Quels sont les avantages du soudage ?

Découvrez les apports du soudage pour l'industrie de la fabrication métallique, le rôle important des gaz de protection dans les différents procédés de soudage, et l'expertise d'Air Liquide dans ce domaine.

Quels sont les avantages du soudage pour l'industrie de la fabrication métallique ?

1. Solidité et durabilité

Le soudage permet de garantir des caractéristiques mécaniques au moins équivalentes au matériau de base à souder. Ces caractéristiques seront garanties si les modes opératoires de soudage ont été correctement élaborés et respectés. Le soudage assure la fiabilité et la sécurité nécessaires aux structures métalliques.

2. Précision et flexibilité pour des assemblages sur mesure

Le soudage est une opération de “fonderie” définie par la fusion du matériau soudé qui permet de réaliser des soudures de bel aspect et résistantes, répondant aux exigences géométriques et mécaniques les plus élaborées. Cette flexibilité s'adapte à une grande variété de formes et de dimensions, rencontrées couramment dans les constructions industrielles, depuis les tubes et les profilés, aux tôles et aux pièces complexes. Le soudage permet de concrétiser les conceptions les plus audacieuses et les structures métalliques les plus sophistiquées.

3. Efficacité et productivité pour une optimisation des coûts

Le soudage est efficace, car il offre un rapport avantageux entre sa rapidité d’exécution et son coût de production. Le soudage est un poste de dépense sur lequel des optimisations de coûts, parfois bien cachés, sont réalisables. En étant bien conseillé, et avec la bonne expertise, ces optimisations potentielles peuvent être facilement détectées et des ajustements peuvent rapidement être apportés ... et rapporter !

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4. Polyvalence et adaptabilité pour répondre à tous les besoins

Le soudage est applicable à une large gamme de matériaux (aciers, alliages d’aluminium, aciers inoxydables, alliages de cuivre, fonte…), d'épaisseurs et de formes. Le soudage s'adapte aux propriétés de chaque matériau, permettant de répondre aux besoins spécifiques de divers secteurs industriels. Qu'il s'agisse de la construction navale, de l'aéronautique, de l'agroalimentaire ou de l'énergie, le soudage offre une solution d’assemblage performante pour une grande variété d'applications.

5. Réparabilité pour une seconde vie des pièces métalliques

Même si le soudage est considéré comme un assemblage non démontable, il permet de réparer des pièces métalliques endommagées, leur offrant une seconde vie. Cette possibilité de réparation réduit considérablement les coûts de maintenance et minimise les déchets, en s'inscrivant dans une démarche de développement durable. Dans un monde soucieux de préserver les ressources, le soudage participe directement pour l'éco-responsabilité industrielle.

Quel type de soudage est le plus avantageux pour l'industrie ?

Types de soudage

Les principaux procédés de soudage à l’arc électrique sont :

• Soudage MMA (Manual Metal Arc) ou SMAW (Shielded Metal Arc Welding) : soudage à l’arc électrique à l’électrode enrobée. Ce procédé ne nécessite pas de protection gazeuse.
• Soudage SAW (Submerged Arc welding) : soudage à l’arc submergé. Ce procédé ne nécessite pas de protection gazeuse.
• Soudage MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) ou GMAW (Gas Metal Arc Welding) : soudage à l’arc électrique, sous protection gazeuse.
• Soudage TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) : soudage à l’arc électrique, sous protection gazeuse.

Les procédés MIG/MAG et TIG peuvent être manuels ou automatiques. Le procédé SAW est automatique uniquement.

Pour en savoir plus sur les différents procédés de soudage, lisez notre article : Quels sont les principaux types de soudage sous flux gazeux ?

Comment choisir le procédé de soudage adapté ?

Le choix du type de soudage dépend d'une analyse approfondie des besoins spécifiques de chaque application. Plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte pour sélectionner le procédé de soudage adapté :

1. Le métal à souder et ses propriétés :
   • Acier : pur l'acier, le soudage à l’arc électrique MAG, et éventuellement le soudage à l’arc submergé (SAW) sont couramment utilisés pour leur productivité (vitesse d'exécution, taux de dépôt etc.). L’utilisation du procédé TIG permet d’obtenir précision et qualité.
   • Aluminium : les soudages en MIG ou TIG sont privilégiés pour l'aluminium et ses alliages. En TIG ou MIG, l'épaisseur moyenne soudée peut varier de 0,8 à 10 mm. Le soudage de l'aluminium requiert une grande attention au moment de la préparation des pièces (grattage, brossage etc.) afin d’obtenir une soudure finale de qualité. Par ailleurs, le défaut typique du soudage des alliages légers est la porosité. En soignant la préparation des pièces et en choisissant correctement les gaz de protection tels que l'argon, l'hélium et leurs mélanges, il est possible d’effectuer des assemblages de qualité.
   • Inox : pour souder l'inox, les procédés les plus recommandés sont le TIG et le MAG. Le TIG est idéal pour des soudures précises et propres, tandis que le MAG est plus rapide et adapté aux pièces plus épaisses. Ces méthodes de soudage assurent de bons résultats mécaniques et offrent une bonne résistance à la corrosion.
2. L'épaisseur du matériau et la géométrie de la pièce à assembler :
   • Tôles fines : le soudage TIG ou MIG/MAG en faible intensité est adapté aux tôles fines pour minimiser les déformations.
   • Pièces épaisses : le soudage arc submergé ou le soudage MIG/MAG avec un courant plus élevé sont adaptés aux pièces épaisses pour un taux de dépôt important.
   • Géométries complexes : le soudage TIG offre une grande précision et un accès facile aux zones moins accessibles.
3. Les caractéristiques souhaitées du cordon de soudure :
   • Résistance mécanique élevée : dépend du matériau utilisé et du choix du fil ou du métal d’apport qui formera un cordon de soudure, répondant aux exigences de résistance mécanique attendues.
   • Précision et finition esthétique : le soudage TIG permet d’obtenir des cordons de soudure de bel aspect.
   • Étanchéité : le soudage TIG est idéal pour les cordons de soudure parfaitement étanches (par exemple tuyauterie dans le nucléaire), mais ils peuvent aussi être réalisés en soudage MIG/MAG en fonction des exigences d’étanchéité et de l’utilisation finale de la pièce à souder (par exemple coques de navires).

Pour en avoir plus sur le cordon de soudure en TIG, lisez notre article : Le cordon de soudure TIG, élément clé d’un assemblage.

Le choix du procédé de soudage est étroitement lié avec la qualité du matériau à souder, la configuration de l'assemblage et les caractéristiques mécaniques attendues. Le choix du gaz sera quant à lui adapté au procédé de soudage (MIG/MAG/TIG) et permettra la stabilité du régime d'arc et contribuera à l'atteinte des exigences mécaniques.

Air Liquide, en tant que fournisseur de gaz industriels et mélanges pour le soudage, accompagne les professionnels dans le choix du gaz approprié à chaque type de procédé et à chaque application spécifique. Notre expertise et notre gamme complète de gaz technique et référents ARCAL™ permettent de garantir des performances optimales et une qualité de soudure irréprochable.

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