Le soudage est un processus dans lequel deux ou plusieurs types de matériaux identiques ou différents sont assemblés par liaison et diffusion entre des atomes ou des molécules.
La méthode pour favoriser la liaison et la diffusion entre les atomes et les molécules est le chauffage ou le pressage, ou le chauffage et le pressage en même temps
Classement du soudage
Le soudage des métaux peut être divisé en soudage par fusion, soudage sous pression et brasage selon les caractéristiques de son procédé
Dans le processus de soudage par fusion, si l'atmosphère est en contact direct avec le bain de fusion à haute température, l'oxygène de l'atmosphère oxydera les métaux et divers éléments d'alliage.L'azote et la vapeur d'eau présents dans l'atmosphère pénétreront dans le bain de fusion et des défauts tels que des pores, des inclusions de laitier et des fissures se formeront dans la soudure lors du processus de refroidissement ultérieur, ce qui détériorera la qualité et les performances de la soudure.
Afin d'améliorer la qualité du soudage, diverses méthodes de protection ont été développées.Par exemple, le soudage à l'arc sous protection gazeuse consiste à isoler l'atmosphère avec de l'argon, du dioxyde de carbone et d'autres gaz pour protéger l'arc et le taux de piscine pendant le soudage;Par exemple, lors du soudage de l'acier, l'ajout de poudre de ferrotitane à haute affinité pour l'oxygène au revêtement de l'électrode pour la désoxydation peut protéger les éléments bénéfiques tels que le manganèse et le silicium dans l'électrode de l'oxydation et pénétrer dans le bain en fusion, et obtenir des soudures de haute qualité après refroidissement.
Machine de soudage à froid de type banc
La caractéristique commune des différentes méthodes de soudage sous pression est d'appliquer une pression pendant le soudage sans matériaux de remplissage.La plupart des méthodes de soudage sous pression, telles que le soudage par diffusion, le soudage haute fréquence et le soudage par pression froide, n'ont pas de processus de fusion, il n'y a donc pas de problèmes comme le soudage par fusion, tels que la combustion d'éléments d'alliage bénéfiques et l'invasion d'éléments nocifs dans la soudure, qui simplifie le procédé de soudage et améliore les conditions de sécurité et de santé du soudage.En même temps, étant donné que la température de chauffage est inférieure à celle du soudage par fusion et que le temps de chauffage est plus court, la zone affectée par la chaleur est petite.De nombreux matériaux difficiles à souder par soudage par fusion peuvent souvent être soudés sous pression dans des joints de haute qualité avec la même résistance que le métal de base.
Le joint formé lors du soudage et reliant les deux corps connectés est appelé une soudure.Pendant le soudage, les deux côtés de la soudure seront affectés par la chaleur de soudage, et la structure et les propriétés changeront.Cette zone est appelée zone affectée par la chaleur.Pendant le soudage, le matériau de la pièce, le matériau de soudage et le courant de soudage sont différents.Pour détériorer la soudabilité, il est nécessaire d'ajuster les conditions de soudage.Le préchauffage, la conservation de la chaleur pendant le soudage et le traitement thermique post-soudage à l'interface de l'assemblage soudé avant le soudage peuvent améliorer la qualité de soudage de l'assemblage soudé.
De plus, le soudage est un processus de chauffage et de refroidissement local rapide.La zone de soudage ne peut pas se dilater et se contracter librement en raison de la contrainte du corps de la pièce environnante.Après refroidissement, des contraintes de soudage et des déformations se produiront dans la soudure.Les produits importants doivent éliminer les contraintes de soudage et corriger la déformation de soudage après le soudage.
La technologie de soudage moderne a été en mesure de produire des soudures sans défauts internes et externes et des propriétés mécaniques égales ou même supérieures à celles du corps connecté.La position mutuelle du corps soudé dans l'espace est appelée joint soudé.La résistance du joint n'est pas seulement affectée par la qualité de la soudure, mais également liée à sa géométrie, sa taille, ses contraintes et ses conditions de travail.Les formes de base des joints comprennent le joint bout à bout, le joint à recouvrement, le joint en T (joint positif) et le joint d'angle.
La forme de la section transversale de la soudure bout à bout dépend de l'épaisseur du corps soudé avant le soudage et de la forme des rainures des deux bords de raccordement.Lors du soudage de plaques d'acier plus épaisses, des rainures de différentes formes doivent être découpées sur les bords pour la pénétration, de sorte que les baguettes ou les fils de soudage puissent être facilement introduits. Les formes de rainure comprennent une rainure de soudage à un côté et une rainure de soudage à deux côtés.Lors de la sélection de la forme de rainure, en plus d'assurer une pénétration complète, des facteurs tels qu'un soudage pratique, moins de métal d'apport, une petite déformation de soudage et un faible coût de traitement des rainures doivent également être pris en compte.
Lorsque deux plaques d'acier d'épaisseurs différentes sont aboutées, afin d'éviter une forte concentration de contraintes causée par de brusques changements de section, le bord de plaque plus épais est souvent progressivement aminci pour obtenir une épaisseur égale aux deux bords de joint.La résistance statique et la résistance à la fatigue des joints bout à bout sont supérieures à celles des autres joints.Le soudage du joint bout à bout est souvent préféré pour la connexion sous des charges alternées et d'impact ou dans des récipients à basse température et à haute pression.
Le joint à recouvrement est facile à préparer avant le soudage, facile à assembler et réduit en termes de déformation de soudage et de contrainte résiduelle.Par conséquent, il est souvent utilisé dans les joints d'installation sur site et les structures sans importance.D'une manière générale, les joints à recouvrement ne sont pas adaptés pour travailler sous charge alternée, milieu corrosif, haute ou basse température.
L'utilisation de joints en T et de joints d'angle est généralement due à des besoins structurels.Les caractéristiques de travail des soudures d'angle incomplètes sur les joints en T sont similaires à celles des joints à recouvrement.Lorsque la soudure est perpendiculaire à la direction de la force externe, elle devient une soudure d'angle avant et la forme de la surface de la soudure entraînera une concentration de contraintes à différents degrés;La contrainte d'une soudure d'angle à pleine pénétration est similaire à celle d'un joint bout à bout.
La capacité portante du joint d'angle est faible et il n'est généralement pas utilisé seul.Il ne peut être amélioré que lorsqu'il y a pénétration complète ou lorsqu'il y a des soudures d'angle à l'intérieur et à l'extérieur.Il est principalement utilisé à l'angle de la structure fermée.
Les produits soudés sont plus légers que les pièces rivetées, les pièces moulées et les pièces forgées, ce qui peut réduire le poids mort et économiser de l'énergie pour les véhicules de transport.La soudure a une bonne propriété d'étanchéité et convient à la fabrication de divers récipients.Le développement de la technologie de traitement des joints, qui combine le soudage avec le forgeage et le moulage, peut créer des structures de moulage et de soudage à grande échelle, économiques et raisonnables et des structures de forgeage et de soudage, avec des avantages économiques élevés.Le processus de soudage peut utiliser efficacement des matériaux et la structure de soudage peut utiliser des matériaux avec différentes propriétés dans différentes parties, afin de tirer pleinement parti des avantages de divers matériaux et d'obtenir une économie et une qualité élevée.Le soudage est devenu une méthode de traitement indispensable et de plus en plus importante dans l'industrie moderne.
Dans le traitement moderne des métaux, le soudage s'est développé plus tard que le moulage et le forgeage, mais il s'est développé rapidement.Le poids des structures soudées représente environ 45 % de la production d'acier, et la proportion de structures soudées en aluminium et alliages d'aluminium augmente également.
Pour le futur procédé de soudage, d'une part, de nouvelles méthodes de soudage, équipements de soudage et matériaux de soudage devraient être développés pour améliorer encore la qualité, la sécurité et la fiabilité du soudage, comme l'amélioration des sources d'énergie de soudage existantes telles que l'arc, l'arc plasma, l'électron faisceau et laser ;En utilisant la technologie électronique et la technologie de contrôle, améliorez les performances du processus de l'arc et développez une méthode de suivi d'arc fiable et légère.
D'autre part, nous devrions améliorer le niveau de mécanisation et d'automatisation du soudage, comme la réalisation du contrôle de programme et le contrôle numérique des machines à souder ;Développer une machine à souder spéciale qui automatise l'ensemble du processus, depuis le processus de préparation, le soudage jusqu'au contrôle de la qualité ;Dans la chaîne de production de soudage automatique, la promotion et l'expansion des robots de soudage à commande numérique et des robots de soudage peuvent améliorer le niveau de production de soudage et améliorer les conditions de santé et de sécurité du soudage
Heure de publication : 02 septembre 2022