Cet article technique aborde la définition de la soufflure ou porosité de gaz, les différentes causes et origines possibles et les méthodes pour éviter sa présence.
1 - Préambule
La soufflure sphéroïdale (ou porosité) est un défaut de compacité volumique de soudure qui est assez commun en soudage et assez facile à corriger lorsque l'origine est connue.
Quels sont les problèmes qui contribuent à générer de la porosité?
Cette liste récapitulative ci-dessous donne au soudeur une bonne idée de ce que pourrait être la cause du problème rencontré.
2 - Définition de la soufflure
La porosité est la conséquence d'une contamination du métal déposé sous la forme de bulles de gaz piégées dans la soudure lors de la solidification.
Les gaz libérés lors du soudage sont absorbés dans le métal fondu et emprisonnés lors de la solidification.
Dans d'autres cas, le gaz de protection de la torche ne protège pas complètement le bain fondu de soudure et de l'air atmosphérique affecte par oxydation le cordon de soudure.
La porosité se présente sous la forme de trous plus ou moins arrondis, appelées soufflures sphéroidales.
Si les soufflures sont de forme allongée, le défaut est nommé soufflures allongées ou soufflures vermiculaires selon la disposition et la forme.
La soufflure sphéroïdale (porosité) est rarement considérée comme un défaut grave de soudage.
Toutefois sa dimension géométrique et le pourcentage du défaut dans une soudure peuvent être une cause de refus selon les codes de construction.
La norme EN ISO 12517-1 précise des dimensions de soufflures sphéroïdales maxi de 0,2 x l'épaisseur soudée avec un maxi de Ø 3 mm quelque soit l'épaisseur supérieure à 15 mm et moins de 1% de soufflures dans le joint soudé.
Il est facile de corriger le problème de soufflures lorsque l'on connait l'origine possible.
3 - Les différentes causes et origines possibles
Nous allons examiner ci-dessous les différentes causes possibles et probables de contamination du bain de fusion et génératrices de soufflures : 1 - La présence de graisse, d'huile, de peinture, de colle, d'oxyde sur la surface des pièces à souder peut générer beaucoup de gaz de combustion et créer des soufflures dans le bain de fusion. Un nettoyage soigné de la surface des pièces à souder est préconisé par tous les codes de fabrication.
2 - La présence d'humidité (H2O) et de condensation peut générer des soufflures. Il suffit de préchauffer la surface avant soudage à 40°C / 50°C pour éliminer cette humidité.
3 - Le cône d'inertage de la protection gazeuse est soufflé par un courant d'air. Il faut éviter d'ouvrir les portes d'atelier, de protéger les aérations des ventilateurs de refroidissement et de placer des écrans dans les zones de soudage.
4 - La bouteille de gaz de protection est pratiquement vide. Il suffit de vérifier son manomètre-détendeur avant le début des travaux.
5 - La buse de soudage MIG/MAG est obturée par des projections métalliques qui limitent le diamètre du cône d'inertage et le passage du gaz. Un simple nettoyage de l'intérieur de la buse métallique avant soudage élimine le problème.
6 - La buse de soudage est tenue trop loin du bain de fusion lors du soudage ce qui génère une mauvaise protection gazeuse par diminution du flux gazeux et une contamination possible par l'air ambiant.
7 - L'inclinaison de la torche de soudage est trop prononcée ce qui génère une mauvaise protection gazeuse par diminution du flux gazeux et l'aspiration intempestive de l'air ambiant par d'éventuels effets venturi.
8 - L'étuvage et le stockage des produits de soudage (électrodes enrobées, flux solide) doit être correctement effectué pour éviter la reprise d'humidité et la présence de soufflures dans le bain de fusion.
9 - La propreté des fils d'apport doit être rigoureuse pour limiter la contamination du bain de fusion et la génération de porosités. Le nettoyage par dégraissage ou tampon est préconisé. La manipulation du fil d'apport TIG avec des gants propres est recommandée.
10 - Les revêtements par galvanisation génèrent beaucoup de fumées et de soufflures dans la soudure selon la composition du primaire et le pourcentage de zinc. Eliminer par meulage la couche de revêtement avant soudage et la reconstituer après soudage.
11 - L'utilisation de spray anti-adhérence de projections métalliques dans la buse de soudage MIG/MAG doit être réalisée avec parcimonie pour éviter la contamination du bain de fusion par les fumées de combustion du produit.
12 - Les boyaux d'alimentation de gaz de soudage ne doivent pas être écrasés ni pincés lors de l'opération de soudage.
13 - Les boyaux d'alimentation de gaz de soudage doivent être en parfait état de propreté et d'étanchéité.
14 - Le débit de gaz à la torche de soudage doit être suffisant et non excessif. Un débit trop important peut généré des aspirations de l'air ambiant par effet venturi et la formation de soufflures.
15 - La composition et la qualité de pureté du gaz de soudage doit être en rapport avec le travail de soudage à réaliser pour éviter la formation intempestive de soufflures.
16 - Les joints toriques placés sur les raccords des torches de soudage doivent être en parfait état de fonctionnement pour limiter la contamination du gaz de protection et la formation possible de soufflures.
17 - Lors du soudage de joint avec chanfrein en Vé avec jeu entre talon à la racine, il est important d'assurer une protection gazeuse envers pour éviter l'aspiration de l'air ambiant par le bain de fusion à la racine du joint et la formation de soufflures.
18 - Lors de l'amorçage et du soudage avec électrodes enrobées basiques, maintenir un arc de soudage le plus court possible pour limiter l'absorption de l'air ambiant dans le bain de fusion et limiter la formation de soufflures.
4 - Quelques liens Internet utiles
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