Déformation due au soudage : causes et solutions

Quels types de déformation due au soudage existe-t-il ?

Selon le type de cordon de soudure, différentes formes de déformation due au soudage peuvent apparaître. Parmi celles-ci :

• Retrait transversal
• Retrait longitudinal
• Déformation angulaire
• Déformation de l’axe neutre
• Déformation du cordon d’angle

Soudage sans déformation : comment éviter la déformation due au soudage

La déformation est un phénomène courant lors du soudage et, dans une certaine mesure, inévitable, car l’apport de chaleur est nécessaire pour assembler solidement les pièces (liaison métallurgique). Les mesures suivantes peuvent toutefois aider à minimiser la déformation lors du soudage :

• Utiliser le bon système de soudage : Il existe différentes possibilités pour assembler des pièces métalliques, mais chaque poste de soudage ne convient pas à toutes les applications. Soudage laser offre de nombreux avantages et permet un processus de soudage à faible déformation. Sa flexibilité, sa facilité d’utilisation ainsi que la possibilité d’utiliser un gaz de protection font du soudage par faisceau laser un procédé de soudage éprouvé.
• Faible apport de chaleur : La concentration ciblée du faisceau laser chauffe le matériau uniquement dans la zone de fusion, sans chauffer excessivement ou inutilement le matériau environnant.
• Soudage laser pulsé : Les systèmes de soudage laser disposent de deux modes de fonctionnement différents : le mode CW (Continuous Wave ou onde continue) ou le mode pulsé. En mode pulsé, l’apport de chaleur peut être contrôlé encore plus précisément, ce qui entraîne une déformation nettement plus faible. En mode CW, le mouvement doit être très rapide afin de minimiser la déformation. De plus, l’oscillation du faisceau laser permet de répartir l’énergie de manière uniforme, ce qui conduit à un bain de fusion continu qui contribue à prévenir la déformation.
• Ajuster les paramètres de soudage : Le choix des bons paramètres de soudage est déterminant pour obtenir un résultat optimal. La vitesse, la température, l’intensité, la puissance ou la tension doivent donc être précisément adaptées aux matériaux, à l’épaisseur du matériau et au procédé de soudage. Des connaissances approfondies et de l’expérience sont nécessaires.
• Fixer les pièces : Une fixation correcte des pièces est également importante afin d’éviter un mouvement indésirable de la pièce.
• Choisir la bonne séquence ou stratégie de soudage : Une séquence de soudage appropriée peut aider à contrer la déformation due au soudage et les changements de forme qui en résultent. Il est par exemple recommandé de souder d’abord les cordons extérieurs.
• Réduire les contraintes : Le soudage et la trempe sans déformation fonctionnent généralement mieux lorsque les contraintes dans la pièce sont réduites. Le préchauffage ou le recuit de détente peuvent être des traitements thermiques appropriés pour éviter la déformation lors du soudage.
• Développement lent de la température : Le contrôle de l’apport de chaleur permet de prévenir la déformation. Au lieu de souder le cordon en une seule fois, des pauses peuvent être introduites afin que l’apport de chaleur lors du soudage se fasse lentement mais régulièrement.
• Alterner entre le début et la fin : Un changement régulier entre le début et la fin du cordon de soudure peut également aider à prévenir la déformation due au soudage.
• Formage du cordon de soudure : Le formage, c’est-à-dire l’enveloppement de la zone de soudure avec un gaz de protection, contribue également au contrôle de la température et permet ainsi de prévenir la déformation.
• Contrôler le refroidissement : Pour prévenir les contraintes et donc la déformation due au soudage, il est conseillé de prévoir suffisamment de temps pour le refroidissement. Un refroidissement lent et contrôlé ainsi que, si nécessaire, un réchauffage de la pièce donnent généralement de meilleurs résultats.
• Simulation de la structure de soudage : Même avec la meilleure préparation et un processus de soudage contrôlé, une déformation peut survenir. Afin de pouvoir utiliser la pièce finale comme prévu, il est donc conseillé de calculer la déformation lors du soudage. Cela fonctionne le mieux à l’aide d’une simulation de la structure de soudage.

Soudage à faible déformation ? Avec les systèmes laser ALPHA LASER, c’est possible

Pour éviter la déformation due au soudage, le choix de la bonne méthode de soudage est essentiel. Les installations laser ALPHA LASER conviennent à de nombreux domaines d’application et ont déjà fait leurs preuves dans différents secteurs, tels que l’industrie automobile, la fabrication de cellules de batteries, la fabrication d’outils et de moules ainsi que l’industrie de la bijouterie. Des angles aux cadres : le soudage sans déformation est particulièrement simple avec les systèmes laser d’ALPHA LASER.

Ces systèmes de soudage laser sont proposés par ALPHA LASER :