Réparation d’un godet par soudage : fissures, usure et renforcement

La réparation d’un godet par soudage est une opération courante sur les pelles hydrauliques, chargeuses et autres engins de terrassement. Ces équipements travaillent dans des conditions particulièrement sévères : abrasion provoquée par la terre et les matériaux minéraux, impacts, torsions, flexions et efforts importants transmis par les dents, la lame et les attaches du godet.

Avec le temps, plusieurs types de dommages peuvent apparaître : fissures dans les flancs ou le fond, soudures rompues, tôles amincies, lèvres usées, renforts détériorés, dents ou adaptateurs endommagés. La réparation doit alors tenir compte à la fois de la fonction structurelle du godet et de sa résistance à l’usure.

Une bonne remise en état ne consiste donc pas seulement à recouvrir les zones endommagées de métal fondu. Il faut examiner la structure, identifier les matériaux lorsque cela est possible, supprimer les fissures et parties défectueuses, reconstruire les zones usées puis protéger les surfaces les plus exposées lorsque cela est nécessaire.

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1. Pourquoi les godets s’usent-ils et se fissurent-ils ?

Un godet travaille dans un environnement particulièrement agressif. À chaque cycle de terrassement ou de chargement, la structure reçoit les efforts transmis par les vérins et le bras de l’engin tandis que la partie inférieure pénètre dans le matériau à déplacer.

Le fond, la lame, les dents et certaines zones des flancs sont soumis à une abrasion continue provoquée par la terre, le sable, le gravier, la roche ou les matériaux manipulés. Cette abrasion retire progressivement du métal et réduit localement l’épaisseur des pièces.

Les chocs constituent une deuxième sollicitation importante. Une dent frappant un bloc rocheux peut transmettre brutalement un effort au porte-dent, à la lame puis à l’ensemble du godet. Les répétitions de ces chargements peuvent favoriser l’apparition de fissures de fatigue dans certaines zones fortement contraintes.

Les déformations constituent également une cause fréquente de dommages. Lorsque le godet travaille en torsion, par exemple lors d’un effort dissymétrique ou d’une utilisation particulièrement sévère, certaines soudures et transitions géométriques peuvent supporter des contraintes importantes.

La combinaison de l’usure et des contraintes mécaniques explique pourquoi un godet doit être considéré comme un ensemble complet. Une fissure visible dans un flanc peut avoir pour origine une déformation ou un amincissement situé ailleurs dans la structure.

2. Comment inspecter un godet avant réparation ?

Avant toute intervention, le godet doit être nettoyé suffisamment pour permettre une inspection réelle de la structure. La terre compactée, la graisse et les dépôts peuvent dissimuler des fissures ou masquer l’état des soudures existantes.

L’examen doit porter sur l’ensemble de la pièce et non uniquement sur la zone signalée comme endommagée. Une réparation locale réalisée sans détecter un problème voisin risque de ne traiter qu’une partie de la dégradation.

Le contrôle peut notamment rechercher :

• les fissures visibles
• les anciennes réparations
• les cordons décollés ou rompus
• les zones fortement amincies
• les déformations du fond ou des flancs
• les renforts usés ou détachés
• l’état de la lame
• l’état des dents et porte-dents
• les dommages autour des oreilles et axes d’attache
• les différences anormales de géométrie entre les deux côtés du godet

Le contrôle visuel des soudures constitue généralement la première méthode utilisée pour examiner les cordons et les zones adjacentes.

Lorsque certaines fissures sont fines ou difficiles à localiser, un contrôle de surface adapté peut être utilisé avant la réparation afin de déterminer leur étendue réelle.

3. Quelles sont les zones les plus souvent endommagées ?

Les dommages ne sont pas répartis uniformément sur un godet. Certaines parties travaillent directement au contact du terrain alors que d’autres transmettent principalement des efforts structurels.

Principales zones à examiner sur un godet

L’analyse de ces différentes zones permet d’établir un ordre logique de réparation. Il est inutile de réaliser un rechargement anti-usure sur le fond si une fissure structurelle importante subsiste dans une joue ou autour d’une attache.

4. Pourquoi identifier les aciers du godet ?

Un godet n’est pas nécessairement fabriqué entièrement dans une seule nuance d’acier. Selon sa conception, certaines zones peuvent privilégier la résistance mécanique alors que d’autres utilisent des matériaux spécifiquement choisis pour leur résistance à l’abrasion.

La nature du matériau influence directement les conditions de soudage. Un acier à haute résistance ou un acier traité thermiquement peut nécessiter des précautions beaucoup plus strictes qu’un acier de construction courant.

Avant une réparation importante, il est donc utile de rechercher les informations disponibles sur la pièce : constructeur du godet, référence, plans, documentation technique, nuance des tôles ou données correspondant aux pièces rapportées.

Cette identification permet notamment de déterminer :

• la soudabilité des différentes parties
• le métal d’apport approprié
• la nécessité éventuelle d’un préchauffage
• les températures maximales à ne pas dépasser
• les conditions de refroidissement
• la possibilité d’ajouter certains renforts

Le fait qu’un godet ait déjà été réparé ne constitue pas une preuve que la procédure précédente était correcte. Une succession de reprises peut même rendre plus difficile l’identification de la structure d’origine.

5. Comment réparer une fissure sur un godet ?

Une fissure ne doit généralement pas être simplement recouverte par un nouveau cordon. Son étendue doit d’abord être déterminée puis le métal fissuré doit être supprimé jusqu’à retrouver une zone saine.

Le principe général est similaire à celui décrit dans le guide réparer une pièce fissurée par soudage.

La zone peut être ouverte par meulage, usinage ou gougeage selon l’épaisseur et l’accessibilité. Après élimination du métal défectueux, la préparation doit permettre au soudeur d’atteindre correctement le fond de la zone et d’obtenir une fusion satisfaisante.

Un contrôle intermédiaire peut être utile après excavation afin de vérifier que la fissure a réellement disparu. Sur un acier ferromagnétique compatible, la magnétoscopie peut par exemple être utilisée pour rechercher certaines discontinuités de surface ou proches de la surface.

Il faut également chercher pourquoi la fissure est apparue. Si elle se situe systématiquement à l’extrémité d’un renfort ou au niveau d’une transition très rigide, reproduire exactement la géométrie précédente peut conduire à une nouvelle fissuration au même endroit.

Lorsque cela est techniquement justifié, la réparation peut donc nécessiter une modification de la géométrie locale ou une meilleure répartition des contraintes, et non simplement le remplacement du cordon fissuré.

6. Comment réparer une tôle fortement usée ?

Une perte d’épaisseur importante ne doit pas être systématiquement compensée par une accumulation de cordons de soudure. Lorsque la tôle du fond ou d’un flanc est très amincie, le remplacement d’une partie de la plaque peut être plus cohérent qu’un remplissage massif.

La décision dépend de l’épaisseur restante, de la surface concernée et de la fonction structurelle de la zone. Une petite dépression provoquée par l’usure peut parfois être reconstruite, tandis qu’une grande surface devenue trop mince doit être examinée comme un élément structurel affaibli.

Lorsqu’une partie de tôle doit être remplacée, la zone détériorée est découpée jusqu’à retrouver un matériau suffisamment sain. La nouvelle pièce doit correspondre au mieux aux caractéristiques requises et être correctement ajustée avant soudage.

Un ajustage insuffisant augmente le volume de métal à déposer et peut favoriser les déformations. Sur les grandes réparations, l’ordre des soudures devient également important pour répartir les retraits.

Une fois la structure restaurée, des protections anti-usure peuvent être ajoutées afin de limiter la vitesse de dégradation lors du retour en service.

7. Dents, porte-dents et lame : quelles précautions ?

Les dents constituent les premiers éléments à pénétrer dans le matériau. Elles sont donc conçues pour supporter une usure importante et sont généralement prévues pour être remplacées lorsqu’elles atteignent leur limite d’utilisation.

Selon le système utilisé, les dents peuvent être montées sur des adaptateurs ou porte-dents fixés à la lame. Ces ensembles peuvent comporter des pièces forgées, moulées ou traitées dont la composition et le comportement au soudage ne doivent pas être supposés.

Avant de réparer ou de ressouder un adaptateur, il faut donc identifier autant que possible la pièce et respecter les instructions du fabricant lorsque celles-ci sont disponibles.

La lame du godet mérite la même attention. Elle transmet une grande partie des efforts provenant des dents vers le reste de la structure. Une lame excessivement usée, fissurée ou déformée peut modifier la répartition des efforts dans l’ensemble du godet.

Le remplacement d’une lame complète peut alors être préférable à une multiplication de réparations locales sur un élément déjà fortement dégradé.

8. Comment ajouter ou remplacer des renforts ?

Les renforts permettent de protéger certaines parties du godet ou d’améliorer localement sa résistance mécanique. On peut notamment rencontrer des bandes d’usure, semelles, plaques latérales, protections de flanc ou autres pièces rapportées.

Leur position doit être réfléchie. Un renfort augmente localement l’épaisseur et la rigidité de la structure. Une transition trop brutale peut créer une concentration de contraintes au voisinage de son extrémité.

Lorsque des plaques de renfort sont remplacées, les anciennes soudures et parties détériorées doivent être correctement éliminées avant l’installation des nouvelles pièces.

Les renforts doivent être ajustés suffisamment près du support pour éviter de grands jeux qui nécessiteraient un remplissage excessif. Leur géométrie doit également permettre l’évacuation des matériaux et ne pas créer inutilement des zones où la terre ou les pierres resteraient piégées.

Dans certains cas, les extrémités des renforts sont étudiées afin d’éviter une terminaison brutale perpendiculaire à la direction principale des contraintes. La conception initiale du constructeur constitue évidemment le premier repère lorsqu’elle est connue.

9. Quel procédé de soudage utiliser pour un godet ?

Plusieurs procédés peuvent être employés pour la réparation d’un godet. Le choix dépend de la taille de la réparation, de l’endroit où elle est réalisée, de l’épaisseur des pièces et du matériau.

Le soudage à l’électrode enrobée MMA reste très utilisé pour les réparations sur chantier. L’équipement est relativement simple et le procédé permet de travailler dans de nombreuses positions.

Le MAG est particulièrement intéressant en atelier lorsqu’un volume important de soudure doit être réalisé et que les conditions permettent une protection gazeuse correcte.

Les fils fourrés peuvent également être employés pour les réparations importantes ou les rechargements nécessitant un taux de dépôt élevé.

Le procédé doit être choisi avec le consommable et non indépendamment de celui-ci. Le métal d’apport doit être compatible avec le métal de base et avec les propriétés recherchées.

Le dossier quel procédé de soudage choisir permet de comparer les principales solutions disponibles.

10. Faut-il préchauffer un godet avant soudage ?

Le préchauffage peut être nécessaire sur certaines réparations de godets, mais il n’existe pas de température universelle applicable à tous les équipements.

La nécessité et la température dépendent notamment :

• de la nuance d’acier
• de l’épaisseur des pièces
• du carbone équivalent ou de la trempabilité du matériau
• de la température ambiante
• de la rigidité de la zone
• du métal d’apport utilisé
• de la teneur en hydrogène du procédé et des consommables

Sur des plaques épaisses ou des aciers présentant une résistance mécanique élevée, le refroidissement rapide du joint peut favoriser certaines formes de fissuration. Un préchauffage adapté contribue alors à maîtriser le cycle thermique.

À l’inverse, chauffer excessivement certains aciers traités peut dégrader leurs propriétés. Les recommandations du fabricant de l’acier ou du godet doivent donc être privilégiées lorsqu’elles sont disponibles.

Le guide consacré au préchauffage avant réparation par soudage développe les principaux mécanismes concernés.

11. Dans quel ordre souder pour limiter les déformations ?

Un godet constitue une structure relativement rigide, mais les quantités importantes de métal déposées pendant une grosse réparation peuvent néanmoins provoquer des retraits et modifier sa géométrie.

Avant le soudage, il est donc utile de déterminer l’ordre dans lequel les différentes parties seront réparées. Souder intégralement un long joint sur un seul côté avant de travailler sur l’autre peut provoquer un retrait dissymétrique.

Selon la réparation, plusieurs principes peuvent être utilisés :

• répartir les soudures de manière symétrique lorsque la géométrie le permet
• alterner certaines zones plutôt que terminer entièrement un seul côté
• éviter d’accumuler inutilement de grandes quantités de chaleur dans une petite zone
• contrôler régulièrement les dimensions et l’alignement
• respecter la température entre passes lorsqu’elle est spécifiée

Les grandes pièces de remplacement doivent être correctement positionnées avant de commencer les longues soudures. Le pointage et le maintien temporaire peuvent être utilisés pour conserver l’alignement, à condition que ces opérations soient compatibles avec la procédure appliquée.

Lorsqu’une réparation concerne une section particulièrement massive, les problématiques détaillées dans le dossier sur la réparation des pièces épaisses deviennent également pertinentes.

12. Comment protéger un godet contre l’usure ?

Une fois la structure du godet remise en état, différentes solutions peuvent permettre de ralentir son usure future.

Le rechargement dur par soudage permet de déposer sur certaines surfaces un alliage présentant une résistance adaptée au mécanisme d’usure rencontré.

Il peut être utilisé sous forme de cordons rapprochés couvrant une surface ou selon certains motifs destinés à protéger localement la tôle. Le choix dépend du matériau manipulé, du sens d’écoulement des particules et de l’intensité des impacts.

Il ne faut cependant pas appliquer systématiquement le produit le plus dur disponible. Un godet de carrière travaillant dans un matériau très abrasif mais relativement peu impactant n’a pas forcément besoin du même dépôt qu’un godet recevant de violents chocs.

Les plaques anti-usure, bandes de protection et pièces rapportées constituent d’autres solutions. Elles peuvent être combinées au rechargement afin de protéger les zones sacrifiées avant que l’usure n’atteigne la structure principale du godet.

Cette logique permet parfois de transformer certaines protections en éléments consommables : on remplace ou recharge périodiquement la protection plutôt que d’attendre que le corps du godet soit lui-même fortement détérioré.

13. Comment contrôler le godet après réparation ?

Une fois les soudures terminées et la pièce suffisamment refroidie, l’ensemble de la réparation doit être examiné avant le retour en service.

Le contrôle visuel peut notamment vérifier :

• l’état général des nouveaux cordons
• la continuité des soudures
• les raccordements avec le métal de base
• l’absence de fissures visibles
• l’état des zones adjacentes
• la géométrie générale du godet
• l’alignement des éléments remplacés
• la présence d’une déformation inhabituelle

Les zones qui présentaient initialement des fissures méritent une attention particulière. Selon les exigences du travail et le matériau, le contrôle visuel peut être complété par du ressuage, de la magnétoscopie ou une autre méthode adaptée.

Le contrôle après réparation par soudage permet d’approfondir les différentes méthodes envisageables.

Le contrôle ne concerne pas uniquement la nouvelle soudure. La zone située autour de la réparation peut avoir subi des contraintes ou des déformations pendant l’intervention et doit également être observée.

14. Quand faut-il remplacer plutôt que réparer ?

La possibilité de réaliser une soudure ne signifie pas que la réparation constitue toujours la solution la plus rationnelle.

Un godet ayant travaillé longtemps peut cumuler de nombreux dommages : fond presque entièrement aminci, flancs déformés, lame fortement usée, multiples fissures et anciennes réparations réparties sur toute la structure.

Dans cette situation, les réparations locales peuvent devenir progressivement plus complexes et déplacer les points faibles d’une zone vers une autre.

Le remplacement d’un élément important ou du godet complet peut devenir préférable lorsque :

• les tôles principales sont très fortement amincies
• la géométrie générale est difficile à restaurer
• les fissures sont nombreuses
• les zones d’attache sont gravement détériorées
• plusieurs générations de réparations se superposent
• le coût de la remise en état devient disproportionné
• l’intégrité de la structure après réparation ne peut pas être évaluée correctement

L’objectif d’une réparation n’est pas de conserver à tout prix une pièce existante, mais de restaurer un équipement capable de reprendre son service dans des conditions satisfaisantes.

FAQ : réparation d’un godet par soudage

Peut-on ressouder un godet fissuré ?

Oui, de nombreux godets peuvent être réparés par soudage à condition que leur état général le permette. La fissure doit généralement être localisée, éliminée puis la zone correctement préparée avant le nouveau soudage.

Quel procédé de soudage utiliser pour réparer un godet ?

Le MMA, le MAG et le fil fourré font partie des procédés couramment utilisés. Le choix dépend de la nuance d’acier, de l’épaisseur, de l’environnement de travail, du volume de soudure et du métal d’apport nécessaire.

Faut-il préchauffer un godet avant de le souder ?

Cela dépend du matériau, de l’épaisseur, de la rigidité de la pièce et du consommable utilisé. Certains aciers et certaines fortes épaisseurs nécessitent un préchauffage contrôlé tandis que d’autres réparations peuvent être réalisées sans préchauffage particulier.

Peut-on souder sur une tôle de godet très usée ?

Une tôle fortement amincie doit être évaluée avant réparation. Lorsque l’épaisseur résiduelle est insuffisante sur une grande surface, le remplacement de la zone peut être préférable à l’accumulation de métal par soudage.

Comment renforcer le fond d’un godet ?

Selon la conception du godet, des plaques, bandes anti-usure, protections rapportées ou rechargements durs peuvent être utilisés. Les renforts doivent être adaptés au matériau et ne pas créer inutilement de fortes concentrations de contraintes.

Pourquoi un godet se fissure-t-il toujours au même endroit ?

Une fissuration répétée peut indiquer que la cause initiale n’a pas été corrigée : forte concentration de contraintes, déformation du godet, rigidité excessive, usure importante ou sollicitation mécanique particulière. Refaire systématiquement le même cordon peut alors conduire à une nouvelle fissure.

Comment protéger un godet contre l’abrasion ?

Le rechargement dur, les plaques anti-usure, bandes de protection et pièces sacrifiables peuvent réduire l’usure du corps principal. La solution doit être choisie selon la nature du matériau manipulé, les impacts et les zones réellement exposées.

Comment contrôler une réparation de godet ?

Un contrôle visuel est généralement réalisé après soudage. Les zones fissurées peuvent ensuite faire l’objet d’un ressuage, d’une magnétoscopie ou d’un autre contrôle adapté lorsque les exigences de la réparation le nécessitent.

Ressources techniques pour la réparation des godets

La réparation d’un godet doit tenir compte des caractéristiques réelles de l’équipement et des matériaux utilisés. Les documents les plus utiles sont notamment :

• documentation du constructeur du godet – matériaux, géométrie, pièces d’usure et recommandations de réparation lorsqu’elles sont disponibles
• documentation du fabricant de l’acier – soudabilité, préchauffage, température entre passes et précautions applicables
• fiche technique du métal d’apport – classification, propriétés mécaniques et conditions d’utilisation
• fiche technique du produit de rechargement – type d’usure visé, nombre de couches, dureté et conditions de dépôt
• ISO 17637 – contrôle visuel des assemblages soudés par fusion
• ISO 17638 – contrôle par magnétoscopie des assemblages soudés

Sur une réparation importante ou concernant une zone fortement sollicitée, la procédure doit rester adaptée à l’équipement réel. Une valeur de préchauffage, un consommable ou une géométrie de renfort utilisés avec succès sur un godet ne doivent pas être transposés automatiquement à un autre modèle fabriqué dans des matériaux différents.

Pour observer différentes méthodes employées en atelier et sur chantier, YouTube propose également de nombreuses vidéos de réparation de godets d’excavatrice, montrant notamment la préparation des zones usées, le soudage de fissures, le remplacement de tôles et le rechargement.