Fiches pratiques · Procédés de mécano-soudure · Soudage

Déformations de soudage et redressage

Notion

Maîtriser retraits, déformations angulaires et contraintes résiduelles.

Principe

Le métal chauffé se dilate puis se rétracte au refroidissement : retrait longitudinal et transversal, déformation angulaire, voilement. Parades : limiter l'énergie (cordons justes nécessaires), souder symétriquement, définir une séquence de soudage, prédéformer, brider, souder par pas de pèlerin. Correction : redressage à la presse ou à la flamme (chaudes de retrait), selon des procédures maîtrisées.

Comprendre pas à pas

1. La situation

Un cadre de machine de 3 m, soudé en tubes, sort tordu de 6 mm en bout. Le redressage à la presse prend 2 heures par cadre et n'est pas toujours possible. Question : comment limiter les déformations de soudage ?

2. Les leviers et leur effet

LevierPrincipe
Réduire l'énergiecordons aux bonnes dimensions (pas de surdimensionnement), procédés plus concentrés
Équilibrersouder alternativement de part et d'autre de l'axe neutre
Séquencesouder du centre vers les extrémités, cordons discontinus alternés (pas de pèlerin)
Bridagemontage rigide pendant le soudage et le refroidissement
Prédéformationdécaler les pièces à l'opposé de la déformation attendue
Redressageà la flamme (chauffes localisées) ou à la presse, en dernier recours

3. L'idée

Le métal fondu puis refroidi se rétracte : il tire sur les pièces et les déforme (retrait longitudinal, transversal, angulaire). La déformation augmente avec l'énergie apportée et le volume de métal déposé, et dépend de l'ordre des soudures. On la prévient par la conception, les paramètres, la séquence et le bridage, plutôt que de la corriger après.

4. Les actions

Cordons. Gorges ramenées de a6 à a4 comme au plan : −55 % de métal déposé.

Séquence. Soudage alterné de part et d'autre du cadre, du centre vers les bouts.

Montage. Cadre bridé sur table 3D jusqu'au refroidissement.

Résultat. Flèche de 6 à 1,5 mm, redressage supprimé.

5. À vous de jouer : flèche selon les actions

Saisissez la flèche mesurée (mm) après chaque action.

6. Ce qu'il faut retenir

  • Le métal se rétracte en refroidissant et déforme les pièces.
  • Moins d'énergie, cordons justes, séquence équilibrée, bridage.
  • Prévenir plutôt que redresser.

Mise en œuvre

Acteurs
Méthodes, soudeurs
Durée
—
Livrables
Séquence de soudage, montages, procédure de redressage
  1. Limiter l'énergieCordons au juste nécessaire, procédés à faible apport de chaleur.
  2. Définir la séquenceSoudage symétrique, alterné, en pas de pèlerin.
  3. Brider ou prédéformerMontages rigides, prédéformation inverse calibrée par essais.
  4. Redresser si nécessairePresse ou chaudes de retrait selon une procédure maîtrisée.

Exemple d'application

Platine de 800 × 600 × 10 avec raidisseurs : planéité de 6 mm après soudage. Avec soudage alterné symétrique et bridage sur table, la planéité est de 1,5 mm, ce qui supprime le redressage.

Points de vigilance

  • Surdimensionner les cordons « par sécurité » : plus de déformation, plus de temps