Afin d'obtenir une connexion solide et résistante lors du soudage, il est important de s'assurer que les tubes et tuyaux à souder sont inertés. Avant de commencer une soudure, il est donc nécessaire de s'assurer que l'oxygène ambiant autour de la zone de soudage a été éliminé et remplacé par un gaz de protection. De cette manière, une décoloration ou un déséquilibre dans la composition du métal après soudage peut être évité et, en même temps, cela garantit la qualité de la soudure, et en particulier de la racine.
Mais comment protéger correctement ? Quels sont les outils efficaces pour la purge ?
L'utilisation des gaz de protection diffère à bien des égards selon l'application. Avec une torche ouverte (utilisée pour le soudage automatique ou manuel), le gaz de protection est largement distribué à travers la buse et un diffuseur. Le diffuseur est situé dans la torche, sous la buse en céramique, et est percé d'une multitude de petits trous. Si vous envisagez d'acquérir une torche TIG manuelle, AXXAIR vous déconseille fortement de lésiner sur le choix du diffuseur, car c'est l'outil responsable de la distribution uniforme du gaz de protection.
Un autre outil très intéressant pour le soudage manuel ou automatisé avec une torche ouverte est la torche traînante, qui peut également être utilisée pour le gaz de protection arrière. C'est une méthode de travail très simple et le gaz de protection est dirigé directement sur la pièce à souder. Si cette option est choisie pour le soudage manuel, la manœuvre doit être effectuée avec une grande prudence et la quantité de gaz à utiliser doit être suffisante pour obtenir un résultat satisfaisant.
…Qu'en est-il des têtes fermées ?
Prenons l'exemple d'une soudure réalisée avec une tête fermée pour le soudage orbital : Dans ce cas, la chambre fermée de la tête de soudage est remplie de gaz de protection, expulsant ainsi l'air atmosphérique, y compris l'oxygène. La soudure peut alors être réalisée sans problème tant que le temps de pré-gaz est respecté. Le temps de pré-gaz pour la chambre fermée est calculé automatiquement par le générateur de soudage orbital. Le temps de purge du tube peut varier en fonction de la taille du tube à souder et de la longueur de la zone d'inertage.
Pour les tubes pouvant atteindre plusieurs kilomètres de long, il est judicieux d'essayer de confiner la zone d'inertage afin de créer une chambre de protection et d'utiliser des brides en silicone ou des accessoires en forme de ballon, positionnés à 10 cm de chaque côté de la soudure, qui scelleront la chambre de protection. Une fois le soudage terminé, il est très facile de retirer ces ballons en les faisant glisser avec un câble spécial, fabriqué spécifiquement à cet effet.
Quels sont les pièges possibles à éviter ?
Avant tout : le gaz
En soudage TIG, l'ouverture de la bouteille de gaz pendant le processus de soudage est cruciale et ne doit en aucun cas être oubliée – c'est une chose que chaque soudeur garde toujours à l'esprit. Si la bouteille n'est pas ouverte, le tube sera brûlé lors de l'amorçage en raison du manque de gaz de protection. En même temps, cela aura également brûlé l'électrode en tungstène, qui est elle-même très sensible à l'atmosphère inerte.
Courants d'air et flux d'air
Les courants d'air sont également à éviter. Lorsque les opérations de soudage sont effectuées à l'extérieur, des intrusions d'oxygène peuvent se produire de manière aléatoire. Il est donc recommandé d'établir un environnement protégé pour mieux contrôler le soudage.
Débit de gaz et pression à l'intérieur du tube
Pendant tout le processus de soudage, un débit de gaz constant doit être maintenu à l'intérieur des pièces à souder et la pièce doit être maintenue sous contrôle pour éviter toute accumulation de pression. Si, en raison d'un excès de gaz et d'une évacuation insuffisante, il y a une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce, cela aura un effet immédiat sur l'aspect de la soudure.
L'idée est simple :
- Si la pression à l'intérieur de la pièce à souder est trop élevée, le cordon de soudure sera poussé vers l'extérieur et le résultat semblera creux.
- Si la pression intérieure est identique à la pression extérieure, le résultat ne sera pas influencé par ce paramètre.
Dans certaines zones, les différences de pression sont volontaires et calibrées afin de modifier l'apparence du cordon de soudure. Mais il faut veiller à contrôler ces variations pour garantir un résultat reproductible.
Le rôle important de la densité du gaz
La densité du gaz est un facteur important à prendre en compte. L'argon est plus lourd que l'air. Lors du remplissage d'un réservoir, l'orifice d'entrée du gaz doit être placé au fond du réservoir et l'orifice de sortie en haut. Lors du remplissage d'un tuyau avec de l'azote – ce qui est assez courant – l'orifice d'entrée doit être placé en haut et l'orifice de sortie en bas, car l'azote est plus léger que l'air. De cette façon, tout l'oxygène sera expulsé vers le bas.
Sécurité dans les espaces confinés
Par ailleurs, toutes les règles de sécurité doivent être suivies précisément. Un soudeur travaillant à l'intérieur d'un réservoir risque des accidents graves, voire mortels. Les gaz de protection sont inodores et le soudeur est souvent inconscient de l'influence qu'ils peuvent avoir sur le corps. Dès que l'on commence à se sentir fatigué et à avoir envie de bâiller par exemple, des vertiges et un malaise peuvent survenir quelques instants plus tard. Peu après les premiers signes de malaise, on se trouve en insuffisance respiratoire et on risque de graves conséquences. Si le cerveau est privé d'oxygène, cela peut entraîner la mort dans le pire des cas. Tout cela se produit en quelques minutes et explique pourquoi toutes les règles de sécurité doivent être respectées à la lettre lors du travail dans un réservoir. C'est aussi à cause de ce danger que le soudeur doit travailler en binôme avec une personne située à l'extérieur du réservoir. Cela s'applique à tous les espaces confinés. L'analyse des risques de ces espaces doit être effectuée au préalable avec la plus grande précision et le plus grand soin.
Choisir le gaz approprié et les éléments à souder
Un autre aspect important est la bonne qualité de la protection gazeuse. Il convient de choisir le gaz le plus pur possible en fonction du résultat de soudage souhaité. Si, par exemple, une coloration dans une tolérance stricte est souhaitée, le gaz le plus pur possible doit être sélectionné. Mais cela aussi peut présenter un piège si l'on considère tout le chemin que le gaz va parcourir. Si le gaz passe par des tuyaux poreux, anciens ou souillés, le résultat de soudage sera de moins bonne qualité. Pour cette raison, il convient de choisir des tubes rigides plutôt que des tuyaux flexibles. De nombreux soudeurs préfèrent utiliser des tuyaux flexibles car ils sont plus maniables, mais ce tube flexible qui sera mis sous pression ou sous vide présentera un effet "éponge" en piégeant le gaz. La prochaine fois qu'il sera mis sous pression, ce gaz sera à nouveau libéré. Lorsque cela se produit, on pourrait devoir lutter en permanence contre les impuretés dans le gaz.
Bien sûr, ce genre de problème se produit principalement dans les applications nécessitant des soudures de haute qualité. Dans d'autres cas, un tuyau flexible peut être parfaitement adapté. Il en va de même pour tous les raccords : vous ne trouverez jamais de joints en caoutchouc sur des tuyaux censés transporter des gaz purs.
Protection gazeuse – ballons ou brides ?
Un autre aspect à ne pas négliger lorsque l'on protège les tubes : les ballons sont plus fragiles que les brides en silicone. Si le ballon est percé ou s'il est placé trop près de la soudure et surchauffe, il devra être remplacé. D'autre part, si pour certaines applications il est possible de protéger les tubes avec une bride en forme de "U", cette dernière est beaucoup plus robuste et peut être utilisée indéfiniment. Il convient toutefois de noter que sa mise en œuvre est plus difficile et que la mise en place est plutôt fastidieuse. Une autre solution est le ruban adhésif hydrosoluble : une membrane plastique utilisée pour boucher la tuyauterie et confiner la zone de protection. Une fois la soudure terminée, il suffira de remplir le tuyau d'eau et le bouchon se dissoudra.
