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Le soudage étincelage (en anglais: Flash welding FW) est un procédé de soudage, appartenant à la catégorie soudage par résistance qui n'utilise aucun métal d'apport. Les pièces de métal à souder sont espacées à une distance prédéterminée en fonction de l'épaisseur du matériau, de la composition du matériau et des propriétés attendues de la soudure. Le courant est appliqué au métal et l'espace entre les deux pièces crée une résistance et produit l'arc nécessaire pour faire fondre le métal. Une fois que les morceaux de métal atteignent la température appropriée, ils sont ensuite pressés l'une contre l'autre, ce qui les soude efficacement^[1].

L'abréviation donnée par AWS A3.0:2020 est FW pour Flash Welding^{[S 1]}.

La norme ISO 4063:2023, définie le préfixe 24, et deux sous-procédés associés^{[S 2]} :

▲
- 24 Soudage par étincelage :
  - 241 Soudage par étincelage avec préchauffage.
  - 242 Soudage par étincelage sans préchauffage.

^,

Opération

Selon une étude publiée dans Materials and Design, plusieurs paramètres affectent le produit final. Le temps de flash est le temps pendant lequel l'arc électrique est présent. Le temps de refoulement (upset time) est la durée pendant laquelle les deux pièces sont pressées l'une contre l'autre. Le temps de flash doit être suffisamment long pour chauffer suffisamment le métal avant de le presser. Cependant, si le processus est trop long, une trop grande partie du métal de base commence à fondre. Le temps de refoulement est critique pour créer les propriétés mécaniques souhaitées de la soudure finie. Pendant le refoulement, toutes les impuretés du métal de base sont éliminées, créant une soudure parfaite. Si le temps de refoulement est trop court, certaines impuretés peuvent rester dans le métal de base, créant une soudure défectueuse. Le temps de refoulement est également crucial dans la résistance de la soudure finie car c'est lors du refoulement que se produit la coalescence entre les deux pièces de métal. Si le temps de refoulement est trop court, les deux pièces métalliques risquent de ne pas se lier complètement ^[1].

Très souvent, le soudage bout à bout par étincelage est contrôlé par la distance plutôt que par le temps, de sorte que l'étincelage se produit sur une longueur prédéterminée, disons 5 mm avant le début du cycle de refoulement. Le refoulement peut alors également être contrôlé par la distance. Un paramètre serait défini pour appliquer la force de refoulement jusqu'à ce qu'une certaine distance soit obtenue. C'est généralement la distance refoulement qui est plus importante que le temps refoulement.

À la fin du refoulement, il y a généralement un « temps de maintien » pendant lequel le joint est maintenu immobile pour permettre au joint de refroidir et aux deux pièces de métal de se lier complètement.

Applications

La capacité de ce procédé unique à souder de nombreux métaux différents, avec de simples réglages de paramètres, le rend très polyvalent. Le soudage par étincelage est également utilisé dans l'industrie de la construction métallique pour augmenter la longueur de la cornière utilisée pour fabriquer les solives ^[1].

Processus de soudage bout à bout par étincelage de la lame de scie à ruban sur la machine à souder FBWM-60.
Différents cordon de soudure sur de lames de scie soudés par étincelage.
Soudage bout à bout par étincelage de tuyaux de canalisation d'un diamètre de 1420 mm à l'usine russe TESO.

Ferroviaire

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Flash welding » (voir la liste des auteurs).

Normes et standards

↑ AWS, « AWS A3.0M/A3.0:2020 » [archive] , sur Normadoc, 2020 (consulté le 21 mars 2024)
↑ ISO, « Soudage et techniques connexes : Nomenclature et numérotation des procédés » , sur Organisation internationale de normalisation, 2023 (consulté le 21 avril 2024)

Références

↑ ^{a b et c} Ziemian, Sharma et Whaley, « Materials and Design », Materials & Design, vol. 33,‎ 2012, p. 175–184 (DOI 10.1016/j.matdes.2011.07.026)
↑ Tawfik, Mutton et Chiu, « Experimental and numerical investigations: Alleviating tensile residual stresses in flash-butt welds by localised rapid post-weld heat treatment », Journal of Materials Processing Technology, vol. 196, n^os 1–3,‎ 2008, p. 279–291 (DOI 10.1016/j.jmatprotec.2007.05.055)
↑ Zhang, Lv, Hu et Li, « Materials Science and Engineering », Materials Science and Engineering: A, vol. 454-455,‎ 2007, p. 288–292 (DOI 10.1016/j.msea.2006.11.018)