L'industrie navale est un pilier essentiel de l'économie nationale. Dans ce secteur, le soudage d'assemblages est une opération cruciale, dont près de 70 % sont des assemblages en T. Traditionnellement, ces assemblages sont généralement réalisés par soudage à l'arc, mais cette méthode présente des inconvénients non négligeables : imprécision de la formation des joints, faible rendement, zone affectée thermiquement importante et soudures relativement peu profondes. La technologie de soudage composite laser-arc électrique, grâce à sa haute densité énergétique, suscite un vif intérêt. Elle offre des avantages tels qu'un faible apport de chaleur, une vitesse de soudage élevée, des soudures à rapport profondeur/largeur élevé, une zone affectée thermiquement réduite et une faible déformation. Appliquée au soudage d'assemblages en T, cette technologie permet d'obtenir des résultats performants et esthétiques, avec une déformation minimale et des propriétés mécaniques supérieures.
Procédé de soudage :
Nettoyage des pièces : Étant donné que des films d'oxyde et des taches peuvent pénétrer dans la soudure pendant le processus de soudage, afin d'éviter toute interférence avec l'effet de soudage, les films d'oxyde superficiels des soudures sont meulés à l'aide d'une meuleuse d'angle avant l'assemblage, et les pièces sont nettoyées et séchées à l'éthanol anhydre pour éliminer les taches d'huile présentes à leur surface.
Fixation de la pièce : à l’aide de dispositifs de fixation spécialement conçus, les deux pièces sont assemblées à un angle de 90° pour former une pièce expérimentale. Les deux plaques d’essai sont respectivement appelées plaque plane et plaque verticale.
Forme de la rainure : Si le joint en T ne comporte pas de rainure, la soudure ne présentera pas de défauts de sous-coupe, ce qui réduit également les coûts de traitement et améliore l’efficacité de la production ; si une rainure est pratiquée, la soudure avec rainure présentera une sous-coupe en raison de l’espace supplémentaire à remplir.
Angle d'inclinaison du faisceau laser et du panneau : L'angle du faisceau laser par rapport au panneau influe sur la pénétration de la soudure. Un angle d'inclinaison approprié permet une pénétration plus importante, assurant ainsi une bonne fusion du panneau et de l'âme de la structure à la racine de la soudure.
Paramètres du procédé : Puissance du laser : 9 kW ; vitesse d’alimentation du fil : 10 m/min ; vitesse de soudage : 70 cm/min ; de plus, le gaz de soufflage latéral et le débit de gaz ont également un impact sur le processus de soudage.
Influence de la technologie de soudage composite laser-arc électrique sur les joints en T :
(1) Qualité de la soudure : La technologie de soudage composite laser-arc électrique offre une densité d’énergie élevée, permettant une soudure plus profonde et concentrée. Ceci favorise une pénétration optimale du métal, améliorant ainsi la qualité et la résistance de la soudure. Pour les assemblages en T, la qualité de la soudure influe directement sur la résistance et la stabilité de la structure globale.
(2) Haute efficacité et précision : La technologie de soudage composite laser-arc électrique se caractérise par une efficacité élevée et un contrôle précis. Lors du soudage d’assemblages en T, la rapidité et la précision du processus garantissent une qualité de soudage constante et améliorent la productivité.
(3) Réduction de la zone affectée thermiquement : La haute densité d’énergie du soudage laser contribue à réduire la zone affectée thermiquement, c’est-à-dire la zone chauffée pendant le processus de soudage. La réduction de cette zone permet de limiter la déformation thermique du matériau et d’améliorer ainsi la précision géométrique de l’assemblage.
(4) Contrôle de la forme de la soudure : Cette technologie de soudage permet de contrôler plus précisément la forme de la soudure, ce qui signifie que les parties de connexion de la traverse et de la poutre longitudinale peuvent être mieux contrôlées, garantissant ainsi que la forme de la soudure répond aux exigences de conception.
En résumé, la technologie de soudage composite laser-arc électrique présente des avantages dans la fabrication de joints en T, permet d'améliorer la qualité du soudage, l'efficacité du traitement et de réduire la zone affectée thermiquement, et est largement utilisée dans la fabrication d'ouvrages de génie civil.
Date de publication : 30 mai 2025
