Actuellement, les méthodes couramment utilisées pourtuyaux en acier soudéssont le soudage à l'arc avec électrode (SMAW), le soudage à l'arc submergé (SAW), le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW), le soudage à l'arc avec fusion gazeuse (GMAW), le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) et le soudage descendant, etc.
(1) Le soudage à l'arc avec électrode enrobée présente l'avantage d'un équipement simple, portable et flexible. Il convient au soudage de joints courts lors d'opérations de maintenance et d'assemblage, notamment pour les pièces difficiles d'accès. Ses inconvénients sont les exigences techniques élevées pour les soudeurs, le coût important de leur formation, des conditions de travail parfois difficiles, une faible productivité et son inadéquation au soudage des métaux spéciaux et des tôles minces. Ce procédé utilise des électrodes spécifiques et peut être appliqué au soudage de la plupart des aciers au carbone, aciers inoxydables, fontes, cuivres, aluminiums, nickels et leurs alliages.
(2) Le soudage à l'arc submergé permet l'utilisation d'un courant plus élevé. Sous l'effet de la chaleur de l'arc, une partie du flux fond et se transforme en laitier, qui subit une réaction métallurgique liquide avec le métal en fusion. L'autre partie du laitier flotte à la surface du bain de fusion. Ce procédé protège le métal fondu, prévient la pollution atmosphérique et induit des réactions physico-chimiques avec le métal en fusion, améliorant ainsi sa composition et ses propriétés. De plus, il assure un refroidissement lent du cordon de soudure, évitant les défauts tels que fissures et porosités. Comparé au soudage à l'arc avec électrode enrobée, il offre une qualité de soudure élevée, une vitesse de soudage rapide et de bonnes conditions de travail. Il est donc particulièrement adapté au soudage de cordons droits et circulaires sur des pièces de grande taille, et est généralement mécanisé. Son principal inconvénient est qu'il convient généralement uniquement au soudage de cordons plats et d'angles. Pour le soudage dans d'autres positions, des dispositifs spéciaux sont nécessaires afin de garantir que le flux recouvre la zone de soudure et empêche les fuites de métal en fusion. L'arc et la rainure ne peuvent être observés directement pendant le soudage. Le positionnement relatif du cordon de soudure requiert l'utilisation d'un système de suivi automatique pour assurer l'alignement de la torche de soudage avec le cordon, sans déviation. Lorsque l'intensité du courant est élevée, le champ électrique de l'arc est intense ; en revanche, en dessous de 100 A, la stabilité de l'arc est faible et ce procédé n'est pas adapté au soudage de pièces minces d'une épaisseur inférieure à 1 mm. Le soudage à l'arc submergé est largement utilisé pour le soudage de l'acier au carbone, des aciers de construction faiblement alliés et de l'acier inoxydable. Le laitier permettant de ralentir le refroidissement des joints soudés, certains aciers de construction à haute résistance et aciers à haute teneur en carbone peuvent également être soudés par cette technique.
(3) Le soudage TIG est une excellente méthode pour l'assemblage de tôles fines et le soudage de renforts, car il permet un contrôle précis de l'apport de chaleur. Cette méthode convient au soudage de la quasi-totalité des métaux, notamment pour le soudage à sec de métaux comme l'aluminium et le magnésium susceptibles de former des oxydes réfractaires, ainsi que de métaux actifs comme le titane et le berkélium. La qualité de soudage est élevée, mais diffère de celle des autres procédés de soudage à l'arc. Comparée au soudage traditionnel, sa vitesse est plus lente, son coût de production plus élevé et elle est fortement influencée par les courants d'air ambiants, ce qui la rend inadaptée aux applications en extérieur.
(4) Les gaz couramment utilisés en soudage MIG sont l'argon, l'hélium, le dioxyde de carbone ou un mélange de ces gaz. Lorsque l'argon et l'azote sont utilisés comme gaz de protection, on parle de soudage MIG (soudage sous protection gazeuse inerte fondue). Lorsqu'un mélange de gaz inerte et de gaz oxydant (O₂, CO₂) est utilisé, ou un mélange de CO₂ et CO₂+ (avec O₂ comme gaz de protection), on parle de soudage MAG (soudage sous protection gazeuse active à électrode en fusion). Le principal avantage du soudage sous protection gazeuse est sa facilité de mise en œuvre dans diverses positions. Il offre également une vitesse de soudage et un taux de dépôt plus élevés. Le soudage sous protection gazeuse active convient au soudage de la plupart des métaux importants, notamment l'acier au carbone et les aciers alliés. Le soudage MIG est adapté à l'acier inoxydable, à l'aluminium, au magnésium, au cuivre, au titane, au zirconium et aux alliages de nickel. Le soudage par points à l'arc est possible avec cette méthode.
(5) Le soudage à l'arc avec fil fourré peut être considéré comme un type de soudage MIG/MAG. Le fil d'apport utilisé est fourré, et son âme est remplie de poudres de divers composants. Un gaz de protection, principalement du CO2, est ajouté pendant le soudage. La poudre se décompose ou fond sous l'effet de la chaleur, créant ainsi un gaz protecteur et un laitier qui protègent le bain de fusion, imprègnent l'alliage et stabilisent l'arc. Lorsque le soudage à l'arc avec fil fourré ne nécessite pas d'ajout de gaz de protection supplémentaire, on parle de soudage à l'arc avec fil fourré autoprotégé. Dans ce cas, le gaz généré par la décomposition de la poudre sert de gaz de protection. La variation de l'allongement à sec du fil d'apport n'affecte pas l'efficacité de la protection, et sa plage de variation est importante. Le soudage à l'arc avec fil fourré présente les avantages suivants : excellente qualité de soudage, cordon de soudure esthétique, vitesse de dépôt rapide, productivité élevée, soudage automatique et semi-automatique en continu. Le soudage à l'arc avec fil fourré offre un réglage aisé de l'alliage, permettant d'ajuster la composition chimique du métal déposé à travers la gaine métallique et le noyau de flux. Il présente également une faible consommation d'énergie et un coût global réduit. Ses inconvénients résident dans la complexité de l'équipement de fabrication, les exigences techniques élevées du processus de production, les contraintes de stockage importantes pour le fil de soudage fourré et sa sensibilité à l'humidité. Le soudage à l'arc avec fil fourré convient au soudage de la plupart des métaux ferreux, quelles que soient leur épaisseur et la nature des joints.
(6) Le soudage par le bas est un procédé importé, adapté au soudage circonférentiel des tubes. Il consiste à amorcer l'arc électrique en haut du tube et à souder par le bas. Ce procédé offre une productivité élevée et une excellente qualité de soudure.
Date de publication : 6 décembre 2022