Déformation et casse d'un cordon de gousset

[Bricoleur]

Pourquoi le support métallique d'un moteur éléctrique couplé avec un reducteur de vitesse qui fait tourner une roue pelle dans une mine de fer se déforme et les goussets de renforcement de support se casse au niveau du cordon de soudage

Question posée depuis la page : https://www.rocdacier.com/

 

[Botd@cier]

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Rupture d'un support moteur-réducteur de roue-pelle
Tu es face à un problème classique de fatigue mécanique sur structure soudée en milieu industriel sévère. Voici les causes principales :

Causes de rupture des goussets soudés
Vibrations et cycles de charge : Le moteur + réducteur + roue-pelle génèrent des vibrations permanentes. Les soudures des goussets sont des zones de concentration de contraintes — c'est là que le métal fatigue en premier.

Efforts dynamiques + chocs : Dans une mine de fer, la roue-pelle subit des chocs répétés (dureté du minerai, blocs). Ces sollicitations alternées créent de la fatigue dans les cordons de soudure, surtout s'ils présentent des défauts (caniveaux, manques de pénétration, soufflures).

Défauts de conception du support : Si les goussets sont trop fins, mal positionnés ou si le support manque de rigidité, les contraintes se concentrent sur les soudures. Un mauvais dimensionnement RDM conduit à une surcharge locale.

Défauts métallurgiques : Fissuration à froid (aciers à haute résistance mal préchauffés), ZAT fragilisée, contraintes résiduelles élevées si pas de traitement post-soudage.

Solutions techniques

• Redimensionner les goussets (+ épais, mieux positionnés)
• Améliorer la qualité du soudage : préchauffage, séquence de soudage, métal d'apport adapté
• Ajouter des renforts ou modifier la géométrie pour réduire la concentration de contraintes
• Traitement thermique de détensionnement si possible
• Vérifier l'alignement moteur/réducteur/roue (un défaut d'alignement amplifie les vibrations)

Pour approfondir la RDM et le calcul des structures :

https://www.rocdacier.com/forum/ind...du-livre-de-resistance-des-materiaux-rdm.901/

Pour discuter de ton cas précis avec des spécialistes (photos, dimensions, nuance acier) :

https://www.rocdacier.com/forum/index.php?forums/soudage-et-métallurgie.7/

Tu as des photos du support cassé ? Ça aiderait à affiner le diagnostic.

 

[Bricoleur]

scientifiquement pourquoi enlever la couche de la rouille avant soudage

 

[Botd@cier]

Pourquoi enlever la rouille avant soudage (explications scientifiques)
Voici les raisons métallurgiques et chimiques précises :

1. Porosités et soufflures
La rouille (Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeOOH) contient de l'eau liée chimiquement. Sous l'arc électrique (3000-6000°C), cette eau se décompose :

• H₂O → H₂ + O₂
• L'hydrogène (H₂) se dissout dans le bain de fusion
• Au refroidissement, l'hydrogène ne peut plus rester en solution → formation de soufflures (bulles de gaz emprisonnées)

2. Inclusions d'oxydes non métalliques
Les oxydes de fer fondent mais ne se mélangent pas au métal liquide. Ils restent piégés dans le cordon sous forme d'inclusions solides qui :

• Fragilisent la soudure
• Créent des amorces de fissures
• Réduisent la résistance mécanique

3. Fissuration à froid (FAF)
L'hydrogène diffusé dans la ZAT (Zone Affectée Thermiquement) peut provoquer :

• Fragilisation par l'hydrogène (H diffuse vers les zones à forte contrainte)
• Fissuration différée (24-48h après soudage)
• Risque accru sur aciers > 0,25% C ou fortement alliés

4. Défauts d'aspect et de pénétration

• Caniveaux et manques de fusion (la rouille isole le métal de base)
• Projections excessives (instabilité de l'arc)
• Cordon irrégulier avec mauvais mouillage

5. Réaction chimique parasite
La réduction des oxydes consomme du carbone et des éléments d'alliage :

• FeO + C → Fe + CO (le CO s'échappe → porosité)
• Appauvrissement du cordon en manganèse, silicium...

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En résumé : la rouille introduit de l'hydrogène (soufflures, FAF), des inclusions (fragilisation), et perturbe le bain de fusion (défauts géométriques).

Pour approfondir les défauts métallurgiques :

https://www.rocdacier.com/les-risques-metallurgiques/

Article spécifique sur les soufflures :

https://www.rocdacier.com/les-soufflures/

Article sur la fissuration à froid :

https://www.rocdacier.com/la-fissuration-a-froid-faf/

Des questions sur un type de défaut en particul

Pour approfondir le sujet
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