Question d'origine :
Bonjour, j'aimerais savoir ce qui ce passe au niveau moléculaire lors d'une soudure à l'arc ... Merci d'avance
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 25/05/2005 à 16h11
Voici les éléments apportés par Les Bases métallurgiques du soudage :
Le soudage à l'arc avec électrodes enrobées peut être étudié en même temps que le soudage MIG ou MAG, car ces trois procédés couvrent le même domaine d'énergie (approximativement 5 à 30 x 10 3 J/cm) ce qui correspond à des temps de refroidissement entre entre 800 et 500 ° C de l'ordre de quelques secondes à 30 ou 40 secondes selon les épaisseurs et aussi selon la température initiale.
En soudure d'acier, la connaissance des temps de refroidissement associé à l'énergie, à l'épaisseur et à la température initiale permet la prévision des transformations engendrées par le cycle de soudage, au moyen des diagrammes établis pour le soudage.....
Finalement pour présenter les caractères généraux d'une opération de soudage, il faut en examiner trois aspects, à savoir :
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Le refroidissement modifie la stabilité de l'équilibre en favorisant cette réaction dans le sens qui fournit de l'oxyde de carbone, qui se dégage et quitte la phase liquide, ou bien se trouve bloqué par la solidification. Ce dégagement à partir du liquide provoque une agitation de ce dernier ; c'est pour cette raison que l'acier qui donne lieu à ce phénomène est dit effervescent. Le blocage du dégagement d'oxyde de carbone par la solidification se traduit par des soufflures, que l'on observe dans le lingot, mais qui, normalement, s'applatissent et se ressoudent au cours du laminage ultérieur. D'autre part, en raison de l'agitation de la phase liquide provoquée par le dégagement gazeux, les impuretés, en solution ou sous forme d'inclusions, ainsi d'ailleurs que le carbone, s'y rassemblent et enrichissent cette phase, de telle sorte que la partie cnetrale du lingot, qui est la dernière à se solidifier, est plus riche en carbone et en impuretés que le pourtour qui s'est solidifié en premier et qui, lui, est moins riche en ces éléments C, S et P. C'est le phénomène de ségrégation, qui se traduit ultérieurement, après laminage à chaud, par une hétérogénéité chimique des produits finis, plus riches en carbone et impuretés à coeur qu'à la peau.
Si, en cours d'élaboration ou au moment de la coulée, l'acier a reçu une addition d'éléments, qui, avides d'oxygène, évitent l'oxydation du carbone (silicium, qui s'oxyde sous forme de silice SiO2, Aluminium, qui donne Al2O3, ou encore titane ou zirconium), le dégagement d'oxyde de carbone n'a pas lieu et la solidification est tranquille, car elle se fait sans bouillement du liquide ; on dit que l'acier est calmé. Un refroidissement aussi tranquille de la phase liquide rend possible une décantation des impuretés et du carbone vers le haut (la tête du lingot), ce qui a pour effet de produire dans la plus grande partie de ce lingot un acier homogène quant à la répartition du carbone et des impuretés, fournissant après laminage, moyennat un chutage convenable, des prouits eux-mêmes homogènes, car venant de parties exemptes de ségrégation.....
Voici quelques autres ouvrages sur le soudage à l'arc disponibles à la Bibliothèque municipale de Lyon
DANS NOS COLLECTIONS :
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