Pourquoi trouve-t-on des inclusions de laitier dans une soudure ?
Une inclusion de laitier apparaît lorsqu’une partie du laitier reste emprisonnée dans le métal déposé au lieu d’être rejetée à la surface ou éliminée entre les passes. Ce défaut concerne principalement les procédés utilisant un flux, comme le MMA, certains fils fourrés ou le soudage sous flux en poudre. Un nettoyage insuffisant, une mauvaise géométrie du cordon ou une technique inadaptée peuvent favoriser son apparition.
Le laitier doit normalement rester à la surface du cordon
Dans les procédés utilisant un flux, une partie des produits formés pendant le soudage constitue une couche de laitier qui protège le métal chaud pendant son refroidissement. Une fois le cordon solidifié, ce laitier se trouve normalement à sa surface et peut être retiré avant de poursuivre le travail.
Le problème apparaît lorsqu’une portion de cette matière non métallique reste enfermée dans le métal soudé. Elle forme alors une inclusion qui peut être allongée, discontinue ou localisée dans une cavité entre deux passes. Le défaut peut rester entièrement interne et être invisible depuis la surface.
Les inclusions de laitier concernent surtout les procédés utilisant un flux
Le soudage MMA à l’électrode enrobée produit un laitier issu notamment de la fusion de l’enrobage. Certains procédés au fil fourré génèrent également une couche de laitier, tout comme le soudage à l’arc sous flux en poudre où le flux joue un rôle essentiel dans la protection et le comportement du bain.
Dans tous ces cas, la présence de laitier en surface est normale et ne constitue pas en elle-même un défaut. C’est son emprisonnement à l’intérieur du joint qui pose problème. Pour approfondir le fonctionnement d’un procédé utilisant du flux, consultez notre guide consacré au soudage à l’arc sous flux en poudre SAW.
Un nettoyage insuffisant entre les passes est une cause fréquente
Lors d’un soudage multipasse, le laitier de la passe précédente doit être retiré avant de déposer la suivante. S’il reste des fragments dans des creux ou le long des bords du cordon, ils peuvent être recouverts par le nouveau bain de fusion et rester définitivement enfermés dans l’assemblage.
Le nettoyage peut nécessiter un piquage, un brossage ou, lorsque la géométrie rend le laitier difficile à éliminer, un meulage local. Il faut porter une attention particulière aux pieds du cordon et aux zones étroites où les résidus peuvent rester accrochés malgré un nettoyage qui semble correct à première vue.
La forme du cordon peut créer des poches qui retiennent le laitier
Un cordon très convexe, irrégulier ou présentant des raccordements difficiles peut former des cavités dans lesquelles le laitier s’accumule. Lors de la passe suivante, l’arc ne parvient pas toujours à atteindre suffisamment ces zones pour éliminer les résidus avant qu’ils ne soient recouverts.
La qualité d’une soudure multipasse dépend donc aussi de la forme de chaque cordon intermédiaire. Des passes régulières et correctement raccordées facilitent le nettoyage et fournissent une surface plus favorable au dépôt de la couche suivante.
Un caniveau peut également favoriser l’emprisonnement du laitier
Un caniveau profond au pied d’une passe forme une rainure particulièrement propice à l’accumulation du laitier. Même après brossage, une partie peut rester au fond de cette zone et être emprisonnée lorsque le cordon suivant est déposé.
Cette relation entre les défauts montre pourquoi il est important de corriger la forme des passes au fur et à mesure du soudage. Notre page consacrée au caniveau en soudage et à ses principales causes explique comment ce creux peut apparaître le long du cordon.
La technique de soudage influence le risque d’inclusion
L’angle de l’électrode ou de la torche, le mouvement effectué et le recouvrement entre les passes déterminent la façon dont le bain se répartit dans le joint. Une mauvaise manipulation peut créer des zones mal remplies ou des poches dans lesquelles le laitier reste piégé.
Le choix du diamètre de l’électrode ou du consommable doit également être compatible avec l’accès disponible. Dans un joint étroit, un consommable trop gros peut rendre difficile le contrôle des flancs et empêcher le soudeur d’atteindre correctement certaines zones lors du dépôt.
Les paramètres doivent permettre une fusion correcte entre les passes
Des paramètres inadaptés peuvent modifier le profil du cordon et rendre l’élimination du laitier plus difficile. Une vitesse excessive peut notamment produire une géométrie défavorable, tandis qu’un réglage provoquant un caniveau important crée des cavités supplémentaires susceptibles de retenir des résidus.
L’objectif est d’obtenir une fusion correcte entre les passes tout en conservant un profil suffisamment régulier pour permettre leur nettoyage. Le TWI détaille les principales causes des inclusions de laitier et les précautions à prendre entre les passes.
Une inclusion de laitier peut rester invisible à l’intérieur du joint
Lorsque le laitier est totalement recouvert par les passes suivantes, rien ne permet nécessairement de le distinguer en observant simplement la surface finale du cordon. Un aspect extérieur propre n’exclut donc pas la présence d’une inclusion interne.
Sur les assemblages soumis à des exigences particulières, certaines méthodes de contrôle non destructif peuvent permettre de rechercher ce type de discontinuité. La radiographie peut notamment révéler certaines inclusions de laitier en fonction de leur forme, de leur orientation, de leur taille et de la configuration de la pièce.
Comment éviter les inclusions de laitier dans une soudure ?
La première précaution consiste à retirer soigneusement le laitier après chaque passe avant de poursuivre le soudage. Le contrôle doit être particulièrement attentif dans les angles, les pieds du cordon, les caniveaux éventuels et toutes les zones où des résidus peuvent rester emprisonnés.
Il faut ensuite travailler avec une géométrie de joint accessible, des paramètres adaptés et une technique permettant d’obtenir des passes régulières et correctement raccordées. Si une zone reste difficile à nettoyer, un meulage local peut être préférable à la réalisation immédiate d’une nouvelle passe par-dessus un laitier encore présent.
En résumé : une inclusion de laitier apparaît lorsqu’un résidu non métallique reste emprisonné à l’intérieur de la soudure. Le risque concerne surtout les procédés utilisant un flux et augmente lorsque le nettoyage entre passes est insuffisant, que le cordon présente des creux ou que la technique et les paramètres créent des zones difficiles à nettoyer. Retirer complètement le laitier avant chaque nouvelle passe reste l’une des précautions essentielles.