Nicolas-Edme Roret

“ L'aluminium est un métal dont l'emploi se répand de plus en plus dans l'Industrie; la mise au point de sa méthode de soudure contribue certainement beaucoup à son utilisation dans les différentes branches de l'activité humaine ; en effet, on soude de nombreuses pièces en aluminium dans l'industrie aéronautique, dans l'industrie automobile, dans la fabrication de cuves spéciales ou pour des appareils de distillation ; dans la décoration moderne, l'aluminium soudé rend d'innombrables services ”

“ DÉFINITIONS. — On appelle soudabilité la propriété que possèdent les métaux et les alliages de s'assembler sous l'action de la flamme soudante par fusion de leurs bords ; il est à remarquer que les métaux ne possèdent pas tous au même degré cette caractéristique, qui dépend d'un certain nombre de facteurs que doit connaître à fond celui qui entreprend une soudure ; sinon, il risque de ne faire qu'un assemblage déplorable, sans aucune valeur mécanique. ; étudions donc tout d'abord les propriétés des métaux au point de vue de leur soudabilité. ”

“ TEMPÉRATURE DE FUSION. - On appelle température de fusion des métaux et alliages la température, exprimée en degrés centigrades, à laquelle ils passent de l'état solide à l'état liquide (à la pression atmosphérique) ; la connaissance du point de fusion d'un métal a une très grande importance en soudure autogène, car plus ce point de fusion est élevé, plus il faudra fournir de calories c'est-à-dire, en pratique, augmenter la puissance du chalumeau utilisé. ”

“ Soudure du cuivre et de ses alliages
GÉNÉRALITÉS : LE CUIVRE ET SES PROPRIÉTÉS AU POINT DE VUE DE LA SOUDABILITÉ. — Le cuivre est un métal de couleur rouge fondant à 1083° ; après l'argent, c'est le meilleur conducteur de la chaleur et de l'électricité ; ainsi, en représentant par 100 la conductibilité de l'argent, le coefficient du cuivre serait de 96 ; il a pour densité 8,9 alors que celle du fer est 7,8 ; il est donc à retenir que le cuivre est plus lourd que le fer.
Le cuivre possède des propriétés mécaniques intéressantes concernant sa résistance, sa ductibilité et sa malléabilité ”

“ OXYGÈNE. — Pour créer une flamme chacun sait qu'il faut un combustible et un comburant, c'est-àdire un corps entretenant la combustion ; dans la grille d'une cheminée par exemple, le combustible est le charbon, le coke ou le bois, tandis que le comburant, c'est l'air entraîné par le tirage de la cheminée ; or l'air se compose principalement de deux gaz : l'azote (78 0/0) , lequel est en réalité un gaz inerte, et l'oxygène (22 0/0) qui, seul, est le gaz comburant. ”

“ CHAPITRE X Soudure de la fonte
DÉFINITIONS, PROPRIÉTÉS DES FONTES. — Les fontes sont des combinaisons fer-carbone dont la teneur en carbone est bien supérieure à celle des aciers ; cette teneur varie de 2,5 à 4 0/0 ; suivant l'état du carbone, on distingue deux sortes de fonte : la fonte blanche, n'ayant aucune propriété mécanique, et la fonte grise, beaucoup plus employée dans l'Industrie ; ce qui différencie les deux natures de fonte, c'est que dans les mélanges constituant les fontes grises, le carbone est à l'état libre, non combiné ou graphite ”

“ CONDUCTIBILITÉ THERMIQUE. — La conductibilité thermique est la propriété des métaux de propager la chaleur dans leur masse ; l'argent est le plus conducteur des métaux; ensuite vient le cuivre, tandis que le pouvoir conducteur de l'acier extradoux n'est que le 1/5 de celui du cuivre ; donc, pour une même épaisseur d'acier ou de cuivre à souder, et malgré le bas point de fusion du cuivre (1.083°) , il faudra employer un chalumeau de même puissance et, pour les fortes épaisseurs, un chalumeau plus puissant pour le cuivre. ”

“ La connaissance du poids de métal d'apport nécessaire pour souder un mètre de long a parfois son importance, surtout s'il s'agit de métaux d'apport à haute résistance ou de métaux spéciaux qui sont d'un prix élevé ; le calcul et l'expérience (1) ont montré qu'on peut exprimer, par une formule simple le poids de métal d'apport en grammes rentrant dans la soudure de tôle de un mètre de longueur ; si ce sont des tôles non chanfreinées, il suffit de multiplier le carré de l'épaisseur, exprimée en millimètres par la constante 12. ”

“ I. SOUPAPES HYDRAULIQUES. — Les postes de soudure et de coupage au chalumeau, alimentés par de l'acétylène à basse pression provenant d'un appareil à acétylène, seront munis d'une soupape de sûreté, capable d'arrêter en cet endroit et d'évacuer à l'air libre tout refoulement d'oxygène qui se dirigerait vers la canalisation de gaz combustible.
Les dispositifs constitués par des clapets ou organes mécaniques quelconques, sont considérés comme insuffisants ; la soupape hydraulique est obligatoire (1) . ”

“ Il est évident que, outre le carbone, les aciers contiennent d'autres corps qui y sont incorporés soit par hasard, soit à dessein ; ces matières y existent en proportions variables, qui dépendent surtout du mode d'élaboration du métal ; un acier Martin par exemple, aura une teneur en silicium supérieure à celle de l'acier Thomas, lequel renfermera principalement du phosphore et du manganèse ; quoiqu'en faibles proportions, ces corps étrangers sont susceptibles d'influencer le coefficient de soudabilité. ”

“ PROPRIÉTÉS DES MÉTAUX INFLUENÇANT LEUR SOUDURE. - Les principales propriétés des métaux que doivent connaître le technicien et le praticien sont de deux ordres : soit physiques, soit chimiques.
Parmi les propriétés physiques, il y a à considérer : La température de fusion du métal ou de l'alliage, La température d'ébullition, La chaleur totale de fusion, La dilatation et le phénomène inverse, le retrait, La conductibilité thermique.
Quant aux propriétés chimiques, il y a :
L'oxydabilité des métaux, soit par l'oxygène de l'air ambiant, soit par le chalumeau ”

“ MÉTAUX D'APPORT. — Le métal d'apport à employer pour la soudure des aciers doux doit être constitué par du fer ou de l'acier extra-doux de première qualité, rigoureusement exempt de phosphore, de soufre, de scories et autres impuretés ; il est à conseiller aux soudeurs d'employer les fils de fer dits Armco ou du fer de Suède qui, quoique de prix plus élevé, améliorent le joint soudé. ”

“ DÉFAUTS INDÉPENDANTS DU SOUDEUR. - Il n'y a qu'un seul cas où le soudeur n'est pas responsable d'une soudure défectueuse ; c'est quand les pièces à souder ne présentent pas les caractéristiques présumées du métal à souder ; certaines impuretés contenues dans l'acier, par exemple, permettent l'exécution en apparence normale de la soudure ; mais à l'essai, ces soudures qui semblaient offrir toutes les garanties de solidité, cèdent cependant; dans ce cas, le Contrôle à la réception doit être apte à déceler les métaux ne présentant pas les caractéristiques de soudabilité. ”

“ On voit donc qu'on peut rencontrer toute une gamme d'aciers classés comme alliages quaternaires, lesquels sont composés de fer, de carbone, de nickel et de chrome, et dont les propriétés varient selon le pourcentage attribué à chacune de ces matières.
Le tungstène améliore les qualités magnétiques des aciers.
Le silicium élève la limite élastique du métal et lui donne en conséquence une grande résistance aux chocs. ”

“ SOUDURE PAR RÉSISTANCE. — Au moyen de machines spéciales, on maintient solidement les deux bords à souder l'un contre l'autre ; on lance un courant qui les chauffe, puis les porte au rouge et, enfin, à la fusion pâteuse ; en même temps, on agit mécaniquement par compression ; cette soudure procède donc de la soudure du forgeron, plutôt que de la pratique du soudeur car, en réalité, le métal est seulement ramolli et non pas franchement fondu.
La soudure par résistance est surtout intéressante lors de travaux en série et pour des épaisseurs assez faibles. ”

“ Cette polymérisation, qui est une transformation d'un gaz endothermique en des produits qui ne le sont pas ou le sont moins, restitue les calories de formation de l'acétylène, d'où augmentation de la température, ce qui provoque la polymérisation des portions de gaz adjacentes et ainsi de suite; réchauffement peut aller ainsi jusqu'au rouge, détruisant une quantité plus ou moins grande d'acétylène dès sa formation, souillant le gaz d'impuretés, encrassant les appareils et pouvant, dans certains cas, provoquer l'inflammation des mélanges d'acétylène et d'air. ”

“ POSTES DE SOUDURE A L'ARC. - Pour souder, ainsi que nous l'avons vu, par le procédé oxy-acétylénique, il suffit d'avoir simplement de l'oxygène et de l'acétylène que l'on mélange et brûle dans un chalumeau ; l'installation d'un poste à l'arc est plus complexe et nécessairement plus coûteuse.
L'électricité est canalisée jusqu'au poste par des fils correspondant, au débit maximum ; au moyen d'un coupe-circuit, on interrompt au besoin le courant en cet endroit ; en général, il est utile d'employer un transformateur ou des résistances ”

“ FLUX DÉCAPANT. — La principale difficulté de l'opération provient de la formation d'oxyde de chrome, qui est irréductible au chalumeau ; on observe, lorsqu'on exécute une soudure sur aciers inoxydables à haute teneur en nickel ou en chrome sans certaines précautions particulières, que le traversé n'est pas aisé à obtenir ; on constate qu'une pellicule d'oxyde de chrome s'interpose obstinément entre les bords à réunir ; si on insiste pour réaliser néanmoins la pénétration, on est amené à surchauffer le métal et à faire d'autre part des trous qu'il est presque impossible de boucher. ”

“ Prélèvement d'Echantillons de Carbure de Calcium et Constatations diverses
Les réclamations et contestations entre acheteurs et vendeurs de carbure donnent lieu à des enquêtes, rapports et prélèvements d'échantillons dont sont très souvent chargés les inspecteurs et agents de l'Office Central de l'Acétylène et de la Soudure Autogène ; ces missions sont toujours d'un caractère excessivement délicat et il importe qu'elles soient remplies de telle sorte qu'aucune critique fondée ne puisse être exercée par l'une ou l'autre des parties en cause. ”

“ Au moment de la livraison des bouteilles chargées aussi bien que de la reprise des bouteilles vides, il y a lieu de prendre certaines précautions ; il faut éviter les chocs et les chutes, surtout de celles en pression, car une explosion de bouteille en charge est extrêmement grave ; elle provoque des dégâts comparables à ceux d'un puissant explosif, c'est-à-dire qu'au surplus il y a grand risque d'accidents mortels, et parfois dans un rayon éloigné. ”

“ L'oxygène est employé à une pression bien supérieure (1 à 2 kilogrammes) à celle de l'acétylène (8 à 10 centimètres d'eau) ; on risque donc, en cas de mauvais fonctionnement ou de fausse manœuvre du chalumeau arrêtant l'écoulement normal des deux gaz, que l'oxygène fasse retour vers l'appareil générateur par la canalisation spéciale à l'acétylène, en formant avec l'acétylène un mélange explosif dangereux. ”

“ MANO-DÉTENDEURS. — Voilà encore des appareils délicats dont le fonctionnement défectueux peut provoquer des incidents et la destruction de ces appareils par inflammation, accidents dont la plupart des causes sont encore ignorées ; certains les attribuent à la chaleur que produit la compression du gaz, laquelle enflamme l'ébonite ; d'autres à la présence des corps gras qui, par oxydation, émettent de la chaleur capable de détruire le mano-détendeur ; il y a donc lieu d'éviter d'introduire des matières grasses dans le manomètre
pendant le démontage ”

“ Nous ne pouvons malheureusement pas nous attarder trop souvent en ce volume sur de telles questions spéciales qui mériteraient pourtant un grand développement, vu leur intérêt ; qu'il nous suffise donc de constater que, à l'heure actuelle et avec quelque pratique, des réparations difficiles ont été menées à bien, et de conclure qu'en matière de sauvetage de pièces en fonte par soudure autogène, le mot : impossible est assez rarement entendu dans les ateliers bien installés. ”

“ Des traitements thermiques ou mécaniques peuvent également améliorer le métal ; un recuit convenable détruit les tensions internes produites par la dilatation et le retrait du métal ; le martelage améliore la valeur de la soudure, mais il doit être entrepris à la température du rouge vif ; sinon il peut mener à des résultats fâcheux, les fissures entre autres ; le martelage écrouissant le métal, il est nécessaire de procéder à un recuit à température appropriée à la suite de ce martelage, vers 900°. ”

“ En cas de travail de nuit, l'éclairage nécessaire ne pourra être obtenu que de l'extérieur du bâtiment de l'appareil, à travers un lanterneau fixe et autant que possible par l'électricité ; à défaut d'électricité, la source lumineuse sera isolée de telle sorte que, en aucun cas, l'acétylène s'échappant de l'appareil, même en grande quantité, ne puisse venir s'y enflammer. ”