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  • Evitez les 13 erreurs courantes de soudage MIG/MAG de tuyauteries

    Problèmes courants en soudage de tuyaux et comment les résoudre
    Cet article technique est rédigé par la société MILLER.
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    Nous avons souvent beaucoup de questions sur le soudage des tuyauteries.
    Qu'il s'agisse de souder des tuyaux haute pression, des tuyaux de haute pureté pour les industries de l’agroalimentaIre, de l'alimentation et des boissons, ou des tuyaux pour les industries du pétrole et du gaz, il existe un certain nombre d'éléments communs dans le soudage et la fabrication de tuyaux qui posent des problèmes.
    Celles-ci incluent tout ce qui va des gaz de soudage de protection, galets d’entraînement et au choix d’un matériel de soudage, d’un pistolet MIG/MAG.
    Alors que les entreprises s'efforcent de former de nouveaux soudeurs, de travailler avec de nouveaux matériaux, d'améliorer la qualité, la productivité, la sécurité, il est important de se concentrer sur certaines de ces variables de base du procédé de soudage des tubes susceptibles d'affecter ces efforts.
    Dans cet article technique, nous allons examiner 13 problèmes les plus courants rencontrés dans le soudage de tubes et voir comment les résoudre.

    1 - Oublier de meuler les oxydes des chanfreins après oxycoupage

    Les procédés de coupage à la flamme et par plasma ajoutent une couche d'oxyde sur les bords coupés.
    Cette couche d'oxyde doit être enlevée par meulage avant le soudage, car l'oxyde a souvent un point de fusion plus élevé que le métal de base.
    Une fois que l'arc est suffisamment chaud pour faire fondre l'oxyde, il est trop chaud pour le métal de base et peut provoquer un brûlage.
    Les oxydes peuvent également rester dans la soudure et provoquer une porosité, des inclusions, un manque de fusion et d'autres défauts.
    Il est très important que les soudeurs se souviennent de blanchir les bords du joint jusqu'au matériau de base avant le soudage, ainsi que de rectifier les surfaces intérieures et extérieures du tuyau afin d'éliminer ces oxydes et autres contaminants potentiels.

    2 - Négliger la qualité de la coupe et des chanfreins

    Lorsque les soudeurs travaillent avec des matériaux plus sujets à la déformation et aux apports de chaleur plus élevés, tels que l'acier inoxydable et l'aluminium, une coupe et un chanfrein médiocres peuvent entraîner un mauvais ajustement et créer des jeux inutiles.
    Les soudeurs compensent ensuite cette erreur en introduisant plus de métal d'apport (donc de la chaleur) dans le joint pour le remplir.
    Cette chaleur peut entraîner une déformation importante et, avec un tuyau résistant à la corrosion tel que l'acier inoxydable, peut réduire les qualités anticorrosion du métal de base.
    Cela peut également entraîner un manque de pénétration ou une pénétration excessive. Une mauvaise préparation entraîne également des durées de cycle de soudage plus longues, des coûts de consommables plus élevés et des réparations potentielles.
    Les ateliers qui utilisent actuellement des scies à tronçonner ou des scies à ruban pour couper des tuyaux devraient envisager d'acheter un équipement de découpe orbitale de tuyaux dédié pour garantir des coupes précises.
    Cette précision permet de garantir une mise en place optimale et de minimiser la quantité de métal et de chaleur introduite dans le joint.

    3 - Oublier de meuler et de couper les points de soudure

    L’opération de pointage est essentielle à la mise en place, et les meilleures pratiques recommandent que la soudeuse découpe et utilise des plumes pour assurer la cohérence de la soudure finale.
    En particulier dans les ateliers où un installateur prépare le tuyau et que quelqu'un d'autre le soude, il est important que le soudeur sache exactement ce qu'il y a dans la soudure. Les points laissés dans le joint sont consommées par la soudure.
    En cas de défaut de la pince ou si l'installateur a utilisé le mauvais métal d'apport pour clouer le joint, il existe un risque de défauts de la soudure.
    Couper et mettre en drapeau les punaises aide à éliminer ce problème potentiel.

    4 - La préparation des joints est différente selon le procédé de soudage

    La formation des soudeurs est une priorité absolue pour de nombreux ateliers de fabrication et, pour le meilleur ou pour le pire, de nombreux soudeurs apportent leur expérience acquise.
    Ces expériences peuvent être abordées avec une formation adéquate, mais nous constatons souvent l’erreur suivante: les soudeurs expérimentés en MMA n’ont pas compris comment préparer correctement un joint pour les procédés MAG avec fil couramment utilisés dans les applications de fabrication de pipes et tuyauteries.
    Les soudeurs formés traditionnellement au soudage ARC E.E. et TIG préparent souvent le joint avec une ouverture de chanfreins importante et souhaitent que l'écart entre les pièces soit aussi étroit que possible.
    Alors que les ateliers de tuyauterie optent pour des procédés MIG/MAG plus simples et plus productifs, nous préférons que les soudeurs réduisent cette ouverture et espacent le joint à environ 3 mm (1/8 de pouce).
    Cette zone est plus large que celle utilisée pour les procédés ARC E.E.et TIG et peut entraîner de nombreux problèmes: concentration excessive de chaleur sur les bords de la soudure, manque de pénétration et renforcement insuffisant à l'intérieur du tuyau.
    Les ateliers doivent former leurs soudeurs aux spécificités de chaque application et s’assurer de bien comprendre les différentes techniques de préparation de la soudure et d’opération avant d’entreprendre le travail.

    5 - Un trop gros débit de gaz n’est pas toujours la bonne solution

    Certains soudeurs ont la fausse idée selon laquelle «plus il y a de gaz de protection, mieux c'est»
    Et ils vont ouvrir le gaz de protection avec un fort débit, croyant à tort qu'ils confèrent plus de protection lors du soudage.
    Cette technique pose un certain nombre de problèmes:
    gaspillage de gaz de protection (ressources et coût), agitation accrue et inutile du bain de fusion et effet venturi de convection qui aspire de l'oxygène dans la soudure et peut conduire à de la porosité.
    Chaque poste de soudage devrait être équipé d'un débitmètre étalonné et chaque soudeur devrait comprendre comment régler convenablement et respecter les débits de gaz recommandés.

    6 - Ne pas faire vous-mêmes de mélange de gaz de protection

    Nous avons vu des ateliers qui, pour une application en acier inoxydable nécessitant 75% d’argon / 25% d'hélium, installaient un réservoir de gaz séparé d'argon et un réservoir séparé d'hélium, puis s'appuyaient sur des soit disant régulateurs de débit pour obtenir la quantité appropriée de mélange de gaz de protection.
    La vérité est que vous ne savez vraiment pas ce que vous obtenez dans un mélange de gaz avec cette méthode.
    En achetant des bouteilles de mélange de gaz auprès de fournisseurs fiables ou en achetant un mélangeur massique de gaz approprié, vous saurez exactement avec quoi vous protégez votre soudure et si vous vous conformez aux procédures et aux qualifications requises.

    7 - Cherchez l’origine des éventuelles porosités

    Les générateurs de soudage ne créaient pas de porosité.
    Nous demandons aux soudeurs de raconter leurs dernières actions depuis le début de l’apparition des porosités.
    Les soudeurs constateront souvent que cela a commencé juste au moment où une bouteille de gaz était remplacée (connexions desserrées, utilisation incorrecte du gaz), à la mise en place d'une nouvelle bobine de fil, lorsqu'une personne ne préparait pas correctement le matériau (oxydes présents dans la soudure), ou si le matériel a été contaminé ailleurs sur la ligne de fabrication.
    La plupart du temps, le problème est dû à une interruption ou à un problème de débit de gaz.
    Retracer vos actions mènera souvent à la variable qui a causé l’apparition des porosités.

    8 - Utiliser un galet d’entraînement inadapté en soudage MAG

    Les fils fourrés doivent être utilisés avec un galet d'entraînement cranté, tandis que les fils pleins doivent être utilisés avec un galet d'entraînement en V standard.
    Il est essentiel que les soudeurs se rappellent de changer le type de galet dans leur machine MAG.
    Les soudeurs qui utilisent incorrectement un galet d'entraînement en V standard avec un fil fourré constatent généralement le glissement du fil, donc augmentent la pression de serrage du galet d'entraînement pour le maintenir en place, ce qui écrase ensuite le fil fourré.
    A l’inverse les galets d'entraînement crantés ébrècheront le revêtement extérieur sur des fils solides, ce qui entraînera le colmatage rapide de la gaine guide fil.
    Les soudeurs ont alors tendance à augmenter la pression de serrage et les problèmes s’aggravent par voie de conséquence.
    En bout de ligne: si vous vous retrouvez devant un dévidage saccadé de fil, cela signifie que quelque chose ne va pas du tout dans le processus de dévidage : mauvais galet d’entraînement, mauvaise taille de galet d’entraînement ou encrassement de la gaine guide fil .
    Assurez -vous que vous utilisez les bons galets.

    9 - N’utilisez pas de solvant sur votre tampon anti-poussière

    Certains soudeurs ajouteront un tampon anti-poussière - une petite pièce de tissu - juste avant le système de galets d’entraînement afin d’éliminer tous les contaminants surfaciques du fil en bobine.
    En soi, cela convient, mais certains soudeurs ont ajouté un lubrifiant ou un solvant de nettoyage à ce tampon anti-poussières afin d’améliorer encore l’alimentation ou de «nettoyer» le fil.
    Cela a parfois l'effet inverse: ces solvants contaminent le fil électrode et peuvent entraîner des défauts de soudure.
    En guise d'alternative ou pour une protection accrue, vous pouvez également ajouter un couvercle de bobine pour protéger la bobine de fil des contaminants en suspension dans l'air.

    10 - Utiliser une taille de buse adaptée à la torche

    Différentes tailles et types de buses sont nécessaires avec le procédé MIG/MAG.
    Sachez quelles buses correspondent à chaque procédé et utilisez-les en conséquence.

    11 - Sélectionner la bonne torche de soudage MIG/MAG

    Lorsqu'ils spécifient un pistolet MIG/MAG pour des applications de tuyauterie, les ateliers choisissent souvent un pistolet MIG/MAG en fonction de l'intensité moyenne de leur application.
    Ils peuvent acheter un pistolet MIG/MAG de 250 ampères et avoir un ampérage moyen de 250 ampères, mais ils le soumettent à des ampérages considérablement plus élevés au plus fort du cycle de pulsation.
    Ces pistolets ne sont pas conçus pour ce pic d’ampérage et peuvent se dégrader plus rapidement.
    De même, la plupart des pistolets MAG sont conçus pour une utilisation avec un gaz à 100% de CO2.
    C'est parfait pour les applications qui soudent à 100% de CO2, mais l'intensité disponible sur ce pistolet diminue dès lors qu'un mélange de gaz est utilisé dans la plupart des applications de soudage de tuyaux.
    Nous comprenons que les ateliers de fabrication s’orienteront vers les torches à faible ampérage car elles sont plus légères et moins chères, mais la galère n’en vaut pas la peine à long terme.
    Sélectionnez toujours votre matériel de soudage selon les paramètres maximum de vos besoins en soudage.

    12 - Ne pas vouloir automatiser à tout va sans réflexion

    Une des erreurs les plus courantes est le désir de se lancer dans des processus robotiques ou mécanisés hautement automatisés avant de faire les études appropriées.
    Les processus de soudage automatisés ne peuvent être aussi efficaces que les processus en amont et en aval d'un atelier.
    Une cellule automatisée ne sert à rien si elle est inactive car les processus en amont restent lents ou si elle crée de nouveaux goulots d'étranglement en aval.
    Un atelier doit d’abord faire deux choses essentielles:
    comprendre parfaitement le problème qu’il tente de résoudre par l’automatisation, puis simplifier tout le reste de l’opération pour assurer le bon déroulement des opérations et une efficacité optimale pour chaque poste de travail.
    Nous avons souvent constaté qu’en prenant le temps d’examiner le problème qu’un atelier de fabrication tente de résoudre, ils découvrent d’autres efficacités en amont qui résolvent leur problème initial, ce qui leur permet d’économiser le temps et les dépenses liés à une nouvelle infrastructure pour automatiser le procédé de soudage.
    Ils peuvent aussi découvrir qu’une simple installation mécanisée peut suffire à la place d’une cellule robotique plus intensive.

    13 - Bien dimensionner le générateur de soudage

    Nous avons vu des ateliers qui considèrent un poste de soudage d’atelier de 250 ampères qui sont convaincus que le générateur fournira la puissance et les performances nécessaires pour exécuter un grand nombre d’applications de soudage de tuyauteries et dans certains cas, ils auront peut-être raison.
    Ces machines plus petites et moins coûteuses ont également des cycles de fonctionnement plus bas et moins de capacités.
    Si votre atelier est soucieux de la fabrication des canalisations et souhaite maintenir des niveaux de productivité élevés, une utilisation à des cycles de fonctionnement plus élevés garantira une utilisation cohérente.
    C'est la différence entre 250 ampères à un cycle de service de 20% (2 minutes sur un cycle de 10 minutes) par rapport à 250 ampères à un cycle de fonctionnement de 100% (10 minutes de soudage continu sur un cycle de 10 minutes).
    Le système de soudage de tuyauterie Pipeworx de Miller, par exemple, est évalué à 400 ampères pour un facteur de marche de 100%, ce qui garantit un arc de soudage puissant et constant toute la journée sans devoir s’arrêter, dans la plupart des scénarios de tuyauteries, pour laisser reposer la machine.
    Cette robustesse est particulièrement utile dans des applications telles que le soudage à fil fourré dans les applications de soudage avec des fils de plus grand diamètre et des vitesses d’alimentation de fil plus élevées, où la source de courant fonctionne en permanence à des niveaux d’ampérage plus élevés.
    Ces systèmes de soudage industriels plus robustes offrent également de puissantes capacités multi-processus - essentielles dans les applications de tuyauterie où vous pouvez exécuter une passe à la racine en ARC E.E. ou en TIG, puis passer à un procédé par fil pour les passes de remplissage ou de finition.
    Ils offrent également de nouveaux processus, tels que RMD, qui sont plus faciles à apprendre pour les nouveaux soudeurs et deviennent compétents dans la mesure où les ateliers continuent à chercher des soudeurs qualifiés.
    Le fait de disposer de ces fonctionnalités dans un système permet de réduire le temps et les coûts de basculement, les difficultés liées à l'utilisation de plusieurs équipements et la disparition des équipements d'exploitation nécessitant plus de temps de repos que de travail.

    14 - Auteur de l'article technique

    Cet article technique est rédigé par la société MILLER.
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