La soudure utilise la haute température de la source de chaleur pour faire fondre la baguette de soudure et le tube d'acier au niveau du joint afin de former une soudure. Après latuyau en acier soudéUne fois refroidies, les deux soudures fusionnent. Selon la forme du tube en acier soudé et la position relative des cordons de soudure, on distingue les soudures bout à bout, les soudures d'angle, les soudures par bouchonnage et le rivetage électrique. Les soudures bout à bout sont fréquemment utilisées pour l'assemblage de plaques et de profilés en acier ; les soudures d'angle sont souvent employées pour les joints à recouvrement ; les soudures par bouchonnage et le rivetage électrique sont rarement utilisés et servent uniquement à réduire la longueur de recouvrement des soudures.
Afin d'éviter toute déformation de la pièce due à la dilatation thermique pendant le soudage, l'espacement des soudures du tube de positionnement doit être garanti et déterminé selon le tableau ci-dessous. La soudure du tube de positionnement fera partie intégrante de la soudure finale et doit être réalisée solidement et sans défaut. Si la soudure du tube d'acier nécessite un soudage unilatéral et un formage bilatéral, la soudure du tube de positionnement doit être traversante. Cette dernière doit être réalisée conformément aux exigences du procédé de soudage. Si le procédé de soudage requiert un préchauffage et un refroidissement lent, le préchauffage doit également être effectué avant le soudage du positionnement et le refroidissement ralenti après soudage. La soudure du tube de positionnement ne doit pas être trop haute afin d'éviter tout contact avec celle-ci. Dans ce cas, il est préférable de rectifier la soudure du tube de positionnement et de rectifier ses deux extrémités en biseau pour faciliter le soudage. Si des fissures, des porosités ou d'autres défauts sont constatés sur la soudure du tube de positionnement, la section concernée doit être rectifiée et ressoudée. La refonte n'est pas autorisée.
Premièrement, selon les différents procédés de soudage, les soudures de tuyaux en acier peuvent également prendre de nombreuses formes :
1. Selon les différentes combinaisons de soudures de tubes en acier, on peut les diviser en cinq types : soudures bout à bout, soudures d’angle, soudures par bouchonnage, soudures en V et soudures d’extrémité.
(1) Soudure bout à bout : une soudure réalisée entre les surfaces rainurées de l'assemblage soudé ou entre la surface rainurée d'une pièce et la surface d'une autre pièce.
(2) Soudure d'angle : Une soudure de tuyau en acier soudée le long de l'intersection de deux parties perpendiculaires ou presque perpendiculaires.
(3) Soudure d'extrémité : Une soudure de tuyau en acier formée par un joint d'extrémité.
(4) Soudure par bouchonnage : Soudure de tube en acier réalisée en soudant deux plaques dans un trou circulaire lorsque deux pièces se chevauchent, dont l’une présente un trou circulaire. Une soudure d’angle réalisée uniquement dans le trou n’est pas une soudure par bouchonnage.
(5) Soudure en fente : Soudure de tube en acier réalisée en soudant deux plaques dans un trou long lorsque les deux plaques se chevauchent, l’une d’elles présentant un trou long. Une soudure d’angle n’est pas une soudure en fente.
Soudage bout à bout : Selon le degré de pénétration du cordon de soudure dans le tube d'acier, on distingue le soudage bout à bout à pénétration complète et le soudage bout à bout à pénétration partielle. Ce dernier est soumis à une faible contrainte et présente une forte concentration de contraintes. Le soudage bout à bout à pénétration complète est appelé soudage bout à bout. Afin de faciliter la mise en œuvre, d'assurer la qualité de l'assemblage et de garantir le remplissage de l'espace avec le matériau de base, différentes formes de rainures sont utilisées en fonction de l'épaisseur de la tôle d'acier. Lorsque l'espace est trop important (3 à 6 mm), une plaque d'amorçage peut être placée sous la rainure en V, la rainure en V simple et la rainure en I pour empêcher l'écoulement de l'acier en fusion et assurer une passe à travers la racine. Afin de garantir la qualité de la soudure, d'éviter la formation de rainures aux deux extrémités de la soudure du tube en acier et de réduire l'influence de la concentration des contraintes sur la charge dynamique, après la formation de la soudure du tube en acier, sauf si cela n'affecte pas son utilisation, les deux extrémités peuvent être laissées sur l'assemblage soudé ; sinon, elles doivent être coupées après la soudure.
Soudure d'angle : le bord de la plaque de raccordement ne nécessite pas de finition, la plaque ne présente aucun interstice et le tube d'acier soudé remplit directement la zone à angle droit ou oblique formée par les deux soudures.
2. Selon les différentes positions spatiales de la soudure : elle peut être divisée en quatre formes : soudure à plat, soudure verticale, soudure horizontale et soudure en surplomb.
3. Selon les différentes conditions d'intermittence du soudage des tubes en acier, on distingue deux types de soudage : continu et discontinu. Les soudages discontinus se divisent en deux catégories : décalés et parallèles. Outre la longueur de la soudure K, les dimensions du soudage doivent également indiquer la longueur L et l'espacement e de chaque section. Le symbole « Z » désigne un soudage décalé.
4. Selon les différentes fonctions de la soudure des tubes en acier, on distingue les soudures porteuses utilisées pour supporter des charges, les soudures de raccordement qui ne supportent pas directement de charges mais jouent uniquement un rôle de raccordement, les soudures d'étanchéité principalement utilisées pour empêcher les fuites de fluides et les soudures de positionnement de courte longueur réalisées pour l'assemblage et la fixation de la position du joint sur l'ensemble soudé avant le soudage formel.
Deuxièmement, il existe plusieurs méthodes de détection des défauts de soudage des tubes en acier.
1. Contrôle radiographique des défauts : Le contrôle radiographique des défauts est une méthode de détection des défauts internes des joints soudés par irradiation. Il permet de visualiser clairement l’état interne des joints soudés et est donc largement utilisé pour le contrôle de diverses structures soudées. En pratique, le contrôle radiographique des défauts présente une sensibilité et une fiabilité élevées, mais aussi certains inconvénients, tels qu’un équipement coûteux et une mise en œuvre complexe.
2. Détection de défauts par ultrasons : La détection de défauts par ultrasons est une méthode permettant de détecter les défauts internes des joints soudés grâce aux caractéristiques de propagation des ondes ultrasonores dans les milieux solides. Cette méthode permet de localiser et de quantifier précisément les défauts, et présente une sensibilité et une fiabilité élevées. En pratique, elle est largement utilisée pour le contrôle des soudures de divers tubes en acier, tels que les pipelines et les réservoirs sous pression.
3. Contrôle des défauts par magnétoscopie : Le contrôle des défauts par magnétoscopie est une méthode de détection des défauts de surface et de subsurface basée sur l’adsorption de poudre magnétique sur les joints soudés. Cette méthode permet de détecter avec précision les fissures, les porosités et autres défauts de surface des joints soudés, et présente une sensibilité et une fiabilité élevées. En pratique, le contrôle des défauts par magnétoscopie est largement utilisé pour l’inspection des soudures de divers éléments en acier, tels que les structures métalliques et les navires.
4. Détection des défauts par courants de Foucault : La détection des défauts par courants de Foucault est une méthode permettant de détecter les défauts internes grâce aux variations du champ magnétique générées par les courants de Foucault dans les joints soudés. Cette méthode présente une sensibilité et une fiabilité élevées et permet de détecter avec précision les défauts internes des joints soudés. En pratique, elle est largement utilisée pour le contrôle des soudures de divers tubes en acier, tels que les tubes en acier inoxydable et les tubes en cuivre.
5. Contrôle par ressuage : Le contrôle par ressuage est une méthode de détection des défauts de surface qui repose sur la capacité du ressuage à pénétrer la surface des joints soudés. Ce contrôle permet de détecter avec précision les fissures, porosités et autres défauts de surface des joints soudés, avec une grande sensibilité et fiabilité. En pratique, il est largement utilisé pour l’inspection des soudures de divers éléments en acier, tels que les pièces moulées et les récipients sous pression.
Date de publication : 27 avril 2025