Soudage
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Voir Soudure (agriculture) pour la période précédant les récoltes et où le grain vient à manquer.
Sommaire |
Généralités
Le soudage est un procédé d'assemblage permettant de réaliser des liaisons indémontables. Le procédé peut être appliqué aux métaux ou aux thermoplastiques (voir Soudage plastique) Il existe plusieurs types de soudages de tube
- Le soudage autogène : Les pièces à assembler sont faites du même type de métal, l’assemblage est dit homogène. La liaison est effectué par fusion des 2 pièces.
- Le brasage et soudobrasage : Les pièces à assembler peuvent être de nature différentes. L’assemblage est dit hétérogène, un métal d’apport agit comme une colle
Une soudure est un alliage métallique (souvent d'étain et de plomb), en général avec un point de fusion bas, qui est fondu et utilisé pour joindre des surfaces métalliques, en particulier dans le domaine de l'électronique et de la plomberie.
Il ne faut pas confondre la soudure, qui est un apport d'un métal extérieur de même nature, avec la brasure, où on apporte un métal différent de celui utilisé pour les pièces à assembler.
Soudage de pièces métalliques : procédés
- Le soudage oxy-acétylénique ou soudage oxy gaz : l'énergie thermique est générée par la combustion du mélange oxygène-acétilene. Le métal d'apport est en général amenée sous forme de baguette.
- Le soudage électrique par résistance ou soudage par points ou à la molette : Le soudage est réalise par la combinaison d'une forte intensité électrique et d'une pression ponctuelle. Ce procédé ne nécessite pas d'apport extérieur
- Soudage à l'arc électrique avec électrodes enrobés : La température de soudage est générée par l'arc électrique entre deux électrodes que constituent la pièce a souder et la baguette de métal d'apport.
- Soudage à l'arc avec électrodes non fusibles (TIG) : Un arc électrique est établi entre l'extrémité d'une électrode en tungstène et la pièce a souder, sous protection la protection d'un gaz inerte (Argon, Hélium ou mélange Argon-Hélium...). Le métal d'apport est ajouté si nécessaire sous forme d'une baguette placée sous l'arc électrique.
- Soudage à l'arc avec fil électrodes fusibles ou soudage semi-automatique (MIG-MAG) : Un arc électrique est établi entre l'extrémité d'une électrode consommable et la pièce à assembler, sous la protection d'un mélange gazeux dont la nature dépend du type de soudure réalisée. L'électrode, amenée automatiquement de façon continue depuis un dévidoir, se présente sous la forme d'un fil massif ou fourré.
- Le soudage Laser : l'énergie est apportée sous forme d'un faisceau Laser. Les sources Laser peuvent être de type CO2 ou YAG.
- Le soudage Plasma : Considéré comme une évolution de la soudure TIG, il s'en distingue par le fait que l'arc est contraint mécaniquement, générant ainsi une densité d'énergie supérieure.
- Le soudage par faisceau d'électrons : utilise l'énergie cinétique des électrons projetés dans une enceinte sous vide et focalisés sur la pièce à souder pour créer une zone fondue.
- Le soudage par rotation
- Le soudage FSW (Friction Stir Welding)
Soudage de composants électroniques
En électronique, les soudures sont généralement 60% en étain et 40% en plomb en poids afin de produire un mélange presque eutectique (point de fusion inférieur à 190°C).
Le rapport eutectique de 63/37 (%m) correspond de près à un Sn3Pb mélange intermétallique.
Suivant les directives de l'Union européenne WEEE (Waste of Electrical and Electronic Equipment) et RoHS (Reduction of Hazardous Substances), le plomb doit être éliminé des systèmes électroniques le 1er juillet 2006, amenant un grand intérêt dans les soudures sans plomb. Celles-ci contiennent de l'étain, du cuivre, de l'argent et d'autres métaux dans des quantités variées. Voir l'article Composant monté en surface pour plus de détails sur les implications de ces changements dans l'industrie électronique.
Soudage utilisé en plomberie
En plomberie, une proportion de plomb supérieure était utilisée. Ce qui avait l'avantage de faire prendre la soudure plus lentement, ce qui permettait de le glisser sur le joint pour assurer l'étanchéité. Avec le remplacement des canalisations de plomb par du cuivre, le plomb dans les soudures fut remplacé par du cuivre, et la proportion d'étain augmenta.
La soudure dure, utilisée pour le brasage, est généralement un alliage de cuivre/zinc ou cuivre/argent, et fond à plus haute température.
La soudure est en général mélangée avec, ou utilisée avec du flux, lequel est un agent réducteur conçu pour aider à enlever les impuretés (en particulier les métaux oxydés. Pour l'aspect pratique la soudure est souvent commercialisée comme un tube creux contenant du flux. La plupart des soudures froides sont suffisamment souples pour être roulées et placées comme un rouleau.
Défauts de soudure
Perle de soudure
Fragilité induite par la ségrégation
La soudure consistant à chauffer localement le métal, il s'agit d'un traitement thermique local. Il y a donc une modification locale de la structure du métal.
Le chauffage active un certain nombre de mécanismes, dont notamment la diffusion des atomes. Il se produit donc un phénomène appelé « ségrégation » : le métal n'étant pas pur, les atomes étrangers (impuretés, éléments d'alliage) migrent vers les joints de grain.
Ceci peut entraîner une fragilisation des joints de grain, et donc faciliter la rupture fragile intergranulaire.
Pour éviter ce problème, on effectue parfois un recuit de la pièce (chauffage de toute la pièce afin d'homogénéiser l'ensemble).
Corrosion au cordon de soudure
La soudure est la juxtaposition de deux métaux différents. On peut donc avoir un phénomène de corrosion galvanique
Voir aussi
Liens externes
- Institut de soudure
- Réussir de belles soudures
- Soudeur.com : Le site portail francophone du soudeur, de la soudure et du soudage
- [1]
- Soudure, article du site 1789-1815.com, l'Histoire autrement
