Bien qu'il n'y ait pas de soi-disant secret technique dans le processus de soudage, il existe de nombreuses techniques, méthodes et processus de soudage dans le processus de soudage lui-même qui peuvent faciliter le processus de soudage. Ces processus sont appelés savoir-faire technique-faire. Le savoir-faire technique en soudage-peut permettre d'économiser du temps, des coûts et de la main d'œuvre, et même de déterminer le succès ou l'échec, le profit ou la perte du soudage.
La plupart des procédés de soudage sont principalement basés sur la recherche scientifique, et certains procédés de soudage sont basés sur une expérience réelle de soudage. Cet article présente la synthèse de l’expérience pratique du soudage.
1. Problèmes et solutions du processus de soudage
1.1 Soudage de tôles épaisses et fines
1. Lors du soudage de pièces en acier par soudage à l'arc sous protection gazeuse (GMAW) et par soudage à l'arc fourré (FCAW), si l'épaisseur de la plaque de la pièce dépasse le courant de soudage maximum que le soudeur peut atteindre, comment y faire face ?
La solution est de préchauffer le métal avant de le souder. Utilisez une torche de soudage au propane, au gaz standard ou à l'acétylène pour préchauffer la zone de soudage de la pièce à une température de préchauffage de 150 degrés ~ 260 degrés, puis soudez. Le but du préchauffage du métal dans la zone de soudage est d'éviter que la zone de soudure ne refroidisse trop rapidement, afin d'éviter des fissures ou des soudures non fondues.
2. Si un mince couvercle métallique est soudé à un tuyau en acier plus épais à l'aide d'un soudage à l'arc sous protection gazeuse ou d'un soudage à l'arc fourré-, si le courant de soudage ne peut pas être ajusté correctement pendant le soudage, deux situations peuvent se produire : l'une consiste à réduire le courant de soudage pour empêcher le métal mince de brûler, et le mince couvercle métallique ne peut pas être soudé au tuyau en acier épais à ce moment ; l'autre est que le courant de soudage est trop important pour traverser le mince couvercle métallique. Comment faut-il gérer cela à ce moment-là ?
Il existe principalement deux solutions.
① Ajustez le courant de soudage pour éviter de brûler le mince couvercle métallique, préchauffez le tuyau en acier épais avec une torche de soudage, puis soudez les deux structures métalliques à l'aide d'un processus de soudage de plaques minces.
② Ajustez le courant de soudage pour qu'il soit adapté au soudage de tuyaux en acier épais. Lors du soudage, maintenez l'arc de soudage sur le tuyau en acier épais pendant 90 % du temps et réduisez le temps sur le mince couvercle métallique. Il convient de souligner que ce n'est que lorsque cette technologie est maîtrisée qu'un bon joint soudé peut être obtenu.
3. Lors du soudage d'un tube rond-à paroi mince ou d'un raccord de tuyau rectangulaire-à paroi mince sur une plaque épaisse, la baguette de soudage a tendance à brûler à travers la partie du tube à paroi mince-. En plus des deux solutions ci-dessus, existe-t-il d’autres solutions ?
Oui, en utilisant principalement un dissipateur thermique pendant le processus de soudage. Si une barre ronde solide est insérée dans un tube rond à paroi mince{{1}, ou si une barre rectangulaire solide est insérée dans un raccord de tuyau rectangulaire, la barre solide évacuera la chaleur de la pièce à paroi mince-et empêchera les brûlures-.
D'une manière générale, les barres rondes pleines ou les barres rectangulaires sont étroitement installées dans la plupart des matériaux de tubes creux ou de tubes rectangulaires fournis. Lors du soudage, il faut veiller à garder la soudure éloignée de l'extrémité du tube, qui est la zone la plus faible et la plus susceptible de brûler-. Le diagramme schématique de l'utilisation d'un dissipateur thermique intégré-pour éviter les brûlures-est présenté dans la figure 1.
4. Lorsqu'un matériau galvanisé ou contenant du chrome-doit être soudé à une autre pièce, comment doit-il être utilisé ?
La meilleure méthode de traitement consiste à limer ou meuler la zone autour de la soudure avant le soudage, car les plaques métalliques galvanisées ou contenant du chrome-non seulement contamineront et affaibliront la soudure, mais libéreront également des gaz toxiques pendant le soudage.
1.2 Soudage de conteneurs et de structures de charpente
1. Si un procédé de soudage (tel que le brasage) est utilisé pour sceller une bouée ou l'extrémité d'une structure creuse, comment empêcher l'air chaud de pénétrer dans le conteneur et de provoquer l'éclatement du conteneur lors du scellement final de la soudure ?
Tout d'abord, percez un trou de décompression d'un diamètre de 1,5 mm sur la bouée pour faciliter la circulation de l'air chaud à proximité de la soudure et de l'air extérieur, puis effectuez un soudage fermé, et enfin soudez le trou de décompression scellé. Le schéma de principe du scellement et du soudage d'une bouée ou d'un conteneur fermé est présenté à la figure 2.
Lors du soudage d'une structure de conteneur de stockage de gaz, un trou de décompression peut également être utilisé. Il convient de noter que le soudage dans un récipient fermé est très dangereux. Avant de souder, assurez-vous que l'intérieur du conteneur ou du tuyau est propre et évitez la présence d'objets ou de gaz inflammables et explosifs.
2. Lorsqu'il est nécessaire d'utiliser le soudage à l'arc métallique, le soudage à l'arc fourré-ou le soudage à l'arc au tungstène pour souder un écran, un treillis métallique ou un métal étendu à un cadre de structure en acier, le treillis métallique a tendance à brûler-et la soudure n'est pas fondue pendant le soudage. Comment y faire face ?
① Placez une rondelle non-métallique sur le treillis métallique ou le métal étendu et serrez la rondelle, le treillis métallique et le cadre ensemble. Les rondelles chromées ou galvanisées ne sont pas autorisées. Les rondelles ne doivent pas être revêtues, voir la figure 3 (a).
② Placez une rondelle plus grande sur la partie supérieure de la rondelle à souder comme dissipateur thermique. La rondelle supérieure doit avoir un trou plus grand que la rondelle inférieure pour éviter que la rondelle supérieure ne soit soudée ensemble. Ensuite, soudez par bouchon à travers les deux trous de la rondelle, et la soudure doit être dans la partie inférieure de la rondelle. L'opérateur peut utiliser d'autres méthodes pour obtenir suffisamment de chaleur et souder, et faire attention à empêcher l'écran ou le treillis métallique environnant de brûler, voir Figure 3 (b) et (c).
③ Une autre méthode consiste à utiliser une bande métallique avec des trous, à aligner les trous avec la pièce à souder, à placer une rondelle de dissipation thermique, puis à souder par bouchon, voir Figure 3 (d).
1.3 Réparation des composants soudés
1. En plus d'utiliser l'ouvre-clou couramment utilisé, quelles autres méthodes peuvent être utilisées pour retirer les vis endommagées ou rouillées ?
Voici deux méthodes principales :
① Si la vis installée ne sera pas endommagée lorsqu'elle est chauffée, l'écrou et son assemblage peuvent être chauffés avec un chalumeau oxy-acétylène jusqu'à ce qu'il soit rouge, puis rapidement trempés dans l'eau pour faciliter le retrait de la vis. Plusieurs cycles de chauffage et de trempe peuvent être nécessaires dans ce processus.
② Si la fente de vis, l'écrou ou la douille de dent est endommagé ou perdu, un écrou peut être placé sur la partie supérieure (ou la partie restante) de la tête de vis, serrer l'écrou, puis utiliser n'importe quelle méthode de soudage pour remplir le métal à l'intérieur de l'écrou et de la vis.
Cela reliera l'écrou et la partie restante de la vis, puis placera une clé ou une pince à dents sur l'écrou pour retirer rapidement la vis. Cette méthode permet de fournir un nouveau point de préhension et d'utiliser la chaleur pour serrer la vis. Le schéma de principe du retrait de la partie restante de la vis de fixation par soudage est illustré à la figure 4.
2. Si le vilebrequin est usé, quelle est la meilleure façon de le réparer et de le renforcer par soudage ?
Lors de la réparation d'un vilebrequin usé, vous pouvez utiliser le soudage à l'arc métallique, le soudage à l'arc sous gaz fourré ou le soudage à l'arc au tungstène. Cependant, pour obtenir une forme de cordon de soudure satisfaisante, vous devez faire attention aux 4 exigences suivantes.
① Rendre le cordon de soudure du revêtement parallèle à l'axe du vilebrequin.
② Commencez par recouvrir un cordon de soudure sur la partie inférieure du vilebrequin, puis faites pivoter le vilebrequin de 180 degrés et recouvrez le cordon de soudure suivant, ce qui peut équilibrer la contrainte de soudage et éliminer considérablement la déformation thermique du soudage. Il convient de noter qu'un placage séquentiel sur le premier cordon de soudure provoquera une déformation du vilebrequin. Ce procédé de rechargement convient à la réparation et au soudage des vilebrequins à rouleaux.
③ Le chevauchement du métal déposé entre les deux soudures doit être de 30 % à 50 % pour garantir que la surface de la soudure est lisse pendant l'usinage après la réparation par soudage.
④ Lorsque le soudage manuel à l'arc et le soudage sous protection gazeuse avec fil fourré sont utilisés, le flux résiduel entre les soudures doit être nettoyé avec une brosse ou une méthode de coupe.
En plus de la méthode de réparation du vilebrequin ci-dessus, il est également possible d'ajouter un cordon de soudure de revêtement à chaque position de 90 degrés du vilebrequin pour réduire davantage la déformation du soudage. Lors de la réparation de pièces en bronze ou en cuivre, l'ajout de métal de brasage est plus bénéfique que le revêtement pour éliminer les contraintes et les déformations. Le diagramme schématique de la réparation d'un vilebrequin usé par soudage est présenté à la figure 5.
3. Si un roulement en acier est coincé dans l'équipement et que vous ne souhaitez pas mettre l'équipement au rebut, comment devez-vous utiliser le soudage pour retirer le roulement ?
Tout d’abord, soudez une soudure sur la surface intérieure du roulement et utilisez la force de traction de la soudure pour réduire le diamètre du roulement. La chaleur du processus de soudage doit rendre le roulement mobile. Si un tuyau d'un diamètre de 10 cm est recouvert de soudures sur la surface intérieure, le diamètre du tuyau en acier rétrécira de 1,2 mm. Le diagramme schématique de l'utilisation du soudage pour retirer un roulement coincé est présenté à la figure 6.
4. Des fissures se produisent souvent dans les réservoirs de pétrole ou dans les structures en tôle des navires. Comment les prévenir ?
Tout d'abord, percez un petit trou à l'extrémité de la fissure pour faciliter la dispersion de la contrainte à l'extrémité sur une plus grande plage, puis soudez une série de soudures multi-passes de différentes longueurs pour augmenter la résistance de la plaque d'acier à l'extrémité avant de la fissure. Le diagramme schématique permettant d'empêcher les fissures de s'étendre dans les plaques d'acier est présenté à la figure 7.
2. Soudage des plaques de renfort
2.1 Positionnement et épaississement des plaques de renfort
1. Les plaques de renfort de soudage sont souvent soudées à la surface des plaques d'acier (substrats). Les soudures d'angle sur les bords extérieurs des plaques de renfort font facilement soulever le centre des plaques de renfort, quittent la surface des plaques d'acier et produisent une déformation angulaire, comme le montre la figure 8 (a). Ce phénomène va augmenter la difficulté de l'usinage et du tournage. Comment ce problème devrait-il être résolu ?
La solution consiste à utiliser le soudage par bouchon ou le soudage par fente au milieu de la plaque de renfort pour fermer la surface de la plaque de renfort à la surface du substrat afin d'éliminer la déformation et de faciliter l'usinage. Le diagramme schématique du positionnement de la plaque de renfort par soudage par bouchonnage ou par soudage par fente est illustré à la figure 8 (b).
2. Parfois, le substrat doit être épaissi dans une petite zone du substrat, mais la zone épaissie ne peut pas dépasser la surface de l'ensemble du substrat. Comment cela devrait-il être résolu ?
Une épaisse plaque de métal est incrustée dans la partie du substrat à épaissir, puis fixée par soudage. Le diagramme schématique de l'intégration d'une plaque épaisse sur le substrat est illustré à la figure 9. Cela peut fournir une épaisseur suffisante pour un usinage, un alésage ou un perçage ultérieur, et peut remplacer des pièces ou des pièces moulées de grande -épaisseur dans l'équipement.
3. Quelle est la méthode standard pour augmenter la rigidité d’une plaque afin de supporter une charge ?
La méthode standard pour augmenter la rigidité d'une plaque afin de supporter une charge consiste à souder une série de cornières verticalement sur la plaque et à ajouter des nervures de renfort en cornière pour augmenter la rigidité de la plaque, comme le montre la figure 10.
2.2 Contrôle du bruit et des vibrations
1. Quelles mesures techniques peuvent être utilisées pour réduire le bruit et les vibrations des plaques métalliques ?
Le problème du bruit, comme le problème des vibrations, peut également être résolu en réduisant la fréquence de résonance de la plaque métallique. Les principales méthodes utilisées sont les suivantes :
① Augmentez la rigidité en pliant, en bouclant ou en renforçant les rainures ;
② Coupez la plaque en une série de petites pièces pour améliorer le support ;
③ Utiliser un revêtement de surface par pulvérisation ;
④ Collez une couche de matériau fibreux-amortissant les vibrations sur la surface de la plaque.
Les quatre méthodes d'augmentation de la fréquence de résonance pour réduire le bruit sont illustrées à la figure 11. Pour les vibrations provoquées à des fréquences relativement basses, la méthode d'augmentation de la rigidité du métal est généralement utilisée pour réduire les vibrations, comme le montre la figure 12.
2. Lorsqu'une plaque doit être soudée à une autre plaque dans une direction verticale pour une soudure d'angle, s'il n'y a maintenant qu'une pince en forme de C-, comment faut-il procéder ?
Pendant le soudage, un bouchon en acier ou un objet rectangulaire est utilisé comme outil auxiliaire, et une pince en forme de C- et un bouchon rectangulaire sont utilisés pour serrer la soudure d'angle, comme le montre la figure 13.
