Défauts des soudures

Cours sur les défauts des soudures

Cours sur les défauts des soudures. Schématisé, ce cours permet d’aborder les défauts en soudage selon les normes 5817 et 6520.

Vous pouvez bien sur aussi consulter la totalité des cours sur les défauts et et les essais.

Vous pourrez aussi consulter le sommaire complet sur les essais et les contrôles en soudage. Dans ce sommaire, vous retrouverez presque tout ce qui concerne essais et contrôles (examen visuelressuage, essai de tractionrésiliencepliagedureté shoredureté…)

Et quand vous aurez terminé vous pourrez tester vos connaissances sur les défauts en soudage selon la norme NF EN ISO 6520-1, en vidéo:

Sommaire:

1) Défauts de soufflures ou cavités:

Les soufflures (cavités) sont des défauts fréquents en  soudage . Ce sont souvent des bulles de gaz enfermées dans le cordon de soudure. Les piqures sont des soufflures débouchantes, donc visibles en surface.

Types de soufflures fréquentes :
– Nid de soufflures
– Soufflures vermiculaires
– Piqures

Défaut de soudure soufflure et cavité
Soufflures et cavités

1-1) Causes des soufflures :

Les soufflures peuvent être dues :
f à des courants d’air
f un manque de gaz de protection
f un débit de ce gaz trop faible
f la présence de graisse ou d’huile sur le métal de base ou le métal d’apport ,
f une buse encrassée
f un mauvais angle de soudage qui entraine une mauvaise protection gazeuse
f des impuretés dans le joint à souder.

1-2) Remèdes contre le défaut de soufflures:

Pour limiter le risque de soufflures :
f  s’assurer que la surface du métal de base et d’apport sont propres et non gras.
f vérifier la protection gazeuse
f une intensité de courant trop faible et une vitesse de soudage trop élevée peut entrainer ce défaut
f les piqûres sont généralement causées par le contact entre l’électrode et le métal de base.

2) Défauts de fissures:

Les fissures sont des ruptures du matériau. Elles sont orientées selon le type de défaut. Ces fissures peuvent se trouver aussi bien dans le métal de base que dans le cordon de soudure , dans la zone affectée thermiquement ou la zone de liaison.

Types de fissures fréquentes :
f Fissure longitudinale
f
Fissure transversale
f Fissure de cratère
f Fissure sous cordon débouchante
f Fissure sous cordon non débouchante

Défaut de soudure fissures
Les fissures

2-1) Causes des fissures :

Les fissures peuvent être dues :
f à des contraintes excessives pendant le soudage (énergie trop élevée, refroidissement trop rapide, métal d’apport non adapté…)
f volume de cordon trop faible (préparation des bords trop étroite…)

f arrêt trop brutal de la soudure
f arrêt prématuré de la protection gazeuse en TIG.

2-2) Remèdes contre les fissures
Pour éviter les fissures :
fChoisir un métal d’apport approprié
fAdopter un préchauffage approprié
fEffectuer une bonne préparation des joints

Soudeur MIG
Fissure sur rail SNCF (Crédit: Roland Felix le Lechvien)

3) Défaut d’inclusions

En soudage, les inclusions désignent des corps étrangers présents au cœur du cordon.

La fissuration à chaud. Comment l’éviter?

Types d’inclusions fréquentes :
f
Inclusion solide : corps étranger inclus dans le cordon de soudure.
f Inclusion de laitier : morceau de laitier inclus dans le cordon de soudure.
f Inclusion de flux : morceau de flux inclus dans le cordon de soudure.
f Inclusion d’oxyde : oxyde métallique emprisonné dans la soudure.
fInclusion métallique : particule métallique de composition différente au cordon emprisonnée (souvent *6* tungstène en TIG *$* )

Défaut de soudure inclusions
Inclusions

4) Défaut de manque de fusion (collage)

Concernant le manque de fusion, il s’agit d’une mauvaise continuité métallurgique entre les métaux à assembler. Il peut aussi s’agir de manque de fusion des passes les unes avec les autres.

Types de manque de fusion :
f
Manque de fusion des bords à souder
fManque de fusion entre les passes.
f Manque de fusion à la racine.

Défaut de soudure collage manque de fusion
Manque de fusion


4-1) Causes des défauts de collage :

Ces défauts sont fréquents en soudage MAG et surviennent généralement quand :
fAngle du chanfrein trop étroit
fMauvaise orientation des électrodes
fIntensité trop faible

4-2) Remèdes :

f Mettre en œuvre un DMOS adapté

5) Défaut de  pénétration

Les défauts de pénétration peuvent être des manques ou des excès de pénétration. L’excès de pénétration est un surplus de métal à la racine de la soudure ou un excès dans la passe précédente.

5-1) Causes des défauts d’excès de pénétration :
f Jeu de soudage trop grand
f Vitesse d’avance trop lente
f Intensité trop élevée
f Distance électrode/pièce trop courte

Défaut de soudure exces de penetration
Excès de pénétration

5-2) Remèdes :
f Réduire le jeu de soudage
f Souder plus vite
f Réduire l’intensité
f Rapprocher la torche de la pièce pendant le soudage

5-3) Causes des défauts de manque de pénétration :
f Jeu de soudage trop petit (pièces trop rapprochées)
f Vitesse d’avance trop élevée
f Intensité trop faible
f Métal de base trop froid

Défaut de soudure manque de pénétration
Manque de pénétration

5-4) Remèdes :
f Agrandir l’écart des pièces à souder
f Souder plus doucement
f Augmenter l’intensité
f Préchauffer les pièces

6) Défaut d’effondrement :

Lorsque le l’énergie de soudage est trop importante, on peut avoir un effondrement du métal pendant la fusion.

Types d’effondrements:
f Effondrement à plat
f Effondrement en angle
f Effondrement en corniche

Défaut de soudureeffondrement à plat
Effondrement du cordon
Défaut de soudure effondrement corniche
Effondrement en corniche

7) Défauts retassures et criques :


Lorsque le métal se refroidit, il est possible que le cordon ne se referme pas de façon uniforme en fin de soudure. Le creux formé est appelé retassure. Les retassures de cratère sont des défauts dus à une mauvaise reprise de passes ou à un arrêt trop brusque de l’arc électrique . Les criques sont défauts non visibles.

Défaut de soudure soufflure et cavité
Retassure de cratère

8) Morsures et caniveaux :


Le caniveau est un défaut du à une trop grande énergie apportée pendant la soudure. Ce qui entraine un creux sur un grande partie de la longueur de la soudure. Les caniveaux peuvent être en surface, entre le cordon et le métal de base (y compris entre les passes, si plusieurs passes). Ils peuvent aussi être à la racine.
Les morsures sont des défauts locaux (ponctuels).
On veillera à réduire l’énergie de soudage pour éviter ce défaut (réduire intensité, augmenter la vitesse d’avance, augmenter la longueur d’arc,…)

Défaut de soudure morsures et caniveaux
Morsures
Défaut de soudure morsures et caniveaux
Caniveau

9) Défauts géométriques des cordons :

9-1) Défaut de convexité:
Il s’agit d’un excès de matière sur la longueur de la soudure, ou localisé. Les normes imposent des limites d’épaisseur pour le cordon. Si le cordon est trop bombé et dépasse ces limites, alors il y a défaut de convexité.

Défaut de soudure convexité
Convexité

9-2) Défaut de concavité:
Il s’agit d’un manque de matière sur la longueur de la soudure, ou localisé. Si le cordon est trop creux et dépasse les limites des normes, alors il y a défaut de concavité.

Défaut de soudure concavité
Concavité

9-3) Défaut d’alignement:
Lorsque les pièces sont mal bridées et/ou le pointage insuffisant, on peut avoir un défaut d’alignement.

Défaut de soudure alignement
Défaut d’alignement

9-4) Déformations angulaires:
Les déformations importantes de l’opération de soudage peuvent aussi entraîner un défaut angulaire. Les pièces assemblées ne respectent pas la forme souhaitée.

Défaut de soudure angulaire
Déformation angulaire

10) Défaut du au rochage:

Le rochage est souvent rencontré lors du soudage des aciers inoxydables (TIG ou *MIG ). Si la protection gazeuse est mauvaise, le bain de fusion s’oxyde est créé ce défaut. Le défaut de rochage est souvent rencontré à l’envers du cordon, ou la protection n’est pas toujours bien assurée.

Défaut de rochage
Défaut de rochage
Autre défaut de rochage
Autre défaut de rochage
Encore un autre défaut de rochage
Encore un autre défaut de rochage

11) Pollutions ferreuses

Pour le soudage des aciers inox, si des outils ne sont pas aussi en acier inoxydables, on risque d’avoir une pollution ferreuse. Elle provoque une corrosion en détruisant la couche de surface des aciers inoxydables.

L’acier inoxydable, avec le temps, présentera des traces d’oxydation (rouille).

12) Mauvaise reprise de cordon

Lorsque le soudeur reprend une soudure qu’il souhaite continuer, il doit faire en sorte de garder la continuité visuelle et métallurgique du cordon. Lorsque ceci n’est pas réussi, on peut avoir un défaut de reprise (manque ou excès de matière).

13) Projections

Pendant le soudage, des projections de particules de métal d’apport en fusion viennent parfois se coller au métal de base. Souvent si l’intensité est trop forte, la longueur d’arc trop importante, un mauvais choix ou débit de gaz protecteur , on peut rencontrer ces projections. (grattons de soudures).

A l’électrode enrobée , on rencontre aussi ces défauts qui ont les mêmes causes que celles citées précédemment, mis à part les effets du gaz bien sur.

14) Zéro défauts

Maintenant, vous pouvez souder avec zéro défauts

Défaut de soudure soufflure et cavité

Produits Rocdacier

Quelques produits sont en vente sur le site, notamment posters, livre sur le soudage, livre gestion de la production…