PyQt/Sommaire
Soudage/Généralités
Histoire du soudage.
L’origine du soudage remonte à l’âge des métaux : 
L'exemple le plus ancien consiste en des petites boîtes circulaires en or datant de l'Âge du bronze : le joint est constitué de deux surfaces se recouvrant et assemblées par chauffage et martelage. Il a été estimé que ces boîtes ont été fabriquées il y a plus de . Pendant l'Âge du bronze, les Égyptiens et les peuples de l'est méditerranéen ont appris à assembler par soudage des pièces en fer. Plusieurs outils datant approximativement de ont été retrouvés.
Pendant le Moyen-âge, l'art des chaudronniers et forgerons s'est développé et plusieurs objets en fer ont été produit en utilisant la technique du martelage/soudage. Jusqu’au milieu du , les procédés de soudage évoluent peu. Vers 1850, on commence à se servir du gaz pour chauffer les métaux à souder.
Fin : mise en œuvre de nouveaux procédés :
Tous ces procédés connaîtront leur essor industriel vers 1920.
Principe général du soudage.
Dans le grand public, on connaît en général le brasage du cuivre utilisé en plomberie. Il s'agit de brasage dit « fort ». La figure ci-contre représente un raccord : deux tuyaux sont emboîtés l'un dans l'autre. L'extrémité du tuyau mâle est enduite d'une pâte appelée « flux », puis les tuyaux sont emboîtés et chauffés au chalumeau. Une fois les pièces portées au rouge, on retire la flamme puis on approche la baguette de métal d'apport.
Le métal d'apport fond au contact des pièces chaudes et pénètre entre les tuyaux par capillarité, aidé par le flux. Sur les tuyaux de grand diamètre, il n'est pas toujours possible d'avoir une température homogène, ce qui oblige à progresser autour du raccord, le chalumeau précédant la baguette.
Le brasage a son propre wikilivre, ce sujet ne sera donc évoqué que succinctement.
Le soudage, lui, consiste à faire fondre les pièces à assembler, le métal de base, ainsi qu'un métal d'apport sous forme de fil ou de baguette. Le chauffage peut être assuré par différentes sources d'énergie, les plus courantes étant la flamme (chalumeau) et l'arc électrique (éclair entre une électrode et le métal), mais on peut aussi utiliser l'effet joule, l'induction électromagnétique, l'échauffement par friction, un laser, … Le chauffage doit être suffisant pour faire fondre les métaux (température du liquidus) :
À partir d'une certaine épaisseur, il est nécessaire de biseauter le bord des tôles — faire des chanfreins — afin d'avoir une bonne pénétration de la soudure, sinon, on effectue juste un « collage ». Le chanfreinage se fait à la meule ou au chalumeau d'oxycoupage, ou bien avec une machine dédiée (chanfreineuse).
On peut faire plusieurs passes de soudure afin d'avoir un cordon suffisamment épais. Il peut être nécessaire de meuler entre chaque passe afin d'enlever des impuretés.
À haute température, le métal réagit avec l'air, il s'oxyde. Pour éviter cela, on peut projeter une atmosphère protectrice ou bien ajouter un produit qui va former un nuage de vapeur protectrice sous l'effet de la chaleur. Il peut être nécessaire de protéger l'envers de la soudure lors de la première passe (le bain de fusion est en contact avec l'air de l'autre côté de la tôle) ; s'il s'agit d'une capacité (réservoir) ou d'un tuyau, il peut être nécessaire de remplir le volume intérieur d'un gaz inerte (typiquement argon, azote ou hélium), opération dite « d'inertage ». Le débit doit être suffisant pour que l'opération ne dure pas trop longtemps (typiquement 5 minutes à une demie heure), mais pas trop important pour ne pas brasser les gaz et bien avoir une couche qui pousse l'autre ; il faut également veiller à ne pas avoir de surpression qui repousserait le bain de fusion. On peut effectuer un chambrage, c'est-à-dire limiter le volume à remplir par des vessies gonflables ou bien un film soluble dans l'eau — ce qui permet de l'éliminer par un simple rinçage ou bien lors de l'épreuve de pression —, pour diminuer la consommation de gaz et la durée de l'opération.
Cela explique la diversité des procédés de soudage :
Vu en coupe, le cordon de soudure présente :
Plusieurs problèmes peuvent se poser lors du soudage :
Par ailleurs, le chauffage important et le phénomène de retrait à la solidification provoquent des déformations des pièces ainsi que des contraintes résiduelles (tensions internes à la matière). On essaie de limiter la déformation :
Pour réduire les contraintes résiduelles, on peut effectuer un traitement thermique après soudage : un chauffage modéré suivi d'un refroidissement lent (traitement de recuit).
Le choix du procédé de soudage et de ses paramètres vise à éviter ces problèmes pour avoir la soudure la plus résistante possible.
Risques, prévision, prévention.
Les risques du soudage sont :
Les mesures de prévention sont :
Voir aussi.
< "Soudage" — "Conception d'un assemblage soudé" >