Huit types de techniques de soudage

« Les types de soudage incluent le MIG (Métal Inert Gas), le TIG (Tungsten Inert Gas), le Stick et le Flux-Cored, etc. Le MIG est populaire pour sa facilité et sa rapidité, tandis que le TIG offre précision et contrôle pour un travail détaillé. »

Dans la fabrication, les pièces en tôle doivent être assemblées pour former un produit final appelé assemblage. Soudage des métaux est une technique d’assemblage importante. Différent types de soudure jouent un rôle crucial dans l’assemblage permanent des composants individuels pour assembler le ou les composants finaux. Par exemple, une enceinte est réalisée en soudant des pièces de tôle découpées au laser et en emboutissant. 

Procédés de soudage sont divers et nombreux. Ils sont classés en fonction de leur mécanisme de travail, du matériau qu'ils peuvent souder et de la précision du joint. Ce guide abordera huit techniques/types de soudage principaux et offrira des conseils sur le choix de la technique appropriée pour votre projet.

Les fondamentaux du soudage des métaux

Le soudage est le processus consistant à assembler deux ou plusieurs pièces en utilisant la chaleur, la pression ou les deux. Les principales pièces assemblées sont appelées matériau parent, et le matériau ajouté pour aider à former la jointure est appelé matériau de remplissage ou consommable. Il est généralement utilisé pour assembler des métaux, des thermoplastiques ou encore du bois. 

De plus, le soudage est un procédé simple et économique pour assembler des matériaux. Il a de nombreuses applications dans les domaines de la construction, de l’industrie manufacturière, de l’aéronautique, de l’électronique, de la construction navale, de l’automobile, de la réparation, de la maintenance et de la mécanique.

Comment ça marche ?

Le principe fondamental du soudage consiste à appliquer de la chaleur à l'aide de diverses méthodes (arc, gaz, laser, etc.) pour joindre les positions de deux ou plusieurs métaux. La chaleur fait fondre le matériau et forme le bain de fusion, créant ainsi un joint permanent et solide lors du refroidissement et de la solidification.

• Matériau de remplissage : A un fil ou une tige est ajouté au bain de fusion pour aider à former une liaison solide à mesure que la soudure refroidit (dans certains types de soudage). 
• Blindage: Un gaz ou flux de protection protège le bain de soudure de la contamination atmosphérique et du risque d'oxydation.
• Solidification: Le bain de fusion refroidit et se solidifie, formant un joint solide lié à l’intérieur.

Quels sont les différents types de soudure ?

Divers procédés de soudage utilisent différents niveaux de chaleur et de pression pour faire fondre le métal et créer un bain de fusion, qui finit par refroidir pour former un joint permanent. L'exception est le soudage à l'état solide, où une pression est appliquée à des températures élevées.  

Maintenant, développons brièvement les huit types courants de soudage ;

Soudage au gaz inerte au tungstène (soudage TIG)

Soudage TIG sur acier 

Le soudage à l'arc au gaz tungstène est une méthode de soudage à l'arc sous protection gazeuse inerte qui utilise une électrode en tungstène non consommable. En faisant passer l'électricité, l'électrode génère l'arc plasma au contact des pièces dans le milieu inerte. Pendant ce temps, la température peut varier de 10,000 15,000 à XNUMX XNUMX °F.

Techniques de soudage TIG peut souder tous les aciers au carbone, aluminium, titane, cuivre et alliages. Ainsi, le principal avantage du soudage TIG est sa capacité à souder des composants non ferreux. De plus, grâce à un mécanisme d'apport de chaleur contrôlé, il peut traiter des feuilles minces plus rapidement que les autres types de soudage (aussi bas que 0.3 mm).

Soudage au gaz inerte (MIG) pour métaux 

Flux de travail de soudage MIG

Il est également connu sous le nom de soudage à l’arc sous gaz-métal (GMAW). Comme le TIG, le MIG utilise le soudage à l'arc avec un fil-électrode mince consommable en présence de gaz de protection. Lorsque la gâchette est enfoncée, un fil fin est alimenté en continu et un arc électrique se forme entre le fil-électrode et le métal de base. En conséquence, les deux métaux sont fondus et fusionnés pour créer une soudure. Le processus de soudage peut atteindre des températures supérieures à 3000 XNUMX degrés.

Ce type de soudage produit des soudures de haute qualité et assemble des métaux et alliages différents, notamment le cuivre, l'aluminium, le nickel, l'acier inoxydable et le fer. Par conséquent, le MIG est largement utilisé dans les appareils sous pression et les constructions en acier, le soudage de pipelines et de tôles, ainsi que dans la fabrication automobile. 

Soudage au gaz

Opération de soudage au gaz

Soudage au gaz, également connu sous le nom de soudage oxyacétylène, est une procédure de soudage thermique dans laquelle une flamme (jusqu'à 3200 XNUMX ° C) est générée par un mélange de gaz combustible (acétylène, propane, butane, hydrogène et oxygène). La flamme fusionne la charge et le matériau de base. L'idée de base est de faire fondre deux métaux, d'ajouter du flux et de laisser le bain de soudure refroidir pour fusionner les métaux ensemble. 

De plus, ce type de soudage peut être utilisé pour souder ensemble des métaux de composition similaire, notamment l’aluminium, le cuivre, l’acier inoxydable, la fonte, le laiton et les alliages de nickel. Le soudage au gaz est une procédure de soudage populaire car elle est facile à utiliser, portable et abordable. Il est largement utilisé pour le soudage de métaux ferreux et non ferreux avec de faibles taux de chauffage et de refroidissement dans les industries automobile et tôlerie. 

Soudage au bâton

résultat du bâton

Le soudage à la baguette, également appelé soudage à l'arc avec protection métallique (SMAW), est une procédure de soudage à l'arc électrique qui utilise une électrode consommable en bâton métallique recouverte de flux. Dans ce type, le revêtement de flux produit du gaz de protection qui se dépose dans le bain de fusion et est déchiqueté sous forme de scories. La température de la flamme peut atteindre entre 5000 10000 et plus de XNUMX XNUMX°C.

Le soudage à la baguette peut être utilisé sur divers métaux, notamment l'acier, l'aluminium, le cuivre, le fer et le nickel. Ce type de soudage est facile, portable et abordable à utiliser et peut donc être utilisé n’importe où. Les types de soudage à la baguette sont couramment utilisés dans les endroits éloignés, les chantiers de construction extérieurs et d'autres industries, notamment la fabrication et la fabrication d'acier, la construction navale et l'exploitation minière.

La soudure au laser

Soudage laser sur acier

Cette méthode de soudage utilise un faisceau laser concentré et cohérent focalisé sur une petite région pour produire de l'énergie thermique. Une lentille de focalisation optique dirige le faisceau laser sur le point à souder, produisant suffisamment de chaleur pour faire fondre les métaux, former un bain de fusion et finalement refroidir pour créer un joint solide. 

En conséquence, La soudure au laser peut être utilisé sur divers métaux, notamment l'acier, l'aluminium, le cuivre, le nickel et le laiton. Il est également compatible avec les thermoplastiques et le plastique renforcé de fibres de carbone. De plus, le laser crée des soudures petites et profondes à des vitesses de soudage élevées, ce qui facilite l'assemblage de métaux différents et difficiles à souder. Les applications du soudage au laser peuvent être observées dans l’automobile, l’aviation, la construction d’outils, l’électronique, les dispositifs médicaux et la fabrication de bijoux.

Soudage par points

Le soudage par points est un procédé de soudage par résistance électrique dans lequel une pièce est maintenue entre deux électrodes de cuivre par application d'une pression. Le courant électrique traverse des métaux hautement résistifs pour produire suffisamment d’énergie thermique pour fondre et fusionner le métal. Lors du soudage par points, une grande quantité de courant passe à travers de petits points, utilisant beaucoup d’énergie sur une courte période. Les métaux peuvent atteindre plus de 2000 XNUMX °C au-dessus de leur température de fusion.

Ces types de procédures de soudage peuvent être utilisés pour souder divers métaux, notamment l'aluminium, l'acier, le cuivre, l'acier galvanisé, le nickel et le laiton. Il s’agit d’une méthode de soudage rapide, efficace, propre et facilement automatisable, notamment pour le soudage de tôles. Ce type de soudage a un large éventail d'applications dans la fabrication d'ustensiles de cuisine, les dispositifs médicaux, les industries automobile et électronique, ainsi que dans la réparation de composants automobiles, métalliques et architecturaux.

Soudage à l'arc

Soudage à l'arc est un procédé de soudage largement utilisé qui crée un arc électrique entre une électrode et un métal de base en appliquant une tension entre deux électrodes conductrices distinctes jusqu'à ce qu'un chemin électrique soit créé à travers l'entrefer qui les sépare. Il est généralement préféré pour les bords de deux métaux pour une soudure solide. 

Il s'agit d'une méthode polyvalente utilisée sur divers métaux, notamment les alliages de magnésium, d'aluminium, d'acier, de titane, de fonte, de cuivre, de laiton et de nickel. Il s'agit d'une technique de soudage répandue, accessible et abordable, utilisée pour réparer et entretenir les pièces de construction navale, de pipelines, d'automobiles et de machines de construction. 

Soudage à l'état solide

Procédé de soudage à l'état solide

Le soudage à l'état solide est une procédure de soudage dans laquelle l'assemblage se produit en appliquant soit une pression seule, soit une combinaison de chaleur et de pression. Deux pièces sont assemblées en appliquant une pression à des températures élevées mais inférieures au point de fusion du matériau de base. Le soudage à l'état solide est une vaste catégorie de techniques de soudage, notamment le soudage par diffusion, le soudage par friction, le soudage par ultrasons, le soudage par forge, le soudage au rouleau, etc., classées en fonction des variations de pression et de température appliquées. 

Des métaux différents, notamment l'acier, l'aluminium et les alliages de cuivre, peuvent être assemblés sans utiliser de matériaux consommables. La soudure finale est exempte de défauts de soudure comme la porosité, l'inclusion de scories et la ségrégation. Ces alliages produisent des joints de haute qualité et sont largement utilisés dans les industries marine, aérospatiale et automobile, dans le soudage de tuyaux et d'arbres, dans la fabrication de pompes et de forets.

Comment choisir le bon type de soudage ?

Les spécifications d'assemblage et les matériaux conçus pour les pièces individuelles déterminent les types de soudage à choisir. Vous devez donc prendre en compte différents facteurs lors de la sélection de la technique de soudage qui soude parfaitement les pièces.

Voici les considérations pour sélectionner le type de soudage ;

1. Type de materiel 

Le type de matériau influence sa composition, sa conductivité et sa réaction à la chaleur et à la pression, affectant finalement la soudabilité. L'acier et le fer sont deux des matériaux les plus couramment soudés, et le soudage TIG et MIG leur convient le mieux. 

• MIG : Idéal pour l’aluminium et les alliages d’aluminium. 
• Soudage TIG : alliages d'acier, de cuivre, de laiton, de titane et de nickel

2. Épaisseur de feuille ou de pièces

Ensuite, une combinaison inappropriée d’épaisseur et de soudure peut faire fondre excessivement le matériau et endommager les feuilles de travail. Par exemple, le soudage à la baguette ou SMAW est plus adapté au soudage d'aciers plus épais travaillant à l'extérieur, tandis que le soudage MIG est plus adapté au soudage d'acier et d'aluminium de épaisseur fine à moyenne. Par la suite, le soudage laser est idéal pour le soudage automatisé de tôles fines et le soudage par résistance pour l’assemblage de tôles. 

3. Complexité de l'articulation

Le choix des méthodes de soudage appropriées dépend également de la complexité du joint, notamment de la géométrie du joint, de l'épaisseur du matériau et de la résistance requise du joint. Les joints simples tels que les joints bout à bout, à recouvrement ou en T sont réalisés à l'aide du soudage à l'arc avec métal protégé (SMAW), du soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW) ou du soudage à l'arc avec revêtement de flux (FCAW). Parallèlement, le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG) ou le soudage par faisceau laser est appliqué aux géométries complexes. De plus, le soudage à la baguette est utilisé pour les joints facilement accessibles et le TIG peut souder des joints dans les zones difficiles d'accès.  

4. Position de soudage

Différentes méthodes de soudage conviennent à différentes positions en raison de facteurs tels que la fluidité du bain de fusion fondu, l'accessibilité et le contrôle. Les positions de soudage sont généralement divisées en quatre catégories : à plat, horizontale, verticale et aérienne. 

• Position à plat : presque tous les types de techniques de soudage
• Position horizontale : soudage à l'arc métallique protégé 
• Position verticale et aérienne : soudage à l'arc fourré

5. Machines de soudage disponibles

Le choix des bons types de soudage peut également être influencé par les types de machines à souder dont disposent les fabricants. Les fabricants ou fabricants de tôles de petite taille peuvent n'utiliser que certaines méthodes de soudage typiques telles que le bâton, le point, le TIG et le MIG. D’un autre côté, un grand fabricant peut avoir de nombreux équipements et configurations ou des besoins de soudage spécialisés et personnalisés.

6. Prix 

Le coût peut être influencé par divers facteurs, notamment l’investissement nécessaire à l’installation, les coûts de main-d’œuvre et l’efficacité des processus. Le soudage à l'arc avec protection métallique (SMAW) est l'option la plus rentable, mais entraîne des coûts de main-d'œuvre plus élevés car il s'agit d'un processus relativement lent. Le soudage à l'arc sous gaz métallique et le soudage à l'arc avec noyau de flux sont d'un prix modéré et ont une large gamme d'applications, tandis que le soudage à l'arc submergé est rentable pour le soudage continu à grande échelle. Le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) est l'un des plus coûteux mais produit des soudures de la plus haute qualité.

Services de tôlerie et de soudage de ProleanTech

Nous comprenons l’importance d’une bonne technique de soudage pour créer des joints permanents et fiables. Nos ingénieurs ont plus d'une décennie d'expérience dans la réalisation de projets d'assemblage de tôles pour diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, la défense, le médical, l'électronique, le pétrole et le gaz, et bien d'autres encore.

Nous pouvons combiner Services de tôlerie comme la découpe au laser, l'estampage, le découpage et le pliage avec les services de soudage des métaux pour l'assemblage final afin de former un composant ou un produit. Alors, envoyez-nous votre conception pour les pièces en métal ou en alliage que vous souhaitez souder. Nos ingénieurs travailleront en étroite collaboration avec vous pour finaliser le type de soudage, et nos opérateurs procéderont en conséquence.

Conclusion 

Dans l’ensemble, le soudage est idéal pour réaliser des joints permanents pratiques et durables sur divers composants et produits métalliques, notamment l’acier, l’aluminium, le cuivre et quelques plastiques. Différent types de soudure les méthodes sont utilisées dans la fabrication en fonction des caractéristiques du projet de soudage, telles que l'épaisseur, les types de matériaux, la résistance et la finition requises, le coût et la position du joint. Vous pouvez choisir parmi TIG, MIG, Laser, Stick, Arc, Spot ou toute autre technique de soudage en fonction des caractéristiques et des exigences de votre projet d'assemblage de métaux ou d'assemblage de pièces.

FAQS

Puis-je utiliser n'importe quelle soudure pour assembler la pièce métallique ?

Non! Chaque méthode de soudage convient aux caractéristiques spécifiques des pièces métalliques, telles que le type et l'épaisseur du métal, les exigences de résistance, etc.

Quels sont les différents types de techniques de soudage ?

Les techniques de soudage courantes sont le soudage MIG, TIG, le soudage à l'arc fourré et le soudage laser. 

Quel soudage est le meilleur pour les alliages d’acier ?

Les techniques de soudage MIG et TIG sont souvent considérées comme les meilleures pour les alliages d'acier en raison de leur facilité d'utilisation et de leur capacité à produire des soudures solides et propres. 

Quelle méthode de soudage est la meilleure pour l’aluminium et ses alliages ?

Le soudage TIG est généralement la meilleure méthode pour souder l’aluminium et ses alliages.

Le soudage est-il plus coûteux que les autres techniques d’assemblage de métaux ? Le soudage peut être plus coûteux en raison de l'équipement, des consommables et de la main-d'œuvre qualifiée. Cependant, il offre des joints solides et durables et est souvent rentable pour les connexions permanentes à haute résistance.

Les joints de soudure sont-ils durables ?

Oui, les joints de soudure sont généralement très durables. Ils forment des joints solides permanents qui résistent à des contraintes importantes et à des conditions environnementales difficiles.