Avant même le soudage, un métal possède une histoire de fabrication qui influence sa structure et ses propriétés. Laminage, forgeage, moulage, formage à froid, découpe ou traitements thermiques peuvent modifier localement ou globalement le comportement d’une pièce métallique.
Cette rubrique s’intéresse aux procédés de fabrication et aux états métallurgiques des pièces destinées à être soudées. Elle permet de comprendre pourquoi deux aciers de composition proche peuvent réagir différemment selon leur mode d’élaboration, leur mise en forme ou les traitements qu’ils ont reçus.
La qualité d’une fabrication soudée dépend aussi de ce qui s’est passé avant l’arc. L’état métallurgique du matériau, son mode de mise en forme, les découpes réalisées et les traitements appliqués peuvent influencer sa dureté, sa résistance, sa ductilité ou sa sensibilité aux opérations ultérieures de soudage.
Le laminage, le forgeage et le moulage ne donnent pas au métal la même structure ni les mêmes propriétés. Orientation des grains, homogénéité, défauts internes possibles et caractéristiques mécaniques peuvent donc différer et doivent être pris en compte lors de la fabrication soudée.
›L’écrouissage apparaît lorsqu’un métal est déformé plastiquement à froid. Il peut augmenter sa résistance et sa dureté tout en réduisant sa ductilité, ce qui modifie l’état initial du matériau avant l’opération de soudage.
›Le pliage, le cintrage ou l’emboutissage à froid peuvent provoquer un écrouissage et modifier localement les propriétés mécaniques du métal. Les zones fortement déformées demandent donc une attention particulière lorsqu’elles doivent ensuite être soudées.
›L’oxycoupage, le plasma ou d’autres procédés thermiques exposent le bord de la pièce à une forte température. Selon le matériau et les conditions de coupe, la surface obtenue peut nécessiter un meulage ou une préparation complémentaire avant soudage.
›Le laminage peut donner au matériau des propriétés différentes selon la direction considérée. Dans certaines constructions, l’orientation des tôles et les efforts appliqués dans l’épaisseur doivent donc être examinés lors de la conception et de l’assemblage.
›Un acier peut être livré brut de laminage, normalisé, thermomécaniquement laminé, trempé et revenu ou dans un autre état métallurgique. Cet état participe aux propriétés garanties du produit et doit être identifié avant de définir une fabrication soudée.
›Ces traitements thermiques utilisent des cycles de chauffage et de refroidissement différents afin de modifier la structure et les propriétés d’un métal. Ils peuvent notamment agir sur la dureté, la résistance, la ductilité ou l’état des contraintes internes.
›Un traitement thermique après soudage consiste à soumettre l’assemblage à un cycle thermique contrôlé après sa réalisation. Selon le matériau et l’objectif recherché, il peut être utilisé pour modifier l’état métallurgique ou certaines propriétés de l’ensemble soudé.
›De nombreux aciers ayant reçu un traitement thermique peuvent être soudés, mais les précautions dépendent de leur nuance et de leur état de livraison. Le soudage peut localement modifier les propriétés obtenues lors du traitement initial.
›Découpe, formage, pointage, soudage, usinage et traitements éventuels ne sont pas toujours interchangeables. Organiser correctement les différentes opérations permet de préserver la géométrie des pièces, leurs propriétés et les dimensions finales de l’ensemble fabriqué.
›Cette FAQ s’intéresse principalement à l’état métallurgique des matériaux et aux opérations de fabrication réalisées avant ou autour du soudage. Pour approfondir les phénomènes directement provoqués par le cycle thermique de soudage, la ZAT, l’apport thermique ou les contraintes internes, consultez le dossier consacré à la soudabilité.
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