Soudage orbital de tubes

De nos jours, le soudage orbital de tubes fait référence au soudage automatisé de tubes industriels au moyen d’une électrode rotative autour du tube (ou du tuyau). Cette technique est devenue très populaire, et les soudeurs manuels accueillent favorablement ces systèmes de soudage orbital de tubes. Ce processus continu autour d’une pièce statique permet d’améliorer la productivité, la sécurité et la qualité des projets. Pour les grands projets réalisés dans des conditions exigeantes comme le soudage de pipelines, la demande des entrepreneurs en soudage orbital, en soudage TIG de tubes et en raccordement de tubes augmente chaque jour. Voici l’essentiel de ce qu’il faut savoir sur le soudage tube bout à bout.

Soudage orbital de tubes bout à bout : Applications et équipement

soudage orbital de tubes TIG GTAW à tête ouverte MU IV sur des tubes épais en acier au carbone

Applications

Les applications de soudage tube bout à bout avec ajout de fil d’apport sont souvent demandées dans le secteur de la production d'énergie (centrales électriques) et des industries chimiques ou pétrochimiques, où une large gamme de matériaux de base est utilisée, tels que :

  • L’acier ordinaire au carbone comme pour le soudage de pipelines.
  • L’acier au carbone faiblement allié contenant du chrome ou du chrome-manganèse.
  • L’acier au chrome-nickel fortement allié (austénitique ou avec une structure cristalline austénite-ferrite)
  • Les alliages à base de nickel (par exemple, alliages Inconel® ou Hastelloy®)
  • Le titane et ses alliages.

Bien que les dimensions des tubes diffèrent fortement, la plupart se situe dans une fourchette comprise entre 26,9 mm et 219 mm (¾" et 8") de diamètre et entre 2,77 mm et 12,7 mm d’épaisseur de paroi. Pour souder de tels matériaux, il faut une machine de soudage orbital de tubes spécifique, dotée de plusieurs axes et d’une gestion intelligente des paramètres de soudage.

Vous trouverez ici tout ce que vous devez savoir : téléchargez notre manuel gratuit sur le soudage orbital, disponible dans notre section de téléchargement

soudage orbital de tubes TIG GTAW à tête ouverte MU IV sur des tubes minces en acier inoxydable

Soudage avec fil d’apport

Il peut devenir nécessaire d’appliquer un métal d’apport dans les procédures de soudage automatique de tubes si :

  • L’épaisseur de la paroi des tubes nécessite une préparation de leurs extrémités.
  • Les tubes à souder sont constitués de métaux de base différents.
  • La soudure doit être renforcée
  • La solidité et/ou la résistance à la corrosion pourraient être compromises par le soudage par fusion.
soudage de pipeline type chariot avec dévidoir de fil équipement de soudage orbital tuyau en acier au carbone site de production extérieur désert Polysoude

Choix de l’équipement

Pour le soudage orbital de tubes avec fil d’apport supplémentaire, il est possible d’utiliser une machine de soudage de tubes avec 4 ou 6 axes contrôlés : débit du gaz de protection, intensité du courant de soudage, vitesse de rotation de la torche, vitesse d'alimentation du fil avec en plus 6 axes, AVC et oscillation.

En cas d’accessibilité réduite de la zone de travail, les sources de courant de soudage TIG à 4 axes contrôlés sont à privilégier. Si une mise en œuvre facile de l’outil de soudage est requise, les sources  de courant de soudage orbital à 6 axes contrôlés sont toujours recommandées.

Soudage orbital de tubes avec fil d’apport - Préparation de la soudure

schéma et détails de la préparation de l'extrémité d'un tube en V pour l'équipement de soudage orbital TIG GTAW

Préparation

Les préparations pour le soudage orbital de tubes sont toujours conçues sous forme de joint, dépourvu de tout espace sur la face de la racine. (G=0). Pour le soudage TIG de tubes orbital, il est préférable de préparer les joints en J et de les protéger par un gaz envers.

schéma de préparation de l'extrémité d'un tube en forme de J pour l'équipement de soudage orbital TIG GTAW

Positionnement

Avant la soudure orbitale, les tubes doivent être positionnés et soudés par points, sans ou avec un faible apport de fil.  Les extrémités des tubes préparés doivent s’emboîter sans espace.

Schéma de l'équipement de soudage orbital TIG GTAW pour les tubes à électrode multicouches.
schéma de l'équipement de soudage orbital multicouche à électrode oscillante pour tube TIG GTAW

Soudage multicouche

Ce choix de soudage avec fil d’apport est utilisé pour joindre des tubes de plus fortes épaisseurs. Deux méthodes différentes peuvent être appliquées :

  • la technique du cordon de soudure- Cette technique peut être utilisée par des équipements à quatre axes contrôlés.  Elle consiste à placer des cordons de soudure étroits côte à côte.
  • AVC et oscillation- Les équipements à six axes contrôlés peuvent recourir à l’AVC et à l’oscillation de la torche pour permettre le déplacement latéral de la torche. Les passes avec oscillation de la torche peuvent alors être superposées et/ou placées côte à côte.
  • Géométrie des électrodes

Dans le soudage orbital automatisé TIG, l’AVC exigeant une géométrie précise des électrodes, il faut veiller à ce que la géométrie des électrodes de tungstène utilisées reste inchangée. Même de petites variations de la forme ou de la dimension pourraient entraîner des changements significatifs de la tension de l’arc utilisée comme valeur de base par le contrôle AVC.

Gaz envers

Différents types de gaz envers peuvent être utilisés selon les métaux de base.

Paramètres non programmables

La possibilité de définir des paramètres non programmables est essentielle pour garantir l’efficacité du soudage orbital. Voici certains de ces paramètres non programmables :

  • gaz de protection : type, pureté, débit ;
  • gaz envers : type, pureté, débit ;
  • diffuseur : type, taille ;
  • buse céramique : taille, diamètre, longueur ;
  • électrode : type, diamètre, préparation de l’extrémité et dépassement de l’électrode ;
  • fil : taille, diamètre ; numéro de coulée, angle d’arrivée du fil, point d’impact ;
  • position de départ de la soudure ;
  • température entre passes ;
  • position et branchement des câbles de terre.

Les caractéristiques combinées de la préparation des soudures pour le soudage orbital de tubes, garantissent la répétabilité de soudures de qualité ainsi qu’une productivité accrue.

Qui sommes-nous ?

La société Polysoude est spécialisée dans la conception, le développement et la fabrication de solutions innovantes de soudage à l’arc. La marque est synonyme d’expertise de premier plan au niveau mondial dans 3 secteurs clés : les solutions de soudage orbital TIG automatisé, les solutions de soudage TIG et plasma automatisés et le rechargement par soudure TIGer™.
Créée à Nantes en 1961, la société fabrique de nombreux types de générateurs de soudage et d’équipements de soudage orbital, ainsi qu’une large gamme de têtes de soudage ouvertes et fermées.
Aujourd’hui, en tant qu’entreprise orientée vers l’usine intelligente, tous nos produits Polysoude sont prêts pour l’industrie 4.0.

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