Chapitre 6 : Soudage, brasage, oxycoupage

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1 Chapitre 6 : Soudage, brasage, oxycoupage
Soudage (pg 7-1) : assemblage par fusion locale et apport éventuel de métal fondu. Brasage (pg7-14) : idem mais le métal d ’apport est différent du métal de base. Oxycoupage (pg 7-15): procédé de combustion du métal.

2 Plan du chapitre Soudage au chalumeau
Dans la vie quotidienne, on rencontre différentes constructions soudées (pieds de table). Le but de cette leçon est de vous présenter les différents types de soudage. Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

3 Soudage à l’acétylène – choix du gaz
Source de chaleur : flamme. Différents gaz possibles. Choix : Acétylène C2H2 (environ 1.1 V d’O2 pour 1 V de C2H2) Flamme.

4 Soudage à l’acétylène – examen de la flamme

5 Soudage à l’acétylène - chalumeau
La sécurité au travail : Raccords des bouteilles : Acétylène : filet gauche, couleur marron Couleur tuyau : rouge Oxygène : filet droit, couleur blanc Couleur tuyau : noir

6 Soudage à l’acétylène – sens de soudage
Soudage à gauche si e < 5 mm Soudage à droite sinon. Cette technique permet d’éviter un écoulement quand le bain de fusion est trop important.

7 Soudage à l’acétylène – diamètre de la baguette d’apport
Diamètres standardisés : 1,2 ; 1,6 ; 2 ; 2,5 ; 3,15 ; 4 ; 5 ; 6,3 mm Couleur Rose Rouge Jaune Blanc Vert Rm [daN/mm²] < 40 40 à 48 48 à 56 56 à 65 > 65 Dilatation

8 Soudage à l’acétylène – déformation
Soudage à l’acétylène – passes multiples Cette technique est utilisée afin de diminuer la déformation.

9 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

10 Soudage à l ’arc manuel Le soudage à l’arc avec électrode enrobée est l’archétype du soudage électrique à l’arc. Une électrode enrobée se compose d’une âme métallique et d’un enrobage, mélange complexe d’éléments minéraux, métalliques et organiques. À la chaleur de l’arc établi entre l’électrode et la pièce à souder, l’âme et l’enrobage fondent simultanément; ce dernier produit une atmosphère gazeuse et un laitier qui protègent le métal de l’âme pendant son transfert dans l’arc, au stade du bain de fusion et pendant son refroidissement. L’enrobage a entre autres rôles celui de faciliter l’amorçage de l’arc et de le stabiliser, éventuellement d’apporter des éléments de compensation ou d’alliage dans le métal déposé. On distingue plusieurs natures d’enrobages qui confèrent aux électrodes des caractéristiques opératoires et des propriétés mécaniques différentes. Procédé universel, le soudage avec électrode enrobée convient à tous les matériaux courants: aciers au carbone, aciers alliés, nickel, cuivre, cupro-aluminiums.

11 Soudage à l ’arc manuel (2)
L ’arc est un flux continu d ’électrons accompagné d ’ionisation, lumière et chaleur. En général, on soude en polarité directe, c ’est-à-dire pièce(+), baguette(-).

12 Soudage à l ’arc manuel (3)

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14 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

15 Soudage TIG (Tungsten Inert Gas)
Electrode : W. Gaz : Ar. Métal d ’apport en baguette séparée. TIG pour Al, inox, Acier en grandes épaisseurs. Polarité directe. Polarité inverse pour Al (éviter l ’oxydation).

16 Soudage TIG (2)

17 Soudage TIG (3)

18 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

19 Soudage MIG (Metal Inert Gas)
Application : Al et acier Automatisable métal d ’apport sous forme de fil. Vitesse = cst. Polarité inverse.

20 Soudage MIG (2)

21 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

22 Soudage MAG (Metal Active Gas)
Semblable au MIG. CO2 au lieu d ’Ar. Amélioration de la pénétration.

23 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

24 Soudage sous flux solide
Flux= poudre jouant le même rôle que l ’enrobage d ’une électrode. Alimentation en fil comparable au procédé MIG. Grandes pénétrations. Entièrement automatique. Utilisation : grandes soudures au Génie Civil.

25 Soudage sous flux solide (2)

26 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

27 Soudure par points (1) Application : tôles.
Avantages : -faible échauffement (faibles contraintes résiduelles). -mise en œuvre plus rapide. Etapes : -accostage (pinçage) -passage du courant + soudure -forgeage (presse) -écartement des électrodes. Diamètre des points : d = 2 e + 3 si e < 8 mm d = 2 e + 2 sinon

28 Soudure par points (2) (a) Schéma d’une soudeuse
(b) et (c) Design des électrodes permettant un accès aisé aux pièces devant être soudées.

29 Soudure par points (3)

30 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

31 Soudure au galet Points rapprochés Toujours pression Utilisation :
Réservoir étanche

32 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

33 Soudure en bout par résistance

34 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

35 Soudure en bout par étincelage
Pièces en contact Passage du courant Ecartement des pièces Etincelles Etapes 1 -> 4 Si T suffisante -> pression de contact Refroidissement T diminue et passage d’un courant plus faible pour recuit de relaxation

36 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

37 Soudure par frottement
Les 4 étapes : Formes de la zone de fusion en fonction de la pression ou de la vitesse de rotation

38 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

39 Brasage Brasure s ’infiltre dans les joints de grains.
Mouillage (échauffement) + état de propreté et de rugosité. Bonne résistance mécanique. Brasures courantes : Sn, Pb Al-Si Cu-Sn Ag

40 Soudage au chalumeau Soudage à l ’arc manuel Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) Soudage MIG (Metal Inert Gas) Soudage MAG (Metal Active Gas) Soudage sous flux solide Soudure par points Soudage au galet Soudage en bout par résistance Soudage en bout par étincelage Soudage par frottement Brasage Oxycoupage

41 Oxycoupage Procédé de combustion !
Chaleur fournie par le gicleur de chauffe conduit à T telle que O2 enflamme le métal. Combustion exothermique, T augmente jusqu ’à ce que l ’oxyde fonde. Procédé appliqué aux aciers dont % C =< 1,6 % Ne fonctionne pas pour : aciers au Cr, Al