Top 3 des méthodes innovantes de soudage

Cet article met en lumière les trois méthodes de soudage les plus innovantes. Les méthodes sont les suivantes: 1. Soudure par gravité 2. Soudure par craquelins 3. Soudure de céramiques.

Méthode n ° 1. Soudage par gravité:

Le soudage par gravité inventé en 1938 est un procédé de soudage automatique utilisant le procédé SMAW. Il utilise un mécanisme simple à faible coût qui comprend un porte-électrode fixé à un support qui glisse le long d'une barre inclinée maintenue à un angle prédéterminé par rapport à la barre, comme indiqué sur la figure 22.34. Cette méthode est presque toujours utilisée pour la fabrication de soudures d'angle.

Une fois que la pointe de l'électrode est positionnée dans la racine du joint et que l'arc est amorcé, l'électrode fond et le support glisse vers le bas le long de la barre à une vitesse qui dépend de l'angle d'inclinaison de la barre.

La pointe de l’électrode garde le contact avec l’œuvre tout au long de son parcours, comme indiqué à la Fig. 22.35, jusqu’à ce que l’électrode ait été réduite à une longueur d’environ 50 mm, point auquel le mouvement de la fixation cesse et l’arc s’éteint ou la fixation et le porte-électrode est automatiquement levé pour casser l’arc.

Une électrode neuve est fixée dans le porte-électrode qui est repositionné pour commencer la soudure là où l'électrode précédente s'était arrêtée. La réussite de l'opération de soudage par gravité exige non seulement que le revêtement de l'électrode soit en contact permanent avec le travail tout au long de son déplacement, mais également que la vitesse de fusion de l'électrode corresponde à sa vitesse de glissement.

La source d’énergie utilisée avec la soudeuse par gravité est du type à courant constant normalement utilisée pour le SMAW manuel, mais elle est ajustée pour donner un cycle de travail d’environ 90% par rapport au cycle de travail de 60% requis pour le SMAW manuel. Des courants allant jusqu'à 400 A peuvent être utilisés en fonction de la taille et du type d'électrode.

Les électrodes utilisées avec les soudeuses à gravité sont à revêtement épais et de types E6027 et E7024, bien que le type E7028 soit également parfois utilisé. Les électrodes les plus communément utilisées avec les soudeuses par gravité sont celles de 5 et 6 mm de diamètre et de 800 mm de long, bien que les électrodes normales de 450 mm puissent également être utilisées, mais avec un avantage économique bien moindre.

Le taux de dépôt n’augmente que marginalement avec l’utilisation de la soudeuse gravitaire par rapport au SMAW manuel, mais comme un opérateur peut simultanément faire fonctionner jusqu’à 5 soudeurs gravitaires, il en résulte une productivité accrue des soudeurs, une réduction de la fatigue des soudeurs, une formation minimale de l’opérateur et une économie substantielle le coût du travail de soudure. Le tableau 22.7 indique la quantité de métal déposée, en kg / h, lors de l’utilisation manuelle du procédé SMAW, par rapport à deux à cinq soudeurs par gravité.

Le soudage par gravité convient parfaitement aux soudures d'angle en position horizontale et donne d'excellents résultats lorsqu'un nombre suffisant de filets horizontaux doivent être réalisés dans une zone réduite, car la proximité des soudures permet de traiter rapidement toutes les unités de soudage par gravité. passer d'une unité à une autre pour les recharger, initier l'arc et les laisser fonctionner sans surveillance. Une telle situation existe dans la fabrication des navires. C'est pourquoi cette méthode est surtout utilisée pour le soudage de raidisseurs à plaques dans la construction navale à travers le monde.

Le soudage par gravité est également utilisé dans la construction de voitures de chemin de fer et les gares de chalands. Bien que le procédé ait été utilisé de manière très avantageuse par les constructeurs navals japonais, ses avantages économiques n’ont pas été exploités de manière adéquate par les fabricants. Toutefois, on espère que le soudage par gravité occupera à terme une place importante dans le soudage de production.

Méthode n ° 2. Soudage de biscuits au feu:

La soudure aux craquelins, développée dans les années 1930, est une méthode de fabrication automatique de soudures bout à bout et congelées utilisant de longues électrodes fortement enduites des types E6024 et E 7028. Dans ce processus, l'électrode maintenue dans un porte-électrode est placée horizontalement dans l'interstice d'un joint bout à bout ou dans l'angle d'un joint d'angle avec un moule en cuivre de forme appropriée placée de manière à couvrir toute la longueur de l'électrode, comme indiqué à la Fig. 22.36.

L’arc est amorcé en court-circuitant l’extrémité nue de l’électrode à l’aide d’une tige de carbone. La longueur de l'arc dépend de l'épaisseur du revêtement. Une fois que l'arc est démarré, l'électrode fond et dépose le matériau qui se trouve en dessous et le processus se termine automatiquement, à la manière d'un pétard.

Les électrodes utilisées pour le soudage dans les craquelins ont généralement une longueur de 1 m et un diamètre de 5 à 8 mm. Des sources d'alimentation en courant alternatif et en courant continu peuvent être utilisées, mais l'alimentation en courant alternatif est préférable afin d'éviter tout risque d'arc.

La soudure à l'aide de craquelins est une méthode simple qui peut être utilisée pour augmenter la productivité d'un soudeur car un opérateur peut effectuer simultanément plusieurs soudures dans des craquelins. Cependant, il présente certaines difficultés, notamment l'obligation de préparer soigneusement les bords du joint, le besoin d'un moule en cuivre spécial pour chaque type et toutes les tailles de joint, la difficulté de contrôler la pénétration de la soudure et la nécessité de se procurer des électrodes extra longues avec des revêtements lourds.

La soudure aux craquelins n’est pas très populaire, bien qu’elle puisse être utilisée avec avantage pour la construction de ponts, de citernes et de wagons de chemin de fer. Il peut être utilisé pour souder des soudures carrées bout à bout dans des matériaux d'une épaisseur allant de 1 à 3 mm et des soudures d'angle dans des plaques d'une épaisseur de 5 mm et plus. La qualité des soudures faites par le soudage Fire Cracker est similaire à celle des soudures faites par le procédé SMAW manuel.

Une variante du soudage par craquage au feu utilise des électrodes enrobées enrobées dans un flux éliminant ainsi l'utilisation de moules en cuivre. Le fondant est constitué de sable de silice ou d’un mélange complexe de silicates et de 8 à 10% de silicate de potassium liquide qui joue le rôle de liant pour former une pâte de fondant d’une porosité suffisante pour permettre l’échappement de gaz pendant le soudage.

La couche de flux utilisée pour recouvrir l'électrode revêtue a une profondeur de 10 à 20 mm. D'autres détails du processus sont similaires à ceux de la soudure normale dans les craquelins. Le réglage actuel est 10 à 20% plus élevé que celui utilisé pour SMAW manuel. Le laitier formé par la fusion du revêtement et du fondant est facilement détachable.

La soudure par craquage au feu peut être utilisée pour réaliser tous les types de joints de filet et de bout à bout en position de soudage à plat. Ce procédé permet souvent de réaliser certaines soudures difficiles ou difficiles à réaliser manuellement.

Méthode n ° 3. Soudure de la céramique:

Les céramiques sont des composés inorganiques non métalliques produits par l'action de la chaleur et comprennent des produits à base d'argile, des ciments, des verres de silicate et d'autres matériaux analogues au verre réfractaire. Les céramiques utilisées pour des applications d'ingénierie sont appelées «céramiques d'ingénierie» et comprennent l'alumine, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, la zircone, etc.

Les céramiques techniques présentent généralement une dureté plus élevée, une plus grande stabilité dimensionnelle, un module d'élasticité plus élevé, une résistance élevée à la corrosion, un coefficient de dilatation thermique plus faible, une densité inférieure ainsi qu'une résistance accrue à des températures élevées, comme le montre la figure 22.37. Le tableau 22.8 donne certaines des propriétés physiques de certaines céramiques et métaux d'ingénierie.

Les composants façonnés de la céramique sont généralement fabriqués selon le procédé de la technologie des poudres. Cependant, ces composants doivent souvent être assemblés pour produire une forme plus complexe et de nombreuses applications nécessitent l'assemblage de la céramique aux métaux. Les procédés de soudage et techniques connexes sont généralement utilisés pour atteindre cet objectif.