Laboratoire d’analyse de soudure
Vous souhaitez réaliser une analyse de soudure dans le cadre d’une expertise de défaillances ?
Dans le cadre d’un problème de défaillance ou toute autre forme de dégradation, vous souhaitez réaliser une expertise et analyse de soudure afin de comprendre l’origine du problème et optimiser la conception du produit.
Pour commencer, qu'est ce qu'une soudure?
Une soudure est un assemblage de pièces de métal généralement obtenue en chauffant ou en utilisant un matériau intermédiaire. Il existe plusieurs types de soudages qui peuvent être à l’origine de défaillances notamment un soudage oxyacéthylènique, soudage aluminothermique, soudage friction-malaxage, soudage par explosion, soudage par faisceau d’électrons, soudage TIG/GTAW…
Quelles sont les causes de défaillances de soudures
Les défaillances de soudure peuvent être diverses :
- Défaut du process de soudage
- Rupture mécanique
- Problème de corrosion
Avec des méthodes adaptées à chacun de vos échantillons, des contrôles et examens de caractérisation permettront d’identifier les causes d’une défaillance de soudure et mettre en place des actions correctives immédiates.
L'analyse de soudure en laboratoire est une procédure utilisée pour évaluer et étudier les soudures réalisées sur des matériaux métalliques. Elle vise à vérifier la qualité et la conformité des soudures par rapport aux normes, aux spécifications et aux exigences applicables.
Lors de l'analyse de soudure en laboratoire, différentes techniques peuvent être utilisées pour examiner la structure, les propriétés et les défauts de la soudure.
- Microscopie métallographique : Elle permet d'examiner la structure microscopique de la soudure et de déterminer la présence de défauts tels que les fissures, les porosités ou les inclusions.
- Essais mécaniques : Des essais de traction, de flexion ou de dureté peuvent être réalisés pour évaluer les propriétés mécaniques de la soudure et vérifier si elles répondent aux exigences spécifiées.
- Essais de résistance : Des essais de résistance, tels que des essais de corrosion, peuvent être effectués pour évaluer la durabilité de la soudure dans des environnements spécifiques.
- Essais non destructifs : Des techniques d'essais non destructifs, comme la radiographie, la ressuage, le magnétoscopie ou l'ultrasons, peuvent être utilisées pour détecter les défauts internes ou les discontinuités de la soudure sans endommager le matériau.
- Analyse chimique : Des analyses chimiques, telles que la spectrométrie d'émission optique ou l'analyse par fluorescence X, peuvent être effectuées pour déterminer la composition chimique de la soudure et vérifier si elle correspond aux spécifications requises.
L'analyse de soudure en laboratoire est essentielle pour assurer la qualité, la sécurité et la performance des structures soudées dans diverses industries telles que l'industrie pétrolière et gazière, l'industrie automobile, l'aérospatiale, la construction navale, etc. Elle permet de détecter les défauts, de diagnostiquer les problèmes potentiels et de prendre les mesures correctives nécessaires pour garantir l'intégrité des soudures.
Lors d'une analyse de soudure en laboratoire, plusieurs critères spécifiques doivent être contrôlés pour garantir la qualité des soudures. Les critères peuvent varier en fonction des spécifications du fabricant, des normes de l'industrie et des réglementations en vigueur. Voici quelques critères communs :
- Intégrité structurelle : Il est essentiel de vérifier que la soudure assure une liaison solide et durable entre les pièces, en assurant l'intégrité structurelle de l'ensemble. Cela implique de vérifier l'absence de défauts tels que les fissures, les porosités, les inclusions ou les vides.
- Dimension et géométrie : Les dimensions et la géométrie de la soudure doivent être conformes aux spécifications. Cela inclut la taille du cordon de soudure, la pénétration, la largeur, la hauteur et l'angle de la soudure, en fonction des exigences de conception.
- Fusion appropriée : Il est important de vérifier que le matériau de base et le matériau d'apport ont fusionné correctement, assurant une liaison solide sans zones insuffisamment fusionnées.
- Absence de défauts visibles : Il faut s'assurer qu'il n'y a pas de défauts visibles tels que les projections, les soudures incomplètes, les soudures froides, les brûlures, les distorsions excessives ou les soudures surdimensionnées.
- Qualité des soudures multiples : Dans le cas de soudures multiples, il faut vérifier la cohésion entre les différentes passes de soudure, en s'assurant qu'il n'y a pas de vides, de manques de fusion ou de fissures entre les passes.
- Propriétés mécaniques : Des essais de résistance et de dureté peuvent être réalisés pour évaluer les propriétés mécaniques de la soudure et s'assurer qu'elles répondent aux exigences spécifiées.
- Résistance à la corrosion : L'analyse peut également inclure des essais de corrosion pour évaluer la résistance de la soudure à l'environnement, en particulier si elle est exposée à des conditions corrosives.
Ces critères de contrôle de soudure aident à garantir la sécurité, la durabilité et la performance des soudures utilisées. Ils contribuent à maintenir des normes élevées en matière de qualité et à s'assurer que les pièces répondent aux exigences de sécurité et de réglementation en vigueur.
FILAB accompagne les industriels dans l'expertise et l’analyse de soudure suite à une défaillance
Pourquoi choisir FILAB pour l'analyse de vos soudures métalliques ?
FILAB, laboratoire formé d’experts en analyse métallurgique et expertise sur soudures, vous propose ses prestations de services analytiques, de la conception à la fabrication et à la mise en œuvre d’un produit à composants métalliques.
Fort de son expérience et de son parc analytique de pointe, le laboratoire FILAB dispose d’une large gamme d’outils spécifiques au secteur métallurgique permettant d’assurer les prestations suivantes :
Analyse par Dilatométrie
Essai de soudure ZAT
Lors d’une analyse de soudure en laboratoire, nous analysons les cordons de soudure. Un cordon de soudure est une zone spécifique résultant du processus de soudage où le matériau de base est fondu et fusionné avec un matériau d'apport pour former une jointure solide. Lorsque deux pièces métalliques sont soudées ensemble, un cordon de soudure est formé le long de la ligne de jointure.
Le cordon de soudure est généralement plus étroit que la zone de joint, et il est composé du matériau d'apport qui est ajouté pendant le processus de soudage. Ce matériau d'apport peut être sous forme de fil, d'électrode ou d'autre forme appropriée en fonction de la méthode de soudage utilisée.
Le cordon de soudure peut présenter différentes formes et caractéristiques, en fonction du type de soudage effectué. Certaines formes courantes de cordons de soudure comprennent :
- Cordon de soudure droit : Il s'agit d'un cordon de soudure rectiligne formé le long de la ligne de jointure.
- Cordon de soudure en angle : Il est formé lorsque le cordon de soudure suit un motif en zigzag ou en forme de V, ce qui peut renforcer la solidité de la jointure.
- Cordon de soudure en boucle : Il est formé lorsque le cordon de soudure effectue des boucles, généralement utilisé pour remplir des joints plus larges.
La taille, la forme et les caractéristiques du cordon de soudure dépendent du procédé de soudage utilisé, des paramètres de soudage, des matériaux et des exigences spécifiques de l'application. La qualité et l'intégrité du cordon de soudure sont essentielles pour assurer la résistance et la durabilité de la jointure soudée. Celles-ci pourront être contrôlées lors d’une analyse de soudure effectuée par un laboratoire accrédité, tel que Filab.
En plus des critères généraux mentionnés précédemment, l'industrie automobile a également des critères spécifiques à prendre en compte lors de l'analyse de soudure. Voici quelques critères spécifiques qui peuvent être pertinents dans ce contexte :
- Normes et spécifications de l'industrie automobile : L'industrie automobile a ses propres normes et spécifications en matière de soudures. Il est essentiel de s'assurer que les soudures sont conformes aux normes telles que l'ISO 15614, l'ISO 3834 ou les spécifications des constructeurs automobiles.
- Résistance aux chocs et vibrations : Les véhicules automobiles sont soumis à des contraintes mécaniques importantes, y compris des chocs et des vibrations. Les soudures doivent être capables de résister à ces contraintes et de maintenir leur intégrité structurelle pour assurer la sécurité des occupants et la durabilité du véhicule.
- Soudure de matériaux spécifiques : L'industrie automobile utilise une grande variété de matériaux, tels que l'acier, l'aluminium et les alliages légers. Chaque matériau a ses propres exigences de soudure en termes de techniques, de paramètres de soudage et de critères de qualité. Il est important de prendre en compte ces spécificités lors de l'analyse de soudure.
- Résistance à la corrosion et aux conditions environnementales : Les véhicules automobiles sont exposés à différentes conditions environnementales, telles que les intempéries, l'humidité, les produits chimiques de la route, etc. Les soudures doivent être résistantes à la corrosion et maintenir leurs propriétés mécaniques dans ces conditions.
- Intégration des systèmes de sécurité : Les soudures dans l'industrie automobile peuvent être liées à des composants de sécurité critique, tels que les systèmes de retenue, les châssis, les suspensions, etc. Il est crucial de s'assurer que ces soudures répondent à des exigences spécifiques en termes de résistance, de fiabilité et de performances des systèmes de sécurité.
- Traçabilité et documentation : Dans l'industrie automobile, il est souvent nécessaire de maintenir une traçabilité complète des soudures, y compris l'enregistrement des paramètres de soudage, des procédures, des matériaux utilisés, etc. Une documentation précise et complète est essentielle pour la conformité réglementaire et la qualité.
Ces critères spécifiques relatifs à l’analyse de soudure visent à garantir des normes élevées de sécurité, de qualité et de performance des soudures dans les véhicules. Ils reflètent les exigences spécifiques de cette industrie en matière de fabrication de véhicules sûrs, fiables et durables.
Une zone affectée thermiquement (ZAT) est la portion d'un matériau métallique, qui a voit ses propriétés physiques et structurelles altérées en raison d'une exposition à la chaleur. Cette altération se produit lors de processus tels que le soudage, le découpage, ou le traitement thermique lorsque des températures élevées sont appliquées localement.
La chaleur appliquée sur les métaux lors de ces processus peut provoquer des changements dans la structure cristalline du métal et affecter ses propriétés : dureté, résistance ...
Les zones affectées thermiquement (ZAT) présentent souvent des défis en termes de performances des matériaux, car elles peuvent être plus fragiles ou moins résistantes que le matériau de base non affecté. L'identification, la caractérisation, et l'optimisation des propriétés de la ZAT sont donc cruciales pour garantir la qualité et la fiabilité des composants métalliques, en particulier dans des secteurs exigeants tels que l'aéronautique, le spatial, et l'automobile, où la sécurité et la performance sont primordiales. C'est pourquoi il est important de réaliser des essai de ZAT.
