Procédé de soudage des métaux
L'assemblage des métaux est un aspect important du secteur manufacturier. La création de pièces simples à pièces de formes complexes exige des opérations d'assemblage de métaux. Il existe plusieurs techniques d'assemblage, y compris le soudage, le brasage, le brasage, rivetageet assemblage adhésif. Cependant, soudage des métaux est le choix préféré dans la majorité des scénarios.
Le soudage est pratiqué depuis l'Antiquité. Les gens avaient l'habitude de chauffer et de marteler des pièces de métal pour fabriquer des outils, des armes et d'autres objets. Ensuite, le soudage a évolué avec le temps. Au 19ème siècle, la révolution industrielle a conduit à la création du soudage à l'arc électrique. Au XXe siècle, des méthodes de soudage telles que le gaz, la résistance et l'hydrogène atomique ont été inventées. Aujourd'hui, le soudage continue d'évoluer et de progresser avec le développement de nouvelles technologies telles que soudage par points, soudage laser, soudage par ultrasons et soudage par friction.
Dans cet article, nous examinerons les avantages du soudage des métaux pour comprendre pourquoi il s’agit d’un procédé de fabrication privilégié.
Ressource connexe:
Tolérances d'ajustement pour le gaz mécanisé
Qu'est-ce que la soudure métallique ?
Joint de soudure
Le soudage est un processus de fabrication dans lequel deux ou plusieurs pièces sont assemblées en appliquant de la chaleur, de la pression ou les deux. Il est principalement utilisé pour les matériaux métalliques et thermoplastiques. La soudure créée par la chaleur est appelée "Soudure thermique", et lorsque le joint est réalisé avec une pression intense, cela s'appelle "Soudage sous pression".
Le processus de soudage thermique consiste à chauffer les matériaux aux points de jonction au-dessus du point de fusion, ce qui les fait fusionner. Dans certains procédés de soudage, un matériau de remplissage comme une tige, un fil ou une poudre est ajouté au joint pour aider à créer une liaison plus forte. Certaines techniques de soudage thermique populaires comprennent le soudage à l'arc, le soudage au gaz, le soudage au laser et le soudage par faisceau électrique.
Contrairement au soudage thermique, le soudage sous pression utilise une force mécanique (ou pression) pour fusionner les pièces métalliques ensemble. Il existe plusieurs types de soudage sous pression, notamment le soudage par forgeage, le soudage à froid et le soudage par friction.
Huit avantages pour lesquels le soudage des métaux est un processus de fabrication préféré
Il existe peu de techniques pour créer des joints métalliques permanents en dehors des soudures, telles que le rivetage, le boulonnage et l'adhérence. Cependant, le soudage est l'approche prédominante car il offre plusieurs avantages. Passons en revue certains de ses avantages en profondeur.
1. Excellente résistance des articulations
L'un des avantages les plus importants du soudage des métaux est la liaison plus solide. La chaleur et la pression appliquées pendant le processus de soudage font fondre et fusionner le métal à mesure que le métal refroidit et se solidifie, formant un joint solide entre les métaux de base.
La résistance d'origine ne se déprécie pas, mais elle peut augmenter lors de l'utilisation de matériaux de remplissage. Cependant, la résistance du joint dépend également d'autres facteurs : la qualité de la soudure, la résistance du matériau de base et les compétences de l'opérateur.
Le soudage offre une résistance de joint élevée par rapport au rivetage, au boulonnage et à l'assemblage par adhérence. La fusion et la solidification en position de soudage créent des liaisons très rigides et solides, ce qui le rend idéal pour les applications à fortes contraintes.
2. Contrôle de haute précision avec soudage
Les techniques de soudage permettent de réaliser des assemblages métalliques précis. Elles offrent un contrôle précis de l'emplacement et de la taille de la soudure. Différents équipements et techniques spécialisés permettent d'obtenir un soudage de haute précision. Par exemple, le soudage TIG (Tungsten Inert Gas), l'une des techniques les plus précises, permet d'atteindre des tolérances de soudage aussi faibles que ±0,127 mm (±0.005 pouce). De plus, d'autres procédés comme le soudage TIG, le soudage MIG et le soudage laser sont également reconnus pour leur précision (EICHENBERGER, 1982).
La forme et la taille de la soudure peuvent être contrôlées en ajustant les paramètres de soudage, tels que le courant, la tension, le débit d'alimentation de la charge, la taille de l'électrode et la composition du gaz de protection, même sur des pièces complexes ou de forme irrégulière.
Le soudage est considéré comme la méthode la plus précise pour assembler des pièces métalliques, suivi du boulonnage, du rivetage et de l'adhésion. Par conséquent, le soudage est préféré jusqu'à ce qu'il y ait une exigence pour d'autres méthodes d'assemblage spécifiques basées sur les matériaux, la taille et la forme des pièces et le résultat souhaité.
3. Vitesse de soudage
Il n'y a pas d'autres techniques d'assemblage permanent des métaux en dehors du soudage rapide et moins chronophage. Il faut beaucoup moins de temps pour créer des joints de soudure, en particulier par rapport au temps nécessaire pour percer et tarauder des trous pour les boulons ou pour placer et fixer des rivets.
Le soudage étant un processus continu, il peut souder un joint entier en une seule fois, contrairement au rivetage et au boulonnage. Cela peut augmenter considérablement la vitesse du processus de fabrication, en particulier pour les structures complexes. L'automatisation est un autre facteur qui a considérablement contribué à la vitesse de soudage dans la fabrication. La vitesse de soudage à l'arc hybride TIG-MAG peut atteindre jusqu'à 3.5 m/min (acier doux de 2.5 mm d'épaisseur) (Xiangmeng Meng, 2014).
4. Le soudage est une approche rentable
Le soudage produit moins de gaspillage de matériau pendant le processus d'assemblage. Il s'agit de fusionner deux pièces de métal ensemble, ce qui signifie qu'il faut moins de matériau pour créer un joint que d'autres méthodes, telles que le boulonnage ou le rivetage. Il nécessite également moins d'heures de travail et ne nécessite aucun entretien supplémentaire. Tous ces facteurs réduisent le coût global du projet, ce qui en fait un processus de fabrication préféré dans de nombreuses industries, en particulier pour la production à volume élevé et les projets à grande échelle.
5. Durée de vie supérieure des articulations
La durée de vie des joints de soudure est plus longue que celle des métaux de base (ou parents). Le soudage crée une liaison métallurgique entre les deux pièces de métal, répartissant les contraintes plus uniformément sur le joint et contribuant à la durabilité. De ce fait, les joints soudés offrent une grande résistance aux vibrations, aux chocs et aux effets thermiques.
Le type de soudage utilisé joue un rôle essentiel dans le choix de la durée de vie des joints de soudage. Le soudage à la baguette est réputé pour sa robustesse et sa longévité dans les procédés de fabrication. Cependant, d'autres techniques telles que TIG et MIG créent également un joint métallique durable qui dure presque autant que celui des métaux de base.
6. La soudure nécessite peu (ou pas) d'entretien
Le soudage crée des joints permanents entre les pièces métalliques. Ils ne nécessitent pas d'entretien supplémentaire (ou peu d'entretien dans le temps). En revanche, d'autres types de joints, tels que ceux créés avec des attaches mécaniques, peuvent nécessiter un serrage ou un remplacement régulier des attaches.
Le soudage ne nécessite qu'un entretien général et peu coûteux, comme le nettoyage ou la peinture, pour éviter la rouille et la corrosion. Et cela se limite à quelques applications.
7. Assemblage de métaux différents
Soudage de l'acier et du cuivre
Des pièces ou pièces métalliques dissemblables peuvent être assemblées à l'aide de techniques de soudage. Le TIG, le MIG, le soudage par friction-malaxage (FSW) et d'autres techniques de soudage sont populaires dans la fabrication pour assembler des métaux différents comme l'aluminium et l'acier. Le matériau de remplissage approprié est essentiel dans de tels cas; une composition de charge compatible avec les deux métaux différents peut être utilisée pour créer la soudure.
Il pourrait y avoir des problèmes lors de l'application pour souder des matériaux différents, des fissures, des déformations ou une mauvaise qualité de soudure. Cependant, plusieurs techniques résolvent ces problèmes, tels que le préchauffage des métaux de base, la séquence de soudage correcte et le taux d'alimentation de la charge.
8. Aspect esthétique
Une fois le processus de soudage terminé, la surface du joint soudé peut présenter des défauts de surface tels qu'une porosité, une contre-dépouille ou un excès de métal soudé. Ces défauts de soudure peut être retiré via broyage, ponçage, Ou d'autres techniques de finition de surface. Avec le post-traitement, les joints de soudure n'altèrent pas la vue esthétique de la position de soudage. En comparaison, d'autres types de joints, tels que les rivets et les boulons, modifient l'apparence des pièces.
Il peut être utilisé pour créer des dessins et des œuvres d'art magnifiques et complexes, tels que des sculptures, des meubles et d'autres objets décoratifs. Le soudage est également précieux pour gravure logos automobiles, marques de commerce et autres signes.
Essayez Prolean maintenant !
Soudage : une approche de fabrication polyvalente
Différentes positions de soudage
Comme mentionné précédemment, il existe un grand nombre de types de soudage dans l'industrie manufacturière. Chacune de ces techniques de soudage a ses propres avantages et est idéale pour des exigences spécifiques. Cela signifie qu'il offre les solutions parfaites à d'innombrables problèmes en fonction du type de métal, de l'épaisseur et de la résistance souhaitée de la soudure.
Voici quelques autres exemples de polyvalence de soudage dans la fabrication ;
- Le soudage peut être effectué dans diverses positions verticales, horizontales et aériennes, étant les plus flexibles.
- Il est possible d'assembler des pièces métalliques différentes par soudage.
- Le soudage est compatible avec des pièces de petite à grande taille. Il peut créer des soudures précises indépendamment de la complexité et de la taille.
- Il est utilisé dans l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique, la construction, la réparation et l'entretien, le médical, la défense et bien d'autres industries.
résumer
Le soudage est un procédé de fabrication préféré en raison de ses avantages, notamment la résistance, la polyvalence, la rentabilité, la vitesse, la précision, l'efficacité et la flexibilité. Il peut être utilisé pour un large éventail de projets, des réparations mineures et du prototypage aux projets de fabrication à grande échelle, et peut être utilisé pour assembler une large gamme de métaux.
Les joints précis et permanents peuvent être créés selon les exigences grâce à une approche de soudage. Cependant, la qualité des joints dépend de la qualité de l'équipement, des compétences de l'opérateur et du choix du type de soudage pour des spécifications particulières. ProleanTech peut répondre à tous vos besoins en matière de soudage. Notre équipe comprend des opérateurs et des ingénieurs expérimentés et nous disposons de machines à souder avancées. En plus de cela, nous fournissons également des prestations de tôlerie. Si vous devez assembler des pièces métalliques, n'hésitez pas à nous contacter.
Les Questions
Quels sont les avantages de la soudure métallique ?
Le soudage offre plusieurs avantages, notamment une excellente résistance des joints, la précision, la polyvalence, la rentabilité, la rapidité, la flexibilité, l'aspect esthétique, la durabilité, le faible entretien et bien d'autres.
Comment le soudage augmente-t-il la résistance des joints ?
La chaleur et la pression appliquées pendant le processus de soudage font fondre et fusionner le métal. Au fur et à mesure que le métal refroidit et se solidifie, un joint métallique solide se forme entre les métaux de base. La résistance du joint peut également augmenter avec l'utilisation de matériaux de remplissage.
Comment le soudage se compare-t-il aux autres méthodes d'assemblage des métaux ?
Le soudage est la méthode la plus fiable et la plus durable pour assembler des pièces métalliques, suivi du boulonnage, du rivetage et de l'adhésion. Par conséquent, le soudage est préféré pour de nombreuses applications, telles que l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique et la construction.
Références
- En ligneEICHENBERGER, YP (1982). Tolérances d'ajustement pour les tuyaux de grand diamètre soudés à l'arc au tungstène au gaz mécanisé. SUPPLÉMENT AU JOURNAL DE SOUDAGE.
- En ligneXiangmeng Meng, G. (2014). Soudage à l'arc hybride TIG-MAG à grande vitesse de tôles d'acier doux. Journal de la technologie de traitement des matériaux.
0 Commentaires