Vous êtes-vous déjà demandé comment les réservoirs de carburant et les fûts d'huile sont soudés sans faille ? Le soudage de joints, une technique fascinante utilisant des électrodes à rouleaux, en est la clé. Dans cet article, vous découvrirez le fonctionnement de cette méthode, ses applications et les avantages qu'elle offre pour créer des joints solides et étanches dans diverses industries. Préparez-vous à explorer le monde fascinant du soudage de joints !
Le soudage à la molette est une technique avancée de soudage par résistance en continu qui utilise une paire d'électrodes rotatives en forme de roue au lieu des électrodes cylindriques stationnaires employées dans le soudage par points. En roulant le long de la pièce, les électrodes génèrent une série de points de soudure qui se chevauchent, ce qui permet d'obtenir un cordon de soudure continu et hermétiquement scellé.
Ce processus implique l'application d'une pression et d'un courant électrique pour créer un échauffement localisé à l'interface des matériaux à assembler. La chaleur générée par la résistance électrique des pièces à usiner les fait fondre et fusionner, tandis que la pression appliquée assure un contact correct et aide à expulser les impuretés de la zone de soudure.
Le soudage à la molette est particulièrement efficace pour assembler des métaux de faible épaisseur, généralement de 0,5 à 3 mm. Il offre plusieurs avantages, notamment des vitesses de production élevées, d'excellentes propriétés d'étanchéité et une distorsion minimale des pièces. Le processus peut être facilement automatisé et intégré dans des lignes de fabrication à grand volume.
Cette méthode de soudage trouve une large application dans la fabrication de conteneurs scellés et de composants critiques dans diverses industries. Elle est couramment utilisée dans la production de :
Les progrès récents dans la technologie du soudage de joints comprennent l'intégration de systèmes de surveillance en temps réel pour le contrôle de la qualité des soudures, le développement de matériaux d'électrodes spécialisés pour améliorer la durabilité et la conductivité, et la mise en œuvre d'algorithmes de contrôle adaptatifs pour optimiser les paramètres de soudage à la volée.
L'électrode utilisée pour le soudage à la molette est un rouleau circulaire dont le diamètre varie de 50 à 600 mm, la fourchette la plus courante se situant entre 180 et 250 mm. L'épaisseur du rouleau est généralement comprise entre 10 et 20 mm.
Deux géométries principales de surface de contact sont utilisées : cylindrique et sphérique, les surfaces coniques étant parfois utilisées pour des applications spécialisées.
Les rouleaux cylindriques peuvent présenter des chanfreins bilatéraux ou unilatéraux, ces derniers étant particulièrement adaptés au soudage de bords pliés. La largeur de la surface de contact (ω) varie de 3 à 10 mm, en fonction de l'épaisseur de la pièce. Pour les rouleaux sphériques, le rayon de courbure (R) est compris entre 25 et 200 mm.
Les galets cylindriques sont largement utilisés pour le soudage de divers aciers et alliages à haute température en raison de leur polyvalence. Les galets sphériques, quant à eux, sont préférés pour les alliages légers en raison de leurs caractéristiques supérieures de dissipation de la chaleur et de la répartition uniforme de la pression, qui minimise l'indentation et réduit le risque de déformation du matériau.
Pendant le fonctionnement, les rouleaux sont généralement refroidis à l'extérieur. Pour le soudage des métaux non ferreux et de l'acier inoxydable, l'eau du robinet suffit comme liquide de refroidissement. Pour le soudage des aciers au carbone, une solution hydrosoluble de borax 5% est couramment utilisée pour prévenir l'oxydation et prolonger la durée de vie des électrodes. Dans certains cas, en particulier sur les machines à souder les alliages d'aluminium, des systèmes internes de refroidissement par circulation d'eau sont mis en œuvre pour une gestion plus efficace de la chaleur, bien que cette configuration augmente considérablement la complexité de la conception des électrodes et de l'ensemble du système.
En fonction des méthodes de rotation et d'alimentation du rouleau, le soudage de joints peut être divisé en soudage continu, soudage intermittent et soudage par étapes.
Dans le cas du soudage en continu, le rouleau tourne continuellement et le courant passe continuellement à travers la pièce. Cette méthode provoque facilement une surchauffe de la surface de la pièce et une usure importante de l'électrode, c'est pourquoi elle est rarement utilisée. Toutefois, dans le cas du soudage à grande vitesse (4-15 m/min), un point de soudure est formé tous les demi-cycles du courant alternatif de 50 Hz, et le passage à zéro du courant alternatif équivaut à un temps de repos, ce qui est similaire au soudage intermittent suivant. C'est pourquoi il a été appliqué dans l'industrie de la fabrication de cylindres et de barils.
Dans le cas du soudage intermittent, le rouleau tourne continuellement et le courant passe par intermittence à travers la pièce, formant un joint composé de noyaux de fusion qui se chevauchent. Grâce au courant intermittent, le rouleau et la pièce peuvent refroidir pendant le temps de repos, ce qui permet d'améliorer la durée de vie du rouleau, de réduire la largeur de la zone affectée par la chaleur et la déformation de la pièce, et d'obtenir de meilleurs résultats. qualité du soudage.
Cette méthode a été largement utilisée pour le soudage de divers aciers, d'alliages à haute température et de métaux précieux. titane alliages inférieurs à 1,5 mm. Toutefois, dans le cas du soudage intermittent, le noyau de fusion cristallise sous une pression réduite lorsque le rouleau quitte la zone de soudage, ce qui peut facilement provoquer une surchauffe de la surface, des trous de retrait et des fissures (comme lors du soudage d'alliages à haute température).
Bien que le métal fondu du dernier point puisse remplir le trou de rétraction du point précédent lorsque la quantité de chevauchement du point de soudure dépasse 50% de la longueur du noyau de fusion, le trou de rétraction du dernier point est difficile à éviter. Toutefois, ce problème a été résolu grâce à des boîtiers de contrôle par micro-ordinateur développés au niveau national, qui peuvent réduire progressivement le courant de soudage au début et à la fin du cordon de soudure.
Dans le soudage par étapes, le rouleau tourne par intermittence et le courant passe à travers la pièce lorsqu'il est immobile. Étant donné que la fusion et la cristallisation du métal se produisent lorsque le rouleau est immobile, la dissipation de la chaleur et les conditions de compression sont améliorées, ce qui permet d'améliorer efficacement la qualité du soudage et de prolonger la durée de vie du rouleau. Cette méthode est principalement utilisée pour les joints soudage de l'aluminium et les alliages de magnésium.
Elle peut également améliorer efficacement la qualité de soudage des alliages à haute température, mais elle n'a pas été appliquée en Chine car ce type de machine à souder à courant alternatif est rare.
Lors du soudage de l'aluminium dur et de divers métaux d'une épaisseur de 4+4 mm ou plus, le soudage par étapes doit être utilisé pour appliquer une pression de forgeage à chaque point de soudure comme pour le soudage par points, ou des impulsions chaudes et froides doivent être utilisées simultanément. Toutefois, ce dernier cas est rarement utilisé.
Selon le type d'articulation, soudure d'angle peut être divisé en soudage de joint à recouvrement, soudage de joint plat à pression, soudage de joint de cale, soudage de joint de fil de cuivre-électrode, etc.
Comme le soudage par points, le soudage par recouvrement soudage des joints peut être soudé avec une paire de rouleaux ou avec un rouleau et une électrode à âme. Le recouvrement minimal du joint est le même que pour le soudage par points.
Outre le soudage double face couramment utilisé, il existe également le soudage simple face, le soudage double face et le soudage circonférentiel de petit diamètre dans le cadre du soudage par recouvrement.
Le soudage de joints circonférentiels de petits diamètres peut être effectué à l'aide de
1) l'électrode à rouleaux qui s'écarte de l'axe de pression ;
2) un dispositif de positionnement fixé à la machine à souder les joints transversaux ;
3) une électrode annulaire dont la surface de la pièce est conique et dont la pointe doit tomber au centre de la soudure circonférentielle de petit diamètre afin d'éliminer le glissement de l'électrode sur la pièce.
Le recouvrement du soudage de joints plats sous pression est beaucoup plus petit que celui du soudage de joints généraux, soit environ 1 à 1,5 fois l'épaisseur de la plaque. Pendant le soudage, le joint est simultanément aplati et l'épaisseur du joint après le soudage est de 1,2 à 1,5 fois l'épaisseur de la plaque.
En règle générale, on utilise des faces de rouleaux cylindriques qui couvrent la totalité du recouvrement du joint. Pour obtenir une qualité de soudage stable, le recouvrement doit être contrôlé avec précision et la pièce doit être fermement serrée ou pré-fixée avec une soudure de positionnement. Cette méthode permet d'obtenir des soudures de bonne qualité et est couramment utilisée pour le soudage de produits tels que les récipients alimentaires et les revêtements de congélation en acier à faible teneur en carbone et en acier inoxydable.
Le soudage par joint de recouvrement est une méthode permettant de résoudre le problème du soudage des joints de tôles épaisses. En effet, lorsque l'épaisseur de la plaque atteint 3 mm, l'utilisation d'un soudage à recouvrement conventionnel entraîne un ralentissement du processus de soudage. vitesse de soudageLe soudage à l'arc, le courant de soudage élevé et la pression de l'électrode sont nécessaires, ce qui peut entraîner une surchauffe de la surface et une adhérence de l'électrode, rendant le soudage difficile. Ces difficultés peuvent être surmontées si l'on utilise le soudage de joints de calage.
Le soudage des joints de calage est simplement présenté comme suit :
Tout d'abord, les bords des parties du panneau sont assemblés, et lorsque le joint passe à travers le rouleau, deux bandes de feuille sont constamment posées entre le rouleau et le panneau. L'épaisseur de la feuille est de 0,2 à 0,3 mm et sa largeur de 4 à 6 mm. Comme la feuille augmente la résistance de la zone de soudage et rend difficile la dissipation de la chaleur, elle favorise la formation du noyau fondu.
Les avantages de cette méthode sont les suivants :
Les inconvénients sont les suivants : exigences élevées en matière de précision des joints ; pendant le soudage, la feuille doit être placée entre le rouleau et la pièce, ce qui accroît la difficulté de l'automatisation.
Le soudage à l'électrode de fil de cuivre est une méthode efficace pour résoudre le problème de l'adhérence du revêtement au rouleau dans le soudage des tôles d'acier revêtues. Pendant le soudage, le fil de cuivre rond est introduit en continu entre le rouleau et la plaque.
Le fil de cuivre est en forme de spirale et passe continuellement à travers le rouleau avant d'être enroulé sur une autre bobine. Le revêtement n'adhère qu'au fil de cuivre et ne contamine pas le rouleau.
Bien que le fil de cuivre doive être mis au rebut après utilisation, aucune autre méthode de soudage ne peut le remplacer pour les plaques d'acier revêtues, en particulier les plaques d'acier étamé. La valeur de rebut du fil de cuivre étant similaire à celle du fil de cuivre, le coût du soudage n'est pas élevé. Cette méthode est principalement utilisée pour la fabrication de boîtes de conserve.
La formation d'un joint de soudure bout à bout est essentiellement la même que celle d'une soudure par points, et les facteurs affectant la qualité de la soudure sont donc similaires. Les principaux facteurs sont le courant de soudage, la pression de l'électrode, le temps de soudage, le temps de pause, la vitesse de soudage et le diamètre du rouleau.
La chaleur nécessaire à la formation d'un bain de fusion dans un joint soudé bout à bout est générée par la résistance de la zone de soudage au flux de courant, qui est la même que dans le cas du soudage par points. Dans des conditions données, le courant de soudage détermine la pénétration de la fusion et le chevauchement du bain de fusion. Pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone, la pénétration moyenne du bain de fusion est de 30 à 70% de l'épaisseur de la tôle, 45 à 50% étant la valeur optimale. Pour obtenir une soudure bout à bout étanche au gaz, le recouvrement du bain de fusion ne doit pas être inférieur à 15-20%.
Lorsque le courant de soudage dépasse une certaine valeur, l'augmentation du courant ne fera qu'accroître la pénétration de la fusion et le chevauchement du bain de fusion sans améliorer la résistance du joint, ce qui n'est pas rentable. Si le courant est trop élevé, il peut également provoquer des défauts tels qu'une indentation excessive et des brûlures.
En raison de la déviation importante causée par le chevauchement des bassins de fusion dans une soudure bout à bout, le courant de soudage est généralement augmenté de 15-40% par rapport au soudage par points.
L'effet de la pression de l'électrode sur la taille du bain de fusion en soudage bout à bout est la même que pour le soudage par points. Une pression excessive de l'électrode provoque une indentation excessive et accélère la déformation et l'usure du rouleau. Une pression insuffisante est propice à la formation de porosités et peut entraîner l'usure du rouleau en raison d'une résistance de contact excessive, ce qui réduit sa durée de vie.
Dans le soudage bout à bout, la taille du bain de fusion est principalement contrôlée par le temps de soudage, et le chevauchement est contrôlé par le temps de refroidissement. À des vitesses de soudage plus faibles, un rapport entre le temps de soudage et le temps de pause de 1,25:1-2:1 permet d'obtenir des résultats satisfaisants. Lorsque la vitesse de soudage augmente, la distance entre les soudures augmente, et le rapport doit donc être augmenté pour obtenir le même chevauchement. Par conséquent, à des vitesses de soudage plus élevées, le rapport entre le temps de soudage et le temps de pause est de 3:1 ou plus.
La vitesse de soudage dépend du métal à souder, de l'épaisseur de la tôle et des exigences de résistance et de qualité de la soudure. Des vitesses de soudage plus faibles sont généralement utilisées pour le soudage de l'acier inoxydable, des alliages à haute température et des métaux non ferreux afin d'éviter les projections et d'obtenir des soudures de haute densité. Parfois, le soudage bout à bout par étapes est utilisé pour réaliser l'ensemble du processus de formation du bain de fusion pendant que le rouleau est immobile. La vitesse de soudage de ce type de soudage bout à bout est beaucoup plus faible que celle du soudage bout à bout intermittent.
La vitesse de soudage détermine la zone de contact entre le rouleau et la plaque, ainsi que le temps de contact entre le rouleau et la zone de chauffage, affectant ainsi le chauffage et le refroidissement du joint. Lorsque la vitesse de soudage augmente, le courant de soudage doit être augmenté pour obtenir une chaleur suffisante. Une vitesse de soudage excessive peut entraîner une brûlure de la surface de la plaque et une adhérence de l'électrode, ce qui limite la vitesse de soudage, même avec un refroidissement externe par eau.
L'optimisation des paramètres du processus de soudage est essentielle pour obtenir des soudures de haute qualité et est principalement influencée par les propriétés du matériau, l'épaisseur, les exigences de qualité et l'équipement disponible. Bien que la sélection initiale des paramètres puisse être basée sur des données recommandées, un réglage fin par le biais d'essais expérimentaux est essentiel pour obtenir des résultats optimaux.
La sélection de la taille des galets suit des principes similaires à ceux de la sélection des électrodes dans le soudage par points. Les tendances récentes favorisent les galets étroits avec des surfaces de contact de 3 à 5 mm de large, ce qui présente plusieurs avantages :
L'interaction entre la géométrie du rouleau et les caractéristiques de la pièce à usiner a un impact significatif sur la qualité de la soudure :
1. Diamètre du rouleau et courbure du plateau :
2. Configurations asymétriques :
Lors du soudage d'épaisseurs ou de matériaux différents, les méthodes de correction du déplacement des pépites sont analogues aux techniques de soudage par points. Les stratégies sont les suivantes :
Pour le soudage de plaques présentant des différences d'épaisseur importantes :
Optimiser les processus de soudage des joints :
En sélectionnant soigneusement ces paramètres et en les affinant, les fabricants peuvent obtenir des soudures de haute qualité avec une résistance, un aspect et une efficacité optimaux dans une large gamme d'applications et de combinaisons de matériaux.
Les principes de conception des assemblages bout à bout par soudure à la molette présentent des similitudes avec ceux des assemblages à recouvrement et de la soudure par points, à l'exception notable des techniques de soudure à la molette aplatie et de soudure à la molette calée. Toutefois, une distinction essentielle réside dans l'outillage : contrairement aux électrodes de soudage par points, les galets de soudage ne peuvent pas être personnalisés pour obtenir des formes spécialisées. Cette limitation nécessite une attention particulière à l'accessibilité des galets de roulement lors de la conception des structures pour le soudage de gorges.
Le soudage de pièces à faible rayon de courbure pose un problème important. Le rayon minimum réalisable de la roue de roulement intérieure est limité, ce qui peut entraîner un déplacement vers l'extérieur du bain de soudure en fusion. Dans les cas extrêmes, ce déplacement peut entraîner une fusion inadéquate de la plaque extérieure, ce qui compromet l'intégrité du joint.
Pour atténuer ces problèmes, il est conseillé d'éviter, dans la mesure du possible, les conceptions présentant des rayons de courbure excessivement faibles. Toutefois, dans les applications où les sections plates et les zones présentant de très petits rayons de courbure sont inévitables, comme dans la fabrication de réservoirs de carburant de motos, des paramètres de soudage adaptatifs peuvent être utilisés. Plus précisément, l'augmentation du courant de soudage lors du traitement des sections à faible rayon peut contribuer à assurer une fusion et une pénétration complètes.
Cette approche adaptative est particulièrement réalisable avec les systèmes de soudage modernes contrôlés par micro-ordinateur, qui permettent un réglage précis et en temps réel des paramètres de soudage. Ces systèmes peuvent être programmés pour moduler automatiquement le courant, la tension et la vitesse de déplacement en fonction de la géométrie à souder, ce qui garantit une qualité de soudure constante sur des contours variés.
En outre, pour des résultats optimaux dans le soudage de rainures de géométries complexes :
En intégrant ces considérations de conception et les technologies de soudage avancées, les fabricants peuvent réaliser des joints bout à bout à soudure par gorge de haute qualité dans une large gamme de géométries, garantissant à la fois l'intégrité structurelle et la qualité esthétique du produit final.
L'acier à faible teneur en carbone est le meilleur matériau pour le soudage à la molette en raison de son excellente résistance à la corrosion. soudabilité. Pour le soudage à recouvrement de l'acier à faible teneur en carbone, des schémas à grande vitesse, à vitesse moyenne et à faible vitesse peuvent être adoptés en fonction de l'objectif et de l'utilisation.
Les conditions de soudage pour le soudage à recouvrement d'un acier à faible teneur en carbone sont indiquées dans le tableau ci-dessous. Lors du déplacement manuel de la pièce, une vitesse moyenne est souvent utilisée pour faciliter l'alignement avec la position de soudage prédéterminée.
Lors du soudage automatique, une vitesse élevée ou plus élevée peut être utilisée si la capacité de la machine à souder est suffisante. Si la capacité de la machine à souder n'est pas suffisante et qu'il est impossible de garantir une largeur et une profondeur de fusion élevées sans réduire la vitesse, il convient d'utiliser une vitesse faible.
Conditions de soudage pour le soudage à la molette des aciers à faible teneur en carbone
| Epaisseur de la plaque（mm） | Taille du rouleau（mm） | Force de l'électrode（KN） | Recouvrement minimal（mm） | Soudage à grande vitesse | Soudage à vitesse moyenne | Soudage à basse vitesse | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Minimum b | Standard b | Maximum B | minimum | standard | Minimum b | Standard b | Temps de soudage (semaine) | Temps de repos (semaine) | Courant de soudage (KA) | Vitesse de soudage (cm/min) | Temps de soudage (semaine) | Temps de repos (semaine) | Courant de soudage (KA) | Vitesse de soudage (cm/min) | Temps de soudage (semaine) | Temps de repos (semaine) | Courant de soudage (KA) | Vitesse de soudage (cm/min) | |
| 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.3 3.2 | 3.7 4.2 4.7 5.1 5.4 6.0 6.6 7.0 8.0 | 5.3 5.9 6.5 7.1 7.7 8.8 10.0 11.0 13.6 | 11 12 13 14 14 16 17 17 20 | 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.6 4.1 4.5 5.7 | 2.2 2.8 3.3 4.0 4.7 6.0 7.2 8.0 10 | 7 8 9 10 11 12 13 14 16 | 10 11 12 13 14 16 17 19 20 | 2 2 2 2 2 3 3 4 4 | 1 1 1 2 2 1 1 2 2 | 12.0 13.5 15.5 18.0 19.0 21.0 22.0 23.0 27.5 | 280 270 260 250 240 230 220 210 170 | 2 2 3 3 4 5 5 7 11 | 2 2 2 3 3 4 5 6 7 | 9.5 11.5 13.0 14.5 16.0 18.0 19.0 20.0 22.0 | 200 190 180 180 170 150 140 130 110 | 3 3 2 2 3 4 6 6 6 | 3 3 4 4 4 4 6 6 6 | 8.5 10.0 11.5 13.0 14.0 15.5 16.5 17.0 20.0 | 120 110 110 100 90 80 70 70 60 |
Les deux tableaux suivants indiquent les conditions de soudage pour le soudage électrique continu à recouvrement et le soudage à la bande de l'acier à faible teneur en carbone.
Conditions de soudage pour le soudage à la molette des aciers à faible teneur en carbone
| Epaisseur de la plaque（mm） | Chevauchement (mm）) | Force de l'électrode（KN） | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） |
| 0.8 1.2 2.0 | 1.2 1.8 2.5 | 4 7 11 | 13 16 19 | 320 200 140 |
Conditions de soudage pour le soudage de bandes de soutien en acier à faible teneur en carbone
| Epaisseur de la plaque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） |
| 0.8 1.0 1.2 1.6 2.3 3.2 4.5 | 2.5 2.5 3.0 3.2 3.5 3.9 4.5 | 11.0 11.0 12.0 12.5 12.0 12.5 14.0 | 120 120 120 120 100 70 50 |
Lors du soudage de matériaux trempés acier alliéUn traitement thermique post-soudure est également nécessaire pour éliminer la structure de trempe, et doit être effectué en utilisant une méthode de chauffage à double impulsion.
Pendant le soudage et le revenu, la pièce ne doit pas bouger et doit être soudée à l'aide d'une machine à souder à joints échelonnés. Si cet équipement n'est pas disponible et que l'on ne dispose que d'une machine à souder à joint intermittent, il est recommandé d'utiliser un temps de soudage plus long et des conditions plus faibles. Le tableau suivant indique les valeurs recommandées pour le soudage de l'acier allié trempé dans ces conditions.
Conditions de soudage pour le soudage de cordons en acier faiblement allié
| Epaisseur de la plaque（mm） | Largeur du disque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | |||||
| 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 | 5-6 7-8 7-8 7-9 8-9 9-11 | 2.5-3.0 3.0-3.5 3.5-4.0 4.0-5.0 5.5-6.0 6.5-8.0 | 6-7 7-8 8-9 9-10 10-12 12-15 | 3-5 5-7 7-9 8-10 10-13 13-15 | 6-8 10-12 12-15 15-17 17-20 20-24 | 60-80 50-70 50-70 50-60 50-60 50-60 |
Note : Le diamètre du rouleau est de 150 à 200 mm.
Quand la couture soudage de l'acier galvanisé Il faut veiller à ce que la soudure ne se fissure pas et n'endommage pas l'étanchéité de la soudure. La fissuration est due au fait que le zinc restant dans la couche de zinc de l'acier. zone de fusion et se diffusant dans la zone affectée thermiquement rend le joint fragile, qui est alors soumis à des contraintes. La méthode de prévention de la fissuration consiste à sélectionner les paramètres de processus corrects.
Des tests ont montré que plus les pénétration de la soudure (10-26%), plus les défauts de fissuration sont faibles. Une vitesse de soudage élevée peut entraîner une mauvaise dissipation de la chaleur, une surchauffe de la surface et une plus grande profondeur de fusion, ce qui peut facilement provoquer des fissures. En règle générale, pour garantir le diamètre de fusion et la résistance du joint, il convient de choisir autant que possible un courant faible, une vitesse de soudage basse et un refroidissement à l'eau externe important.
Les rouleaux peuvent facilement utiliser la transmission par roue en acier fleuri pour ajuster la taille et nettoyer la surface des rouleaux à tout moment. Le tableau ci-dessous présente les conditions de soudage pour les rouleaux galvanisés. tôle d'acier le soudage des joints.
Conditions de soudage pour différents types de soudage de tôles d'acier galvanisé
| Type et épaisseur du revêtement | épaisseur du panneau（mm） | Largeur du disque（mm） | force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | ||||||
| Galvanisé à chaud（15-20um） | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.7 4.0 4.3 4.5 5.0 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 16 17 18 19 21 | 250 250 250 230 200 |
| Top argent（2-3um） | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.5 3.7 4.0 4.3 4.5 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 15 16 17 18 19 | 250 250 250 230 200 |
| Traitement au phosphate de calcium antirouille tôle d'acier | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.7 4.0 4.5 5.0 5.5 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 14 15 16 17 18 | 250 250 250 230 200 |
Les conditions de soudage pour le premier type de soudage de tôles d'acier galvanisé sont indiquées dans le tableau ci-dessous :
Conditions de soudage pour le soudage à la molette de plaques d'acier revêtues d'aluminium
| Epaisseur de la plaque（mm） | Largeur du disque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | ||||||
| 0.9 1.2 1.6 | 4.8 5.5 6.5 | 3.8 5.0 6.0 | 2 2 3 | 2 2 2 | 20 23 25 | 220 150 130 | |
Pour le deuxième type de tôle d'acier aluminée, comme pour le soudage par points, le courant doit être augmenté de 15-20%. En raison du phénomène d'adhérence plus sévère que pour la tôle d'acier galvanisée, les rouleaux doivent être entretenus régulièrement.
Les tôles d'acier revêtues d'aluminium résistent à la corrosion de l'essence et sont donc souvent utilisées pour les réservoirs de carburant automobile. Le soudage des tôles d'acier aluminées est similaire à celui des tôles d'acier galvanisé, la principale préoccupation étant les problèmes de fissuration. Les paramètres du processus sont indiqués dans le tableau ci-dessous :
Conditions de soudage pour Tôle d'acier galvanisée Soudage de joints
| Epaisseur de la plaque（mm） | Largeur du disque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | ||||||
| 0.8 | 7 | 3.6-4.5 | 3 5 | 2 2 | 17 18 | 150 250 | |
| 1.0 | 7 | 4.2-5.2 | 2 5 | 1 1 | 17.5 18.5 | 150 250 | |
| 1.2 | 7 | 4.5-5.5 | 2 4 | 1 1 | 18 19 | 150 250 | |
Couture soudage de l'acier inoxydable est moins difficile et se fait généralement par soudage en courant alternatif. Le tableau ci-dessous présente les conditions de soudage pour le soudage à la molette de l'acier inoxydable :
Conditions de soudage pour le soudage de cordons en acier inoxydable (1Cr18Ni9Ti) (HB/Z78-84)
| Epaisseur de la plaque（mm） | Largeur du disque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | ||||||
| 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 | 3-3.5 4.5-5.5 5.0-6.0 5.5-6.5 6.5-7.5 7.0-8.0 7.5-8.5 | 2.5-3.0 3.4-3.8 4.0-5.0 5.0-6.0 5.5-6.2 6.0-7.2 7.0-8.0 | 1-2 1-3 2-5 4-5 4-6 5-7 7-8 | 1-2 2-3 3-4 3-4 3-5 5-7 6-9 | 4.5-5.5 6.0-7.0 7.0-8.0 8.0-9.0 8.5-10 9.0-12 10-13 | 100-150 80-120 60-80 60-70 50-60 40-60 40-50 | |
Lors du soudage d'alliages à haute température, en raison de leur résistivité électrique élevée et du chauffage répété de la soudure, il est plus probable de provoquer une ségrégation cristalline et des structures surchauffées, voire d'entraîner l'extrusion de bavures à la surface de la pièce à usiner.
Pour éviter cela, il convient d'adopter une vitesse de soudage très lente et un temps de refroidissement plus long afin de faciliter la dissipation de la chaleur. Le tableau ci-dessous présente les conditions de soudage pour le soudage de cordons d'alliages à haute température :
Conditions de soudage pour le soudage à la molette des alliages à haute température (GH33, GH35, GH39, GH44)
| Epaisseur de la plaque（mm） | Force de l'électrode（KN） | Durée (semaine) | Courant de soudage（KA） | Vitesse de soudage（cm/min） | |
|---|---|---|---|---|---|
| soudage | cesser | ||||
| 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 | 4-7 5-8.5 6-10 7-11 8-12 8-13 10-14 11-16 12-17 | 3-5 4-6 5-8 7-9 8-10 10-13 12-16 15-19 18-23 | 2-4 4-7 8-11 12-14 14-16 19-25 24-30 28-34 30-39 | 5-6 5.5-7 6-8.5 6.5-9.5 7-10 8-11.5 9.5-13.5 11-15 12-16 | 60-70 50-70 30-45 30-45 30-40 25-40 20-35 15-30 15-25 |
Quand la couture soudage d'un alliage d'aluminiumEn raison de sa conductivité électrique élevée et d'une déviation importante, le courant de soudage doit être augmenté de 15 à 50% par rapport au soudage par points, et la pression de l'électrode doit être augmentée de 10%.
En outre, les machines de soudage à la molette monophasées à haute puissance affecteront sérieusement l'équilibre des charges triphasées sur le réseau électrique.
Par conséquent, le soudage à la molette d'alliage d'aluminium domestique utilise généralement des machines à souder triphasées à impulsions de courant continu ou à redresseur secondaire, étape par étape. Le tableau ci-dessous présente les conditions de soudage de l'alliage d'aluminium à l'aide de la machine à souder les cordons de soudure à courant continu pulsé FJ-400.
Conditions de soudage pour le soudage à la molette d'un alliage d'aluminium
| Epaisseur de la plaque（mm） | Rayon sphérique du disque de roulement (mm) | Distance entre les pas (distance entre les points) | LF21、LF3、LF6 | LY12CZ、LC4CS | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Force de l'électrode（KN） | Temps de soudage (semaine) | Courant de soudage (KA) | Points par minute | Pression de l'électrode (KN) | Temps de soudage (KA) | Courant de soudage (KA) | Points par minute | |||
| 1.0 1.5 2.0 3.0 3.5 | 100 100 150 150 150 | 2.5 2.5 3.8 4.2 4.2 | 3.5 4.2 5.5 7.0 – | 3 5 6 8 – | 49.6 49.6 51.4 60.0 – | 120-150 120-150 100-120 60-80 – | 5.5 8.5 9.0 10 10 | 4 6 6 7 8 | 48 48 51.4 51.4 51.4 | 120-150 100-120 80-100 60-80 60-80 |
Afin d'améliorer la dissipation de la chaleur, le soudage de joints en alliage d'aluminium doit de préférence utiliser un rouleau à face frontale sphérique et doit être refroidi à l'extérieur par de l'eau.
La conductivité électrique et thermique exceptionnelle du cuivre et de la plupart des alliages de cuivre pose des problèmes importants pour les procédés de soudage. Ces propriétés entraînent une dissipation rapide de la chaleur, ce qui rend difficile l'obtention et le maintien de la température nécessaire à la fusion à l'interface de la soudure. Toutefois, certains alliages de cuivre à conductivité électrique réduite, tels que le bronze phosphoreux, le bronze au silicium et le bronze d'aluminium, peuvent être soudés avec succès dans des conditions spécifiques.
Lors du soudage de ces alliages de cuivre, les paramètres du processus doivent être soigneusement ajustés pour compenser les caractéristiques uniques de ces matériaux :
Il est essentiel de noter que même avec ces ajustements, la soudabilité et les propriétés des joints qui en résultent peuvent ne pas correspondre à celles obtenues avec des matériaux plus facilement soudables. Par conséquent, d'autres méthodes d'assemblage telles que le brasage, la soudure ou la fixation mécanique doivent être envisagées pour les applications impliquant du cuivre et des alliages de cuivre à haute conductivité lorsque le soudage s'avère peu pratique ou donne des résultats insatisfaisants.
Le soudage du titane et de ses alliages nécessite une attention particulière à leurs propriétés uniques, bien que le processus partage certaines similitudes avec le soudage de l'acier inoxydable. Le rapport résistance/poids élevé, l'excellente résistance à la corrosion et la faible conductivité thermique du titane nécessitent des paramètres et des techniques de soudage spécifiques.
Bien que les conditions générales de soudage soient comparables à celles utilisées pour l'acier inoxydable, plusieurs ajustements clés sont essentiels :
En respectant ces considérations et en utilisant les techniques appropriées, le soudage de titane et de ses alliages peut produire des soudures durables et de haute qualité, adaptées aux applications aérospatiales, médicales et industrielles les plus exigeantes.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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