Les tubes en acier galvanisé, avec leurs doubles avantages de résistance à la corrosion et de longue durée de vie, associés à des prix relativement bas, ont connu un taux d'utilisation croissant. Cependant, négliger certains aspects lors du soudage peut entraîner des complications inutiles. Quelles sont les principales considérations lors du soudage de tubes en acier galvanisé ?
Le broyage est essentiel
La couche galvanisée au point de soudure doit être meulée, car sa présence peut provoquer des bulles, des soufflures et des fausses soudures. De plus, elle peut rendre le joint de soudure cassant et réduire sa rigidité.
Caractéristiques du soudage de l'acier galvanisé
L'acier galvanisé est généralement constitué d'une couche de zinc (environ 20 µm d'épaisseur) sur de l'acier à faible teneur en carbone. Le zinc a un point de fusion de 419 degrés et un point d'ébullition d'environ 908 degrés. Pendant le soudage, le zinc fond en liquide et flotte à la surface du bain de soudure ou s'accumule à la racine de la soudure. Le zinc a une forte solubilité solide dans le fer, ce qui permet au zinc liquide de s'infiltrer dans le métal de soudure le long des joints de grains, ce qui entraîne une « fragilisation du métal liquide » en raison du faible point de fusion du zinc.
De plus, le zinc et le fer peuvent former des composés intermétalliques cassants, qui réduisent la plasticité du métal de soudure et peuvent provoquer des fissures sous contrainte de traction. Les soudures angulaires, en particulier celles des joints en T, sont sujettes aux fissures de pénétration. La couche de zinc sur la surface et les bords de la rainure, sous la chaleur de l'arc, subit une oxydation, une fusion, une évaporation, libérant des fumées blanches et de la vapeur, qui peuvent contribuer à la porosité de la soudure.
Le ZnO formé par oxydation a un point de fusion élevé (supérieur à 1800 degrés). Si les paramètres de soudage sont réglés trop bas, des inclusions de ZnO peuvent se produire. De plus, le zinc agit comme un désoxydant, entraînant la formation d'inclusions d'oxyde à bas point de fusion telles que FeO-MnO ou FeO-MnO-SiO2. Enfin, l'évaporation du zinc produit de grandes quantités de fumées blanches, qui peuvent irriter et nuire au corps humain, soulignant l'importance de meuler la couche galvanisée au point de soudage.
Contrôle du processus de soudage
La préparation avant soudage de l'acier galvanisé est similaire à celle de l'acier à faible teneur en carbone, avec une attention particulière portée à la préparation appropriée des dimensions de la rainure et au retrait de la couche galvanisée à proximité. Pour une pénétration complète, l'angle de la rainure doit être approprié, généralement de 60-65 degrés, avec un espace de 1,5-2,5 mm. Pour réduire la pénétration du zinc dans la soudure, la couche galvanisée à l'intérieur de la rainure doit être retirée avant le soudage.
Technique de soudage : Lors du soudage de la première couche d'une soudure multicouche, il convient de s'efforcer de faire fondre puis de vaporiser la couche de zinc, ce qui lui permet de s'échapper du joint de soudure et de réduire considérablement la rétention de zinc liquide. De même, lors du soudage de soudures d'angle, la couche de zinc doit être fondue et vaporisée pendant la première couche en déplaçant initialement la pointe de l'électrode vers l'avant d'environ 5-7 mm, en revenant à la position d'origine une fois la couche de zinc fondue et en poursuivant le soudage. Pour les positions de soudage horizontales et verticales, l'utilisation d'électrodes à laitier court comme la J427 minimise les tendances au décollement. L'utilisation d'un mouvement de va-et-vient pendant le soudage peut également garantir une qualité de soudage irréprochable.
