le métal d’être affecté par les éléments environnementaux tels que l’oxygène. Cette méthode de soudage fonctionne à un rythme continu, ce qui signifie que le processus est relativement rapide. Elle ne requiert pas un niveau de compétence extrême, mais l’équipement ne peut être utilisé qu’en intérieur en raison du gaz utilisé.

Le soudage à l’arc submergé n’est une option que pour les matériaux à forte teneur en fer, comme l’acier inoxydable. Le dispositif utilisé dans ce processus de soudage peut être automatique ou semi-automatique, ce qui en fait un processus de soudage raisonnablement rapide. Pendant le processus, l’arc doit être en flux constant pour protéger le métal de l’atmosphère pendant le soudage. Cette protection permet également d’éviter toute projection de soudure, ce qui en fait un choix plus sûr pour les soudeurs que d’autres formes de soudage. Ce procédé particulier est appelé ainsi parce que les couvertures de flux doivent être submergées.

Le soudage sous gaz inerte en tungstène est un procédé similaire à celui du soudage sous gaz inerte en métal. La principale différence entre les deux est que le soudage au tungstène sous gaz inerte utilise un courant de tungstène tandis que le soudage sous gaz inerte en métal utilise une électrode métallique. L’utilisation du tungstène signifie qu’une charge supplémentaire est nécessaire à l’intérieur du dispositif car il ne fond pas lors du processus de soudage. Le tungstène peut supporter des températures beaucoup plus élevées que les autres matériaux avant de fondre. C’est une méthode privilégiée dans les industries qui travaillent avec de l’acier inoxydable.

Les développements les plus récents

Le soudage par friction malaxage est peut-être la méthode de soudage la plus récente. Il a été développé dans les années 1990 et a été rapidement adopté par le plus grand nombre. Il utilise un outil non consommable pour assembler deux pièces sans avoir recours à un matériau de fusion supplémentaire. Au lieu de cela, la chaleur est générée par la friction créée par un outil en rotation le long du matériau. La friction ramollit le matériau, ce qui permet aux deux pièces de se mélanger et de se souder. Une pression mécanique est également appliquée pour faciliter le processus. L’idée est similaire à celle consistant à assembler deux morceaux d’argile. Cette méthode est principalement utilisée sur l’aluminium et d’autres alliages métalliques. Il s’agit d’un procédé de fabrication par soudage populaire qui a connu des développements récents, notamment l’assemblage de polymères et la fusion de pièces de métaux dissemblables qui, à l’époque, s’avéraient difficiles pour d’autres méthodes de soudage.

Soudeur

En conclusion

Les différentes méthodes de soudage sont optimisées pour réussir des tâches diverses. Le choix de la bonne méthode est déterminant pour la réussite du projet. Elles nécessitent également des niveaux de compétence et des équipements différents, ce qui fait que certaines sont plus accessibles et d’autres doivent être laissées aux professionnels. Au fur et à mesure que la technologie progresse, certaines anciennes formes de soudage devraient tomber en désuétude tandis que d’autres se développeront. Par exemple, le soudage par friction malaxage a offert davantage de possibilités et d’innovations aux industries, ce qui signifie que cette forme de soudage est appelée à jouer de nouveaux rôles dans l’industrie. En revanche, les formes plus anciennes, qui sont plus coûteuses et dont l’utilisation requiert davantage de compétences, deviendront peut-être moins répandues au fil du temps.