Soutenance mémoire
Types de soudage par résistance
Historique de soudage
Les origines du soudage moderne datent de la fin du 19 ème siècle et le début du 20 ème siècle. A cette époque on a inventé :
Le soudage par aluminothermie (procédé chimique) : Goldsmidt ; Allemagne.
Le soudage avec électrode de charbon : Bernardos et Olszewski ; Russie.
Le soudage avec électrode fusible nue : Slavianov ; Russie.
Le soudage avec électrode enrobée : kjellberg ; Suède.
Le soudage par résistance : Thompson ; USA.
Le soudage au gaz (chalumeau) : Picard ; France.
A partir de la troisième décade de notre époque date le développement rapide des procèdes de soudage avec les électrodes enrobées et au oxyacétylénique, qui a rendu possible la réalisation des premières œuvres importantes comme les bateaux, les ponts, les bâtiments et les chaudières (surtout aux USA et en Angleterre). L’introduction massive du soudage par résistance joua le rôle décisif dans le développement rapide de l’industrie automobile.
Types de soudure
Le soudage est un moyen d’assemblage des pièces de manière permanente. Une technique qui permet la continuité métallique entre les pièces soudées. Il existe 3 types de soudures :
La soudure homogène : les métaux de base ou éventuellement le métal d’apport sont de même nature.
La soudure hétérogène de type A : association de métaux de base de même nature avec un métal d’apport d’une autre nature.
La soudure hétérogène de type B : les métaux de base et le métal d’apport sont de nature différentes.
Selon les caractéristiques des matériaux à souder, l’énergie du soudage sera différente. Ce guide pratique se propose de passer en revue les principaux procédés de soudage ainsi que le matériel requis et les équipements individuels de protections propres aux soudeurs.
Le soudage à la molette
Dans le cas du soudage à la molette, les électrodes sont constituées par deux disques mobiles (galets) permettant le déplacement des pièces pendant le soudage . Les points soudés sont réalisés sans relâcher la pression de serrage. Chaque point résulte d’une impulsion de courant qui a lieu pendant la rotation des galets, c’est-à-dire, pendant l’avance des pièces à souder. Si les points sont jointifs ou se recouvrent, l’assemblage est étanche. Si les points sont espacés, on réalise simplement une jonction mécanique par un cordon de soudage discontinu .
Des vitesses de soudage de 2 à 4 m/minutes sont typiques, cependant il est possible d’atteindre des vitesses beaucoup plus élevées, le maximum se situant aux environs de 15 m/min. L’utilisation des machines spécifiques à très haute fréquence permet d’arriver à 50 m/min dans le cas particulier du soudage longitudinal des boîtes de conserve qui est une application phare du soudage à la molette. Une autre application très répandue est le soudage des filtres. En effet, le fait de ne pas utiliser un arc électrique pour le soudage permet de souder facilement des fins treillis sans risque de les brûler.
Soudage par bossage
Le procédé de soudage par bossage est une méthode d’assemblage directement dérivée du soudage par résistance par points. Les électrodes du soudage par points étant dans ce cas remplacées par des plateaux avec saillies appelées « Bossages » préparés sur une des pièces à assembler, en réalisant ainsi une concentration de courant nécessaire à leur fusion.
L’échauffement ayant toujours lieu par effet moment de la fusion et disparaissent pour former le joint. Ils peuvent être semi-sphériques, oblongs, annulaires. Ils peuvent être naturels, le courant étant normalement canalisé par la géométrie de la pièce à souder (fils en croix, vis, bouchons et tubes) ou peuvent être artificiels par emboutissage ou par matriçage, crevés (tôles peintes, plastifiées, etc…) .
Ce procédé est souvent utilisé dans le cas d’assemblage de tôle ayant une certaine courbure afin de garantir un contact correct entre les deux tôles. C’est u procédé permettant de souder plusieurs bossages en un cycle, de localiser exactement les points soudés, de souder sans déformation et d’éliminer l’indentation sur une des tôles.
Soudage par étincelage
La méthode de soudage en bout par étincelage est utilisée dans de nombreuses applications de par sa productivité et sa fiabilité pour obtenir un résultat de soudage solide et cohérent.
Le soudage en bout par étincelage est un des procédés de soudage par résistance, où l’énergie transférée aux pièces à joindre est principalement fournie par la chaleur de la résistance des pièces elles-mêmes .
Les pièces à souder sont placées bout à bout. En règle générale, le procédé de soudage en bout par étincelage est sous-divisé en pré-étincelage, pré-chauffage, étincelage et refoulement. Le pré-étincelage est utilisé pour gérer les problèmes lorsque les deux surfaces à joindre ne sont pas parallèles. Le pré-chauffage est effectué à une basse pression de soudage. Lorsque le joint de soudage a été chauffé à une certaine température, l’étincelage démarre et le matériau de surface est brûlé pour l’obtention d’une surface de joint plane et propre. L’étincelage se compose de matériel fondu et oxydé. Après l’étincelage, le refoulement commence en exerçant une forte pression sur les deux surfaces pour produire un bon joint .
Définition de tôle LAF (NF EN 10130)
Les aciers pour formage à froid et emboutissage sont des aciers doux non alliés laminés à froid puis recuit en atmosphère contrôlée.
Ces aciers présentent une excellente aptitude au formage et emboutissage grâce à leurs caractéristiques mécaniques maximales garanties (limite d’élasticité et résistance à la traction) et des niveaux de ductilité (allongement à la rupture).
Les qualités proposées sont conformes à la norme EN 10130-2007
Utilisation :
Ces aciers sont utilisés pour une mise en forme par pliage ou emboutissage. Les principaux domaines d’application sont l’industrie automobile, l’électroménager, le mobilier métallique, la fabrication de fûts, d’appareils de chauffage et de ventilation, les tubes et les profilés étroits.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : GENERALITE SUR LE SOUDAGE
1 SOUDAGE
1.1 Définition de soudage
1.2 Historique de soudage
1.3 Classification les procédés de soudage
1.4 Types de soudures
2 Soudage par résistance
2.1 Définition
2.2 Types de soudage par résistance
2.2.1 Soudage par molette
2.2.2 Soudage par bossage
2.2.3 Soudage par étincelage
2.2.4 Soudage par point
3 Etat de l’art sur les effets des paramètres de soudage
CHAPITRE II : ETUDE EXPERIMENTALE
1 Matériaux d’étude : tôle LAF (NF EN 10130)
1.1 Définition de tôle LAF (NF EN 10130)
1.2 Caractéristiques chimiques et physiques
2 Essais expérimental
2.1 Découpage des pièces
2.2 Réglage des paramètres de soudage et le soudage
a. Réglage des paramètres
b. Etapes de soudage
2.3 Essais de caractérisation mécanique
3 Résulta de l’essai
CHAPITRE III: RESULTATS ET DISCUSSION
Introduction
1 Mécanisme de rupture
2 Mode de rupture
3 Effet des paramètres de soudage sur le comportement mécanique d’un joint soudé par point
3.1 Effet de courant de soudage sur le comportement mécanique des joints soudé
3.2 Effet de temps de maintien sur le comportement mécanique des joints soudé
3.3 Effet de recouvrement sur le comportement mécanique des joints soudé
3.4 Effet de l’épaisseur sur le comportement mécanique des joints soudé
3.5 Effet combines des paramètres de soudage et les paramètres géométrique
3.6 Effet de l’intensité sur la consommation de l’électrode
CONCLUSION
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