Erreurs de soudage courantes et comment les éviter

Le soudage est une technique complexe et précise qui exige des connaissances, de l'expérience et une attention particulière aux détails. Même les soudeurs qualifiés peuvent commettre des erreurs susceptibles de compromettre la solidité, la sécurité et l'aspect d'une soudure. Ces erreurs peuvent entraîner des retouches coûteuses, des défaillances structurelles, voire des accidents. Il est essentiel de comprendre les erreurs de soudage les plus courantes et de savoir comment les éviter pour produire des soudures de haute qualité conformes aux normes de l'industrie. Cet article explore certaines des erreurs les plus fréquentes commises pendant le soudage et donne des conseils pratiques sur la manière de les éviter.

1. Préparation inadéquate

Erreur : L'une des erreurs les plus courantes en matière de soudage est la préparation insuffisante de la pièce à souder. Il s'agit notamment de ne pas nettoyer les surfaces métalliques, de mal préparer les joints et de négliger d'ajuster correctement les composants.

Conséquences : Une préparation inadéquate peut entraîner des soudures faibles, une contamination et une mauvaise fusion. La saleté, la rouille, l'huile et d'autres contaminants à la surface du métal peuvent provoquer des porosités, des inclusions et d'autres défauts qui affaiblissent la soudure.

Comment l'éviter ?

Nettoyer le métal : Avant de procéder au soudage, nettoyez soigneusement les surfaces métalliques afin d'éliminer tout contaminant. Utilisez une brosse métallique, une meuleuse ou un nettoyant chimique pour vous assurer que la surface est exempte de rouille, de graisse, de peinture ou de saleté.

Préparation adéquate des joints : Veillez à ce que le joint soit correctement préparé pour le processus de soudage. Il peut s'agir de biseauter les bords, de veiller à un bon alignement et de maintenir un écart correct entre les pièces.

Fit-Up : Veillez à ce que les composants soient correctement alignés et solidement serrés avant de procéder au soudage. Un mauvais ajustement peut entraîner des soudures irrégulières et réduire la résistance globale du joint.

2. Paramètres de soudage incorrects

Erreur : L'utilisation de paramètres de soudage incorrects, tels que la tension, l'ampérage ou la vitesse de déplacement, est une erreur courante qui peut avoir un impact négatif sur la qualité de la soudure.

Conséquences : Des paramètres incorrects peuvent entraîner des problèmes tels que des éclaboussures excessives, une fusion incomplète, des contre-dépouilles et des brûlures. Ces défauts peuvent compromettre la résistance et l'aspect de la soudure.

Comment l'éviter ?

Consulter la spécification de la procédure de soudage (WPS) : Reportez-vous toujours au WPS pour connaître les réglages corrects en fonction du matériau, de l'épaisseur et du procédé de soudage que vous utilisez.

Tester et ajuster : Avant de commencer une soudure critique, effectuez une soudure d'essai sur un matériau de rebut pour affiner les paramètres. Ajustez les réglages en fonction de l'aspect et de la qualité de la soudure d'essai.

Surveillance pendant le soudage : Contrôler en permanence les paramètres de soudage pendant le processus et procéder aux ajustements nécessaires pour maintenir une qualité constante.

3. Mauvais contrôle de la chaleur

Erreur : Le fait de ne pas contrôler l'apport de chaleur pendant le soudage peut entraîner divers défauts, notamment des déformations, des distorsions et des brûlures.

Conséquences : Une chaleur excessive peut entraîner le gauchissement ou la déformation de la pièce, ce qui rend difficile le maintien d'un alignement correct. Le passage au travers se produit lorsqu'une chaleur excessive fait fondre le matériau de base, ce qui crée des trous dans la soudure.

Comment l'éviter ?

Utiliser le bon apport de chaleur : Régler les paramètres de soudage, tels que l'ampérage et la vitesse de déplacement, pour contrôler la quantité de chaleur appliquée à la pièce. Réduisez l'apport de chaleur pour les matériaux fins afin d'éviter les brûlures.

Préchauffer et Postchauffer : Pour certains matériaux, le préchauffage de la pièce peut contribuer à réduire le risque de fissuration et à améliorer la pénétration de la soudure. Le chauffage après soudage peut également atténuer les tensions susceptibles de provoquer des déformations.

Soudures par points et serrage : Utiliser des points de soudure et des serre-joints pour maintenir la pièce en place et minimiser les déformations pendant le soudage. Les points de soudure doivent être placés à des endroits stratégiques afin d'assurer une répartition uniforme de la chaleur.

4. Couverture inadéquate des gaz de protection

Erreur : Une couverture insuffisante du gaz de protection est une erreur courante qui peut entraîner une contamination de la soudure.

Conséquences : Sans gaz protecteur adéquat, la soudure est exposée aux gaz atmosphériques, tels que l'oxygène et l'azote, qui peuvent provoquer des porosités, de l'oxydation et d'autres défauts.

Comment l'éviter ?

Vérifier le débit de gaz : Veillez à ce que le débit du gaz de protection soit réglé correctement en fonction du procédé de soudage et des conditions ambiantes. Un débit trop faible risque de ne pas assurer une couverture adéquate, tandis qu'un débit trop élevé peut provoquer des turbulences et introduire de l'air dans la soudure.

Maintenir un angle de torche correct : Tenir la torche de soudage à l'angle approprié pour que le gaz de protection s'écoule en douceur sur le bain de soudure. Évitez les angles excessifs qui peuvent perturber la couverture du gaz.

Utiliser un environnement sans courant d'air : Effectuer le soudage dans un environnement exempt de courants d'air ou de vent susceptibles de perturber le gaz de protection. Si vous soudez à l'extérieur, utilisez des pare-brise ou des barrières pour protéger la zone de soudage.

5. Pénétration incomplète

Erreur : La pénétration incomplète se produit lorsque le métal soudé ne pénètre pas complètement dans le joint, ce qui laisse un point faible dans la soudure.

Conséquences : Une pénétration incomplète peut gravement compromettre la résistance de la soudure, la rendant plus susceptible de se rompre sous l'effet d'une charge ou d'une contrainte.

Comment l'éviter ?

Veiller à la bonne conception des joints : Utiliser la conception de joint appropriée à l'épaisseur du matériau et au procédé de soudage. Un angle de joint étroit ou un espace insuffisant à la racine peut empêcher une pénétration complète.

Ajuster les paramètres de soudage : Augmentez l'apport de chaleur en réglant l'ampérage, la tension ou la vitesse de déplacement pour obtenir une pénétration plus profonde. Toutefois, il faut veiller à ne pas surchauffer et à ne pas provoquer de brûlures.

Passages multiples : Pour les matériaux plus épais, utiliser plusieurs passes de soudage pour obtenir une pénétration complète. Veiller à ce que chaque passe soit correctement fusionnée avec la précédente.

6. Fissuration

Erreur : La fissuration est un défaut grave qui peut se produire pendant ou après le soudage, souvent en raison d'une mauvaise technique de soudage, d'une sélection incorrecte des matériaux ou d'un préchauffage inadéquat.

Conséquences : Les fissures dans la soudure ou dans la zone affectée thermiquement (ZAT) peuvent entraîner une défaillance catastrophique de la structure soudée, ce qui présente des risques importants pour la sécurité.

Comment l'éviter ?

Préchauffer le matériel : Pour les matériaux susceptibles de se fissurer, tels que les aciers à haute teneur en carbone, le préchauffage de la pièce peut réduire le risque de formation de fissures. Le préchauffage ralentit la vitesse de refroidissement, réduisant ainsi les contraintes thermiques susceptibles de provoquer des fissures.

Utiliser le bon matériau d'obturation : S'assurer que le matériau d'apport est compatible avec le métal de base et qu'il possède les propriétés mécaniques appropriées pour éviter les fissures.

Contrôler le taux de refroidissement : Après le soudage, laissez la soudure refroidir progressivement afin d'éviter les changements de température rapides qui peuvent induire des fissures. Si nécessaire, appliquer un traitement thermique après soudage pour réduire les contraintes résiduelles.

7. Porosité

Erreur : La porosité se produit lorsque des bulles de gaz sont piégées dans le métal soudé, créant de petits vides ou trous.

Conséquences : La porosité affaiblit la soudure, réduit sa capacité de charge et peut entraîner des fuites dans les appareils à pression ou les pipelines.

Comment l'éviter ?

Nettoyer la pièce : Éliminez tous les contaminants, tels que l'huile, la graisse, l'humidité et la peinture, de la pièce avant de la souder. Ces contaminants peuvent libérer des gaz qui provoquent des porosités.

Couverture correcte du gaz de protection : Veiller à ce que la couverture de gaz de protection soit suffisante pour protéger le bain de soudure de la contamination atmosphérique. Régler le débit de gaz et vérifier l'absence de fuites dans le système d'alimentation en gaz.

Éviter la surchauffe : Un apport de chaleur excessif peut entraîner le dégagement de gaz dans le métal de base, qui se retrouvent piégés dans la soudure. Contrôlez l'apport de chaleur pour minimiser le risque de porosité.

8. Découpage

Erreur : Le sous-coupage se produit lorsque le métal soudé ne parvient pas à remplir la rainure entre le métal de base et le cordon de soudure, créant ainsi une entaille le long du bord de la soudure.

Conséquences : Le décolletage affaiblit le joint de soudure et crée un point de concentration des contraintes qui peut entraîner une fissuration ou une rupture sous charge.

Comment l'éviter ?

Régler la vitesse de déplacement : Ralentir la vitesse de déplacement pour permettre au métal soudé de remplir complètement la rainure. Toutefois, il faut éviter un apport de chaleur excessif qui pourrait entraîner d'autres défauts.

Utiliser l'angle correct de l'électrode : Tenez l'électrode à l'angle approprié pour diriger le métal de la soudure dans la rainure. Si l'angle est incorrect, l'arc peut s'enfoncer dans le métal de base, ce qui entraîne des contre-dépouilles.

Passages multiples : Pour les matériaux épais, utilisez plusieurs passes pour construire le cordon de soudure et éviter les contre-dépouilles. Veillez à ce que chaque passe recouvre la précédente afin de créer une soudure lisse et régulière.

9. Absence de fusion

Erreur : Le manque de fusion se produit lorsque le métal soudé n'adhère pas correctement au métal de base ou à la passe de soudure précédente.

Conséquences : L'absence de fusion crée une articulation faible qui peut céder sous la charge, entraînant une défaillance structurelle.

Comment l'éviter ?

Augmenter l'apport de chaleur : Veillez à ce que l'apport de chaleur soit suffisant pour faire fondre à la fois le métal de base et le matériau d'apport, afin de favoriser une bonne fusion. Ajustez les paramètres de soudage si nécessaire.

Nettoyage adéquat : Nettoyez soigneusement la pièce afin d'éliminer tout contaminant susceptible d'empêcher une fusion correcte. La rouille, la calamine et les oxydes peuvent faire obstacle à la fusion.

Maintenir une vitesse de déplacement constante : Utilisez une vitesse de déplacement constante pour que l'arc ait suffisamment de temps pour faire fondre le métal de base et créer une liaison solide. Évitez de vous déplacer trop rapidement, ce qui pourrait entraîner une fusion incomplète.

10. Insuffisance des inspections et des essais

Erreur : Le fait de ne pas inspecter et tester correctement les soudures est une omission critique qui peut permettre à des défauts de passer inaperçus.

Conséquences : Les défauts non détectés peuvent entraîner une défaillance de la soudure, des risques pour la sécurité et des travaux de reprise coûteux. Un contrôle inadéquat nuit à la qualité et à la fiabilité de la structure soudée.

Comment l'éviter ?

Inspection visuelle : Effectuez un contrôle visuel approfondi des soudures pour détecter les défauts évidents, tels que les fissures, la porosité, les contre-dépouilles et le manque de fusion. Utilisez un éclairage et des outils de grossissement appropriés pour détecter les petites imperfections.

Essais non destructifs (END) : Les méthodes de contrôle non destructif (CND), telles que le contrôle par ultrasons, la radiographie ou le ressuage, permettent de détecter les défauts internes qui ne sont pas visibles à la surface. Le CND est essentiel pour garantir l'intégrité structurelle des soudures critiques.

Respecter les normes de qualité : Suivre les normes et les codes de soudage établis, tels que ceux de l'American Welding Society (AWS) ou de l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Ces normes fournissent des lignes directrices pour l'inspection et les essais afin de garantir la qualité des soudures.

Conclusion

Le soudage est une compétence qui exige une attention particulière aux détails, une technique appropriée et le respect des meilleures pratiques. En comprenant et en évitant les erreurs de soudage les plus courantes, les soudeurs peuvent produire des soudures de haute qualité qui répondent aux normes de l'industrie et garantissent la sécurité et la fiabilité des structures qu'ils construisent. Que vous soyez un soudeur débutant ou un professionnel expérimenté, l'apprentissage continu et la vigilance sont essentiels pour maintenir et améliorer vos compétences en matière de soudage.