Dfauts de Soudure Imprimer
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DÉFAUTS DE SOUDURE
Il existe plusieurs types de défauts de soudure ainsi que diérentes
méthodes pour les préenir et les !orri"er# Ce do!ument ise $ identi%eret $ dé!rire les défauts les plus !ourants en fon!tion du métal traaillé oudu pro!édé de souda"e utilisé# Commen&ons d'a(ord par les %ssurations#
I- Fissurations
)es %ssurations !onstituent l'un des défauts de soudure les plus fréquents#Elles sont !ausées par la présen!e de tensions internes trop importantes $l'intérieur du métal soudé# )'utilisation d'un métal d'apport in!ompati(leae! le métal de (ase* un !ordon trop petit ou des tensions internes!réées par le retrait peuent +tre $ l'ori"ine des %ssures# )e (on !hoix dumétal d'apport* un pré!haua"e approprié* une (onne préparation des ,oints et la formation d'un !ordon respe!tant les dimensions exi"éespeuent don! préenir les %ssures#)es %ssures dans un métal sont diisées en deux !até"ories selon l'endroito- elles apparaissent .)es %ssures peuent +tre lo!alisées dans le métal fondu 0 elles
dépendent alors de la nature du métal d'apport et des !onditionsd'exé!ution de la soudure#
)es %ssures peuent aussi se retrouer dans le métal de (ase* dans la1one de liaison 0 !es derni2res sont "énéralement reliées $ une plus
fai(le souda(ilité du métal#On peut aussi distin"uer deux types de %ssurations selon le moment o-elles suriennent $ la suite d'une soudure . la %ssuration $ !haud et la%ssuration $ froid#)e ta(leau de la %"ure 3 présente les !auses les plus fréquentes de%ssurations $ !haud et $ froid* et les moyens de les préenir#
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Figure 1 Causes et moyens de prévention liés à la fssuration
1- Fissuration ! "#aud
)a %ssuration $ !haud surient au moment de la solidi%!ation du (ain defusion# Elle est plus sus!epti(le d'appara4tre en présen!e d'impuretés dans
le métal de (ase 5!omme le soufre ou le phosphore6# Si on doit souder unmétal $ risque* il est re!ommandé d'utiliser des éle!trodes $ 7ux (asique#8ar ailleurs* le métal d'apport doit +tre !ompati(le ae! le métal de (aseet le !ordon de soudure doit +tre su9samment lar"e#Dans d'autres !as* si on rel2e trop (rusquement l'éle!trode $ la %n de lasoudure* on peut prooquer l'apparition d'un !rat2re formant une !aitéinterne prooquant une %ssure 5%"ure :6# On peut préenir !es %ssures enee!tuant un lé"er retour en arri2re ae! l'éle!trode* mais aussi enpré!hauant le métal* en diminuant l'é!artement entre les pi2!es ou ennourrissant le !rat2re par un apport plus important de métal#
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Figure 2 Fissure de cratère
$a %ré%aration des &oints &oue un r'(e )a&eur dans (a %ré*entionde (a +ssuration ! "#aud, "ar des &oints tro% étroits et %(us%rofonds fa*orisent son a%%arition, tandis ue des &oints %(us(ares et de )oindre %rofondeur en di)inuent (es risues .+ure
Figure 3 Préparation d’un joint pour la prévention de lafssuration à chaud
2- Fissuration ! froid
)a %ssuration $ froid peut appara4tre des heures* oire des ,ours apr2s lesouda"e# Elle surient dans la 1one de souda"e ou dans la ;T< 5%"ure =6
et est !ausée par l'hydro"2ne !oin!é dans la soudure ou par des tensionsinternes résiduelles importantes# )es a!iers $ forte teneur en !ar(one dem+me que les a!iers fai(lement alliés sont plus sus!epti(les de su(ir la
%ssuration $ froid#
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Figure !ypes de fssures à "roid
8lusieurs fa!teurs in7uent sur la ulnéra(ilité d'une pi2!e $ la %ssuration $froid* dont les suiants.
la trempa(ilité reliée au !ar(one équialent 0 la présen!e d'hydro"2ne due $ l'humidité sur l'enro(a"e ou sur la
pi2!e ou $ !ertains !omposés !omme la rouille et la !alamine 0 l'humidité dans l'air 0 le refroidissement rapide de la pi2!e 0 la présen!e de défauts $ la surfa!e de la pi2!e 5in!lusions*
sou>ures* trop "rande épaisseur de la soudure* !anieau* et!#6#
)a meilleure préention de la %ssuration $ froid est un pré!haua"e
approprié des pi2!es $ souder a%n d'éaporer l'hydro"2ne !ontenu dansl'humidité présente sur la pi2!e 5le pré!haua"e doit atteindre au moins3?? @C* soit la température d'é(ullition de l'eau6# On peut aussi !hoisir deséle!trodes pré!hauées $ (asse teneur en hydro"2ne 5(asiques6# Onprend soin de refroidir les pi2!es sus!epti(les de %ssuration $ froid tr2slentement pour éiter l'apparition de tensions internes faorisantl'apparition de %ssures#
II- Défauts "o))uns et "auses
Cette se!tion présente les défauts de soudure les plus !ourants* !e qui les
!ause et !omment on peut les préenir#
1- Souures
)es sou>ures sont des défauts !reux* "énéralement sphériques* forméspar la présen!e de "a1 5%"ure A6# Buant aux piqres* !e sont plus
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pré!isément des sou>ures dé(ou!hantes 5en surfa!e6
Figure # $ou%ures)es sou>ures peuent +tre !ausées par la présen!e de !ourants d'air* unmanque de "a1 de prote!tion* la présen!e d'une su(stan!e "raisseuse surle métal de (ase ou le métal d'apport* l'o(stru!tion de la (use* un mauaisan"le de souda"e* un ar! trop lon"* de l'eau ou des impuretés dans le ,oint$ souder#
8our préenir les sou>ures* on doit s'assurer que la surfa!e du métal de(ase est propre de m+me que l'équipement utilisé# Il est é"alementimportant de (ien proté"er le (ain de fusion# ne intensité de !ourant tropfai(le ainsi qu'une itesse de souda"e trop éleée peuent aussi +treresponsa(les de la formation de sou>ures# En%n* les piqres sont"énéralement !ausées par le !onta!t entre l'éle!trode et le métal de (ase#
2- In"(usions
)es in!lusions dési"nent l'in!orporation* dans le !ordon de soudure* d'un!omposé étran"er 5%"ure 6# On distin"ue diérents types d'in!lusions $ la%"ure F#
Fiure 4 In"(usions
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Fiure T6%es d7in"(usions
- Retassures et "riues de so(idi+"ation
G la suite d'un retrait du métal lors de son refroidissement* un espa!e idese forme et appara4t isuellement $ la surfa!e ainsi qu'$ l'intérieur du!ordon 5%"ure #H6# Certaines retassures ne sont isi(les qu'aumi!ros!ope# )es !riques de solidi%!ation sont* quant $ elles* des retassuresnon apparentes# ne retassure ! (a ra"ine appara4t sous la soudure aumoment de la solidi%!ation* tandis qu'une retassure de "rat8re est une!aité dans une reprise non !orri"ée aant l'exé!ution de la passesuiante#
Fiure9 Retassures
3- :orsures et "ani*eau;
ne morsure est un défaut !ara!térisé par le !reusa"e ou une insu9san!e
du métal de (ase sur une partie du !ordon# n !anieau traerse une"rande part du métal de (ase en raison d'une trop "rande !haleur du
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métal d'apport par rapport $ l'épaisseur ou $ la densité du métal de (ase5%"ure 6# n !ourant trop fort ou une itesse d'aan!e trop éleéefaorise l'apparition de !anieaux# n mauais an"le de souda"e dem+me qu'une lon"ueur d'ar! in!orre!te peuent aussi +tre $ l'ori"ine de
!e type de défaut#
Fiure < :orsures et "ani*eau;
5- E=ondre)ents et trous
)'eondrement est le résultat de l'aaissement du métal déposé d $ unefusion ex!essie# On distin"ue diérents types d'eondrements 5%"ure3?6#
Fiure 10 T6%es d7e=ondre)ents
)orsque l'eondrement du (ain de fusion entra4ne la perforation de lasoudure* on parle alors de trou 5%"ure #336# ne soudure ee!tuée troplentement 5itesse d'aan!e trop fai(le6 risque de !auser un eondrement#Si on traaille ae! des plaques min!es* le !ourant ne doit pas +tre tropfort#
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Figure 11 !rou
III- Défauts éo)étriues du "ordon
1- >on*e;ité et "on"a*ité
Ce sont des défauts asso!iés $ une mauaise forme de la surfa!e du!ordon# )e !ordon peut +tre trop !onexe ou trop !on!ae 5%"ure 3:6#
Fiure 12 >on*e;ité et "on"a*ité
<ussi* une surépaisseur ex!essie du !ordon surient lorsqu'il y a trop demétal déposé sur le !ordon au !ours des derni2res passes et quel'épaisseur du !ordon dépasse les normes tolérées 5partie < de la %"ure3J6# Dans d'autres !as* il manque de métal $ la surfa!e du !ordon 0 !emanque peut +tre lo!alisé 5partie K6 ou !ontinu#
Fiure 1 Suré%aisseur
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)'an"le du ra!!ordement du !ordon* pour les !ordons !onexes* ne doit ,amais ex!éder J?@ 5%"ure #3=6# n manque de mouilla"e du !ordon peutentra4ner un an"le de ra!!ordement trop éleé#)e ta(leau de la %"ure 3A résume les !auses asso!iées aux défauts d'un!ordon de soudure ainsi que les moyens de les préenir
Fiure 13 :oui((ae d7un "ordon de soudure
2- Dé?orde)ents du "ordon
Il s'a"it d'un ex!2s de métal déposé $ la surfa!e du métal de (ase* maisqui ne se lie pas ae! !e dernier 5%"ure 36#
Fiure 14 Dé?orde)ent
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Fiure 15 Défauts d7un "ordon de soudure
I@- Défauts de %énétration
1- E;"8s et )anue de %énétration
n ex!2s de pénétration est un ex!2s de métal $ la ra!ine# 8our une
soudure multipasse* il s'a"it d'un ex!2s de métal $ traers le !ordon dé,$déposé 5%"ure 3F6#
n manque de pénétration !onstitue une a(sen!e partielle de fusion des(ords $ souder qui laisse un espa!e entre !euxL!i 5%"ure 3F6# )e manquede pénétration !onstitue souent une !onséquen!e d'un !ourant tropfai(le ou d'une itesse d'aan!e trop éleée# Il est aussi possi(le que le!hanfrein soit trop étroit ou a(sent* ou que l'ar! soit trop lon"# Dans le !asde pi2!es épaisses* un pré!haua"e insu9sant peut aussi +tre $ l'ori"ined'un manque de pénétration de la soudure#
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Fiure 1 Défauts de %énétration, "auses et )o6ens de %ré*ention
2- >o((ae ou )anue de fusion
Dans !e !as* le métal de (ase est non fondu* !e qui !rée un manque deliaison entre le métal déposé et le métal de (ase# )e manque de fusiondiminue la se!tion e9!a!e de la soudure# )e !olla"e peut +tre latéral*entre passes ou $ la ra!ine de la soudure 5%"ure 3H6# Ce type de pro(l2merisque de surenir si le !ourant de souda"e est trop fai(le ou si la itesseest trop "rande# n (on pré!haua"e des pi2!es épaisses permet depréenir !e défaut# <ussi* il peut +tre tr2s di9!ile $ repérer m+me ae! lesrayons puisqu'il n'a que deux dimensions# On le retroue plusfréquemment ae! le pro!édé NM<# 8our éiter !e pro(l2me* on doits'assurer de la (onne pro!édure de souda"e et ee!tuer des tests
destru!tifs#
Fiure 19 >o((ae ou )anue de fusion
@- Pro&e"tions
ne pro,e!tion est une é!la(oussure de métal en fusion pro,eté pendant lesouda"e et qui adh2re au métal de (ase 5%"ure 36 ou au !ordon dé,$solidi%é# )es pro,e!tions peuent +tre !ausées par un !ourant trop fort* unar! trop lon" ou le sou>a"e de l'ar!# n mauais dé(it et !ertains "a1 deprote!tion peuent aussi faoriser l'apparition de pro,e!tions#
Fiure 1< Pro&e"tions
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$es défauts de soudae %eu*ent tre "ausés %ar de no)?reu;fa"teurs >e%endant, (a %(u%art d7entre eu; %eu*ent tre é*ités si
on )odi+e (es %ara)8tres a%%ro%riés en "ours de soudae .+ure20
Fiure 20 Défauts de soudae et "orre"tifs
)e ta(leau de la %"ure :3 présente les défauts !ommuns en fon!tion dumétal soudé de m+me que les prin!ipaux moyens de les préenir# Buantau ta(leau de la %"ure ::* il présente les prin!ipaux défauts en fon!tion dupro!édé de souda"e utilisé#
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Fiure 21 Défauts "o))uns %ar )éta( et )o6ens de %ré*ention
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Fiure 22 Défauts (es %(us fréue))ent ren"ontrés en fon"tion du%ro"édé uti(isé
$e ta?(eau de (a +ure 2 re%rend "ertains défauts "o))uns et 6
%résente en %(us (es )o6ens de (es é*iter
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@I- >ontr'(e de (a ua(ité d7un "ordon de soudure
n !ordon de soudure de qualité est un !ordon . ré"ulier* !'estL$Ldire dont la lar"eur et l'épaisseur sont !onstantes et
!onformes aux spé!i%!ations 0
dont les stries sont rappro!hées les unes des autres 0 dont les !Ptés sont (ien fusionnés au métal de (ase 0 lisse et exempt d'in!lusion#1- To(éran"e énéra(e
)a "rosseur tolérée des défauts peut dépendre de la "rosseur du !ordonde soudure* de la nature statique ou dynamique de la pi2!e* du typed'assem(la"e* des pressions exer!ées sur la pi2!e* de sa fon!tion et de laisi(ilité de la soudure 5!ertaines soudures* plus isi(les* doient +tre plusesthétiques6#
2- Déte"tion des défauts
Il existe plusieurs méthodes pour éaluer la qualité d'une soudure# )esdéfauts internes doient +tre déte!tés par rayon ou par ultrasons# 8our
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les défauts dé(ou!hants* il existe quatre prin!ipales méthodes dedéte!tion 5%"ure :6
Fiure 24 Déte"tion des défauts
Résu)é
)a %ssuration résulte "énéralement de tensions internes tropimportantes dans le !ordon de soudure ou dans la 1one !hauéedurant le souda"e 5;T<6# )es %ssures peuent appara4tre tr2s tPt5%ssuration $ !haud6 ou des heures* oire des ,ours apr2s le souda"e5%ssuration $ froid6# )es !auses les plus fréquentes de %ssurationsont un refroidissement trop rapide* un métal d'apport in!ompati(leae! le métal de (ase ou une mauaise préparation des ,oints#
En plus des %ssures* il existe plusieurs types de défauts de soudure .les défauts dimensionnels 5mauaise dimension du !ordon sur lalar"eur ou sur l'épaisseur6* les défauts de "éométrie du !ordon* lesdéfauts de pénétration* les sou>ures* les in!lusions* les !anieaux*les retassures* les pro,e!tions et les défauts de fusion#
)es défauts de souda"e peuent +tre !ausés par de nom(reuxfa!teurs* dont la itesse d'aan!e ou l'intensité du !ourant# Dans(ien des !as* les défauts peuent +tre déte!tés et !orri"és en !oursde souda"e#
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