La porosité est l'un des aspects les plus indésirables du soudage. En fait, les soudeurs la détestent, surtout lorsqu'ils sont pressés. Pourquoi ? Parce que la porosité rend la soudure plus faible et plus susceptible de se fissurer. Mais la question est de savoir ce qu'est la porosité en soudage. Vous ne pouvez éviter la porosité que si vous en comprenez les principes de base.
Il est intéressant de noter que la porosité n'est pas due à une seule raison. Je considère que ce problème est plus courant en raison de la négligence des soudeurs. Par exemple, si les soudeurs ne nettoient pas le point de soudure avant de souder, ce problème devient plus fréquent. Dans cet article, je vais tout expliquer sur la porosité, y compris ses raisons et les principales mesures préventives.
Qu'est-ce que la porosité dans le soudage ?
Dans l'article précédent, j'ai parlé de la les bases du soudage. Toutefois, cet article traite davantage du problème le plus courant (la porosité). Les soudeurs sont confrontés à ce problème au cours de la les procédés de soudage et de brasage.
Les problèmes de porosité surviennent lorsqu'une soudure est réalisée sur des pièces métalliques. Il s'agit de la présence de petits pores (trous) ou de bulles remplies de gaz à la surface des soudures. Ces minuscules trous enlaidissent la soudure (la rendent moins lisse) et l'affaiblissent. Par conséquent, la soudure est sujette à des fissures et se dégrade rapidement.
Il existe différents types de porosité. Ces types diffèrent les uns des autres en ce qui concerne la manière dont ils affectent le soudage. Par exemple, la porosité de surface provoque de petits trous ou des bulles de gaz à la surface des soudures. Ces pores sont visibles à l'œil nu. Les soudeurs meulent généralement les bulles de gaz si elles sont visibles à la surface.
D'autre part, certaines porosités souterraines affectent le soudage de différentes manières. Dans ce cas, de minuscules trous ou bulles de gaz sont présents à l'intérieur de la surface des soudures. Ils ne sont pas visibles et restent donc là pendant longtemps. Ils finissent par endommager ou fissurer les soudures. Les autres types de porosité sont les suivants :
- Porosité de la fosse
- Porosité de l'amas
- Porosité uniforme
- Porosité des vortex
La question de la porosité est-elle vraiment mauvaise pour le soudage ? La réponse est OUI ! Les pores ou les cavités présents sur la soudure l'affaiblissent et la détériorent avec le temps. En outre, les trous minuscules, qu'ils soient peu nombreux ou groupés, donnent à la soudure un aspect peu attrayant. C'est pourquoi les soudeurs s'efforcent de minimiser ces problèmes de porosité. Si cela se produit, ils y remédient immédiatement pour assurer la longévité de la soudure.
Causes de la porosité dans le soudage
Comme je l'ai mentionné, la porosité est principalement caractérisée par des bulles remplies de gaz qui restent dans la soudure. C'est vrai ? Ces bulles se transforment ensuite en pores, ou en trous minuscules, qui affaiblissent la soudure. Cependant, d'autres raisons plus faciles à éviter contribuent à la porosité. Dans la section ci-dessous, nous examinerons les principales causes de la porosité dans le soudage.
1- Propreté du métal de base
Parfois, la pièce que vous soudez n'est pas nettoyée et contient des contaminants. Ces contaminants comprennent la saleté, la graisse, l'huile et d'autres débris. Pendant le soudage, ces contaminants brûlent. Ils libèrent alors des gaz qui restent piégés dans le matériau en fusion pendant le soudage.
Ces gaz comprennent l'hydrogène, l'oxygène, le dioxyde de carbone, etc. Ces gaz piégés créent des bulles et des cavités à l'intérieur des soudures. Toutefois, si vous nettoyez le métal de base avant soudageCependant, ce problème peut être facilement évité. En l'absence de contaminants, aucun gaz ne sera piégé à l'intérieur de la soudure.
Coup d'œil rapide : Si votre base métallique n'est pas nettoyée avant le soudage, il s'agit probablement d'une erreur de la part du soudeur. En fait, je considère qu'il s'agit d'un crime de la part des soudeurs. Si vous êtes client, vous pouvez rappeler au soudeur de nettoyer le point de soudure avant de commencer la soudure. Vous éviterez ainsi des problèmes de porosité qui auraient été causés autrement.
2- Gaz de protection inadéquat
Dans le domaine du soudage, les gaz de protection jouent un rôle essentiel. C'est vrai ? Ces gaz sont utilisés dans presque toutes les techniques de soudage, y compris les techniques TIG et MIG. Ils empêchent la contamination de l'air pendant le processus de soudage et le rendent sûr. Toutefois, si le gaz de protection n'est pas distribué de manière uniforme, il peut provoquer des porosités dans la soudure. Supposons que vous fournissiez une grande quantité de gaz de protection.
C'est pourquoi le gaz de protection est introduit dans le matériau en fusion pendant le soudage. Il sera piégé à l'intérieur de la soudure et provoquera plus tard des porosités. De même, une pression trop faible du gaz de protection est inadéquate. Ces gaz réagissent alors avec l'oxygène ou l'azote, créant un mélange. Ce mélange de gaz, lorsqu'il est utilisé pendant le soudage, provoque des porosités.
3- Revêtements de surface (peintures)
Le revêtement de surface est populaire dans les fabrications modernes. C'est vrai ? Elle aide à prévenir la rouille et la corrosion de la pièce ou de l'objet. Presque tous les fabricants appliquent une fine couche de peinture pour prolonger la durée de vie de la pièce. Toutefois, lorsque cette pièce spécifique doit être soudée, cette même couche de peinture présente un grave danger. Comment cela se produit-il ? Lorsqu'une pièce est soudée, la peinture est exposée à la chaleur.
En conséquence, il brûle et libère des produits chimiques et des gaz. Le dioxyde de carbone et l'hydrogène en sont des exemples courants. Ces gaz ne peuvent pas s'échapper et restent donc à l'intérieur du bain de soudure. Lorsque la soudure se solidifie, ces gaz forment des bulles qui peuvent affecter la qualité de la soudure. Si vous soudez une pièce peinte, vous devez enlever la couche de peinture de la pièce. Vous éviterez ainsi les problèmes de porosité.
4- L'humidité
L'humidité peut également provoquer des porosités pendant le soudage. Parfois, la pièce métallique que vous soudez peut contenir de l'humidité. Pendant le soudage, l'humidité présente sur les pièces métalliques se transforme en hydrogène gazeux. Il ne peut donc pas s'échapper et reste à l'intérieur du bain de soudure.
Lorsque la soudure se solidifie, cet hydrogène reste à l'intérieur de la soudure. Ces bulles remplies de gaz affectent la qualité de la soudure. Si la bulle est en surface, elle peut être meulée. Par contre, si elle se trouve à l'intérieur d'une soudure, elle éclate plus tard, créant de minuscules trous. Ces trous ou cavités rendent la soudure très faible et susceptible de se briser lorsqu'elle est exposée à des contraintes.
5- Technique de soudage (courant fort) et facteurs métallurgiques
Il est intéressant de noter que les techniques de soudage jouent également un rôle clé. Vous ne constaterez généralement pas de problèmes de porosité si les soudeurs ont de l'expérience et vice versa. Je recommande de souder à une vitesse équilibrée. Des vitesses de soudage trop faibles ou trop élevées peuvent entraîner des problèmes de porosité.
En outre, le courant de soudage est un autre facteur auquel il faut prêter attention. Si le courant de soudage est trop élevé, le bain de soudure devient extrêmement chaud, comme de l'eau bouillante. De ce fait, les gaz ne pourront pas s'échapper et seront piégés à l'intérieur de la soudure. En outre, un courant de soudage faible affecte également le processus de soudage.
Comment oublier les propriétés des différents métaux ? Certains métaux sont plus faciles à souder que d'autres. Par exemple, l'aluminium et le magnésium absorbent les gaz. Ces gaz absorbés peuvent ensuite entraîner des problèmes de porosité. Il faut donc prêter attention aux propriétés du métal avant de le souder. Par conséquent, certaines techniques de pré-soudage doivent être suivies lors du soudage de métaux sensibles.
Comment fixer la porosité ? Réparations
Vous avez une pièce dont la soudure présente des porosités ? C'est regrettable, car la porosité peut avoir un impact significatif sur la qualité et la résistance globale de la soudure. Il est toutefois possible de résoudre les problèmes de porosité et de rendre la pièce utilisable.
Pour ce faire, vous devez d'abord retirer la partie de la soudure présentant une porosité. Voyez-vous des bulles s'élever à la surface de la soudure ? Si c'est le cas, vous devez utiliser une meuleuse et meuler soigneusement cette bulle. Une fois la bulle éliminée, il y a de fortes chances qu'il n'y ait plus de pores ou de cavités. S'il n'y a pas de petits trous à l'endroit où se trouvait la bulle, cela signifie que le problème de porosité a été résolu.
Cependant, dans certains cas, vous verrez encore des pores et des trous en place ou des bulles. Vous couperez la section où vous voyez des cavités, de minuscules trous ou de petites poches d'air. Continuez à couper jusqu'à ce que vous ne voyiez plus de trous. C'est à ce moment-là que les problèmes de porosité prennent fin. Vous pouvez alors nettoyer la zone et ressouder la pièce en prenant les précautions nécessaires pour éviter tout nouveau problème de porosité.
Que faire en cas de porosité souterraine ? Dans ce cas, les pores ou les trous ne sont généralement pas visibles. C'est vrai ? Dans ce cas, les soudeurs inspectent la surface à l'aide de tests ultrasoniques ou radiographiques. Cela permet de déterminer l'endroit exact où la porosité est présente à l'intérieur de la soudure. Le soudeur coupe toute la section affectée et la ressoude. De cette manière, la soudure durera plus longtemps et ne se fissurera pas.
Comment prévenir la porosité dans le soudage ?
Les défauts de porosité sont réels et peuvent entraîner de graves problèmes au niveau de la soudure. N'est-ce pas ? Cependant, il y a quelques précautions à prendre en compte. Dans la section ci-dessous, je donne quelques conseils pour éviter ce problème de soudure.
1- Se préparer avant de commencer à souder
Tout d'abord, vous devez vous donner le temps de vous préparer avant de commencer à souder. La préparation comprend le nettoyage des pièces (à souder) et le choix de la bonne technique de soudage. Elle consiste également à effectuer les réglages appropriés sur les machines à souder. Les métaux nettoyés sont moins susceptibles de présenter des problèmes de porosité pendant le soudage. De même, le choix des paramètres de soudage appropriés, tels que la chaleur et la tension, permet d'éviter ce problème. N'oubliez pas que le soudage à haute intensité contribue de manière significative aux risques liés au soudage.
2- Utiliser des électrodes sèches et des fils de remplissage
Vous ne devez jamais utiliser d'électrodes, de fils d'apport ou de pièces métalliques humides ou mouillées. N'oubliez pas que l'humidité peut se transformer en hydrogène pendant le soudage. Ce gaz peut ensuite s'accumuler à l'intérieur de la soudure et provoquer des porosités. Utilisez des électrodes et des pièces métalliques sèches pour créer une soudure solide. Vos pièces métalliques sont-elles humides ? Je recommande de les placer dans un four sec pour éliminer toute humidité et de s'assurer qu'elles sont 100% sèches avant de les souder.
3- Enlever le revêtement de surface s'il y en a
Comme je l'ai dit précédemment, la peinture, lorsqu'elle est brûlée, libère des gaz. Ces gaz ne peuvent pas s'échapper pendant le soudage et restent piégés dans le bain de soudure. Lorsque la soudure en fusion se solidifie, ces gaz s'intègrent au matériau sous forme de bulles. Ces bulles affectent la résistance et la qualité de la soudure. C'est pourquoi vous devez enlever le revêtement de surface avant de commencer le processus de soudage. L'élimination du revêtement de surface fait une différence significative, en particulier lors de la création d'une soudure sur les joints.
4- Gaz de protection équilibré
Les gaz de protection sont utiles dans toutes les techniques de soudage, y compris procédures laser et TIG. Toutefois, si ces gaz sont libérés à une pression extrêmement élevée ou basse, ils peuvent causer des problèmes lors du soudage. Par exemple, une pression trop élevée peut provoquer des trous allongés (trous de ver) à la surface des soudures. De même, l'utilisation d'un gaz de protection trop faible peut exposer la soudure à une contamination par l'air. Vous devez maintenir un équilibre entre les gaz de protection pendant le soudage afin d'éviter les défauts de porosité.
5- Ne jamais ignorer le comportement du matériel
Je recommande vivement de prêter attention aux propriétés des matériaux pendant le processus de soudage. N'oubliez pas que chaque matériau se comporte différemment lorsqu'il est exposé à la chaleur. Par exemple, l'aluminium peut absorber des gaz pendant le soudage et est plus enclin à la porosité que d'autres matériaux. Vous devez donc comprendre les propriétés du matériau, puis utiliser la bonne technique pour créer la soudure. Voici un tableau indiquant la facilité de soudage de différents matériaux :
| Matériau | Facilité de soudage | Risques de porosité |
| Acier doux | Facile | Faible |
| Acier inoxydable | Modéré | Moyen |
| Aluminium | Difficile | Haut |
| Magnésium | Difficile | Haut |
| Fonte | Très difficile | Haut |
| Alliages de nickel | Modéré | Moyen |
| Titane | Difficile | Haut |
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'un défaut de porosité ?
La porosité est un problème grave causé par le piégeage de gaz à l'intérieur d'un bain de soudure. Elle se traduit par de petits trous ou cavités à la surface ou à l'intérieur du point de soudure. Elle peut affaiblir la soudure et la rendre sujette à la fissuration et à la dégradation.
Comment détecter la porosité dans le soudage ?
Vous pouvez détecter la porosité en inspectant la surface de la soudure. Si vous voyez de petits trous, des bulles ou des cavités, cela indique que la soudure présente une porosité, et vice versa. Si vous constatez une porosité, prenez des mesures pour l'éliminer afin de garantir la durabilité de la soudure.
Comment réparer la porosité d'une soudure ?
La réparation des porosités est une tâche difficile. Vous devez meuler les bulles et retirer la partie soudée qui présente des pores et des cavités. Ensuite, vous devrez ressouder la surface pour garantir sa solidité à long terme.
La porosité est-elle très mauvaise pour le processus de soudage ?
Oui. La porosité est très mauvaise pour le soudage. Elle affaiblit considérablement la soudure et lui donne un aspect peu attrayant (d'un point de vue visuel). Les soudures présentant une porosité seront endommagées lorsqu'elles seront exposées à des contraintes. En fait, la soudure peut même développer des fissures si elle n'est pas exposée à des contraintes et si elle n'est pas correctement entretenue. Il ne sert à rien d'avoir une soudure si elle a besoin d'être entretenue tout au long de sa vie.
Conclusion
La porosité est un problème grave qui résulte généralement d'une négligence dans le soudage. Lorsque le soudage est effectué sans précaution, de petites bulles de gaz restent sur la soudure. Ces bulles éclatent parfois, ce qui entraîne l'apparition de petits pores ou de trous minuscules.
Ces trous peuvent être regroupés ou espacés les uns des autres. Si les soudeurs respectent l'étiquette de la soudure, ce problème peut être évité. N'oubliez pas que la porosité n'affaiblit pas seulement la soudure, mais qu'elle en affecte également l'aspect visuel. Dans cet article, j'ai expliqué les bases de la porosité, ses causes et la manière dont elle peut être évitée pour garantir un meilleur soudage.