Les avantages du soudage de tube par dévidage, alimentation en fil GTAW pour votre projet de haute spécification

La norme de longue date pour le soudage de tube est le soudage à l'arc métallique protégé (SMAW), communément appelé « soudage à la baguette » en raison des électrodes consommables en forme de tige utilisées. Le soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW) est l'une des formes de soudage à l'arc les plus utilisées depuis des décennies. Les soudeurs qualifiés et les équipements SMAW sont largement disponibles, et ce procédé est simple à mettre en place et très transportable. Cela a fait du soudage SMAW la méthode standard pour souder les tuyaux dans de nombreux projets, des oléoducs aux usines de boissons. Cependant, le soudage SMAW n'est pas nécessairement la meilleure méthode de soudage de tuyaux et est remplacé dans de nombreuses applications par les procédés de soudage de tuyaux à fil.

L'utilisation d'un dévidoir à fil permet d'augmenter la longueur potentielle de chaque soudure individuelle. Il permet également de réaliser plus rapidement et avec moins de retards les passes de remplissage ou de finition complexes, accélérant ainsi la réalisation de projets tels que le soudage de tuyaux de grand diamètre. Cependant, le soudage de tubes à alimentation en fil n'est pas toujours identique. Le Soudage à l'arc avec électrode fusible (GMAW) est la forme la plus courante de soudage de tubes à alimentation en fil, mais peut être inacceptable pour les projets de haute spécification. D'autres procédés d'alimentation en fil permettent d'obtenir des soudures de meilleure qualité, mais manquent de la flexibilité nécessaire pour différents types de soudage de tuyaux. Le soudage à l'arc au tungstène sous gaz (GTAW) avec fil possède les qualités et la flexibilité nécessaires pour être utile dans de nombreuses applications.

Comparaison des différents types de procédés de soudage de tubes à alimentation en fil

Il existe plusieurs types de procédés de soudage à fil, chacun présentant ses propres avantages et inconvénients. Le soudage GMAW, également appelé soudage à l'arc sous gaz inerte métallique ou MIG, est quasiment synonyme de soudage à fil, mais ce n'est pas le meilleur choix pour tous les projets.

Les procédés de soudage à fil varient principalement par la qualité des soudures qu'ils produisent et par la vitesse de soudage (dépôt). Il existe également des limites quant au lieu et à la manière dont certains de ces procédés peuvent être utilisés. Tous les types de soudage à fil ne sont pas suffisamment portables pour être déployés sur les chantiers de construction. D'autres n'ont pas la mobilité nécessaire pour passer d'une position de soudage à l'autre et sont en grande partie confinés au travail à plat. Le tableau ci-dessous récapitule différents procédés de soudage de tubes à fil, la qualité des soudures qu'ils produisent et leur aptitude à être déployés sur le terrain.

Les procédés de dévidage de fil pour tubes SAW, PTAW et soudage laser allient vitesse et qualité. Cependant, il s'agit d'installations spécialisées, limitées à des infrastructures aménagées. En raison de leurs dimensions et de l'équipement nécessaire, elles sont également limitées au soudage en position fixe, généralement à plat. Par conséquent, dans ces procédés, la tête de soudage ne peut pas être déplacée autour du tube. Le tuyau est plutôt déplacé autour de l'électrode. Pour les tuyaux de très grand Diamètre, cela nécessite l'utilisation d'équipement mécanisé pour positionner et faire pivoter le tuyau afin que son Diamètre complet puisse être soudé. La complexité de cette configuration limite l'utilisation de ces méthodes. La plupart des projets de soudage de tuyauterie de haute spécification nécessiteront un procédé de soudage de tuyauterie à fil offrant la flexibilité de souder dans différentes positions et à différents endroits.

Soudage à l'arc avec fil mobile et portable pour tube

Pour de nombreux soudeurs, le soudage FCAW peut apparaître comme une solution très portable et flexible. Grâce à l'utilisation de flux pour la protection, il peut être utilisé dans des environnements de terrain qui ne se prêtent pas au soudage sous protection gazeuse. Cependant, cette dépendance au flux pour la protection limite également la qualité des soudures et les types de matériaux que le FCAW peut souder.

FCAW est limité par :

• Ampérage élevé : Les procédés de soudage à fil fourré nécessitent des ampérages et des tensions élevés pour amorcer et maintenir l'arc. Cela se traduit par un apport de chaleur important et un risque élevé de perforation et de déformation des matériaux environnants. Cela crée également une limite inférieure stricte pour les épaisseurs de métal que le procédé FCAW peut souder, car un matériau de base trop mince finira par perforer.
• Problèmes liés à la pureté de la soudure : Le flux au cœur de l'électrode peut absorber l'humidité atmosphérique et introduire un excès d'hydrogène et d'oxygène dans la soudure. L'hydrogène peut entraîner la fragilisation des matériaux ferreux comme l'acier et l'acier inoxydable, et les oxydes peuvent créer une multitude de défauts de soudure.
• Type de métal : La gamme de métaux pouvant être soudés avec le soudage à fil fourré est en grande partie limitée aux aciers, aux aciers inoxydables, à l'aluminium et à certains des alliages exotiques les plus couramment utilisés comme l'Inconel^® et le Monel^® (avec un fil très spécialisé). Les métaux sensibles comme le titane ne peuvent pas être soudés de manière fiable par ce procédé car le niveau de protection est insuffisant pour la zone affectée thermiquement.

L’utilisation du procédé FCAW et d’autres procédés dépendants du flux est à limiter de préférence aux aciers au carbone, à certains aciers inoxydables et à l’aluminium. Les procédés de soudage à l'arc sous protection gazeuse comme le GMAW et le GTAW perdent en portabilité par rapport au FCAW car ils dépendent d'un gaz de protection qui peut être dispersé par le vent ou d'autres courants d'air. Cependant, le gaz de protection permet d'amorcer et de maintenir un arc à un ampérage plus faible, ce qui élargit à la fois la gamme des épaisseurs de métal et les types de métaux pouvant être soudés. La qualité des soudures obtenues est généralement meilleure également. Le soudage de tubes avec alimentation en fil GTAW, en particulier, est réputé pour sa qualité et ne présente pas les problèmes de fusion du soudage GMAW. Elle offre la qualité requise pour les projets de haute spécification tout en conservant une grande flexibilité d'utilisation.

Les avantages du soudage de tubes par dévidage, alimentation en fil GTAW

Le soudage TIG est largement et à juste titre reconnu pour la qualité des soudures qu'il produit. L'utilisation d'une électrode en tungstène pour générer et maintenir un arc offre les avantages suivants :

• Pureté : Le fait de garder le blindage, l'électrode et le matériau d'apport séparés permet d'obtenir des soudures finies très pures.
• Contrôle de la chaleur : Le procédé offre également un contrôle très précis de l'ampérage. Cela permet au soudeur de contrôler précisément l'apport de chaleur à la pièce à souder.
• Contrôle du profil de soudure : Le soudage GTAW permet un contrôle très précis de la formation de la soudure. L'angle d'affûtage du tungstène peut affecter la pénétration et la largeur de la soudure, permettant ainsi aux soudeurs de contrôler ces variables à l'avance plutôt que de dépendre de réglages manuels pendant le soudage.

Malheureusement, le soudage de tubes à fil GTAW présente également certains inconvénients. C'est un processus difficile à maîtriser pour les soudeurs, et réaliser des soudures répondant à des normes de haute précision exige une formation et une pratique considérables. Le soudage GTAW orbital automatisé élimine cet inconvénient. Ce procédé élimine également la fatigue du soudeur comme facteur de risque lors du soudage des tuyaux et permet de souder la totalité du diamètre d'un tuyau en une seule passe.

Les exigences techniques et de qualité relatives au soudage des tubes sont en hausse dans de nombreux secteurs industriels. Conjuguée à une pénurie persistante de soudeurs qualifiés, la qualité et la flexibilité du soudage orbital en feront le procédé de soudage de tuyaux à alimentation en fil qui remplacera le soudage SMAW. Le soudage de tubes par alimentation de fil GTAW orbital permet à lui seul de répondre aux nouvelles normes de qualité tout en offrant la flexibilité nécessaire pour une utilisation dans de multiples configurations et positions.

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