Soudure autogène

“ La soudure autogène doit être appliquée rationnellement, suivant toutes les règles de l'art, pour que les résultats obtenus présentent un intérêt technique et économique de nature à permettre l'extension de son emploi industriel.
Pour atteindre ce but, l'enseignement du procédé doit être organisé sur une très grande échelle, de façon à toucher le plus grand nombre d'individus possible, dans toutes les classes de l'industrie, depuis les apprentis jusqu'aux ingénieurs et aux dirigeants des grands ateliers. ”

“ La meilleure réalisation d'une soudure autogène consiste à porter les pièces à leur point de fusion sans les oxyder ni les carburer, la chaleur fournie devant être chimiquement neutre, et ne devant pas dépasser sensiblement celle que réclament les métaux à souder, car un excès de temperaturc pourrait changer leur état. ”

“ Les industries de l'acétylène et de la soudure autogène sont une des branches puissantes et vivaces de l'activité française. Elles touchent d'autre part à d'autres industries considérables tant par leurs matières premières, carbure de calcium, oxygène ou énergie électrique que par leur objet, les métaux sous toutes leurs formes. ”

“ Il faut ajouter à ces 18.000 ouvriers qui vivent de la soudure autogène, 5 à 6.000 ouvriers et employés dans les usines fabriquant le carbure de calcium, l'oxygène et l'acétylène dissous.
Enfin, il y a lieu d'envisager également les ouvriers employés à la fabrication du matériel de soudure oxy-acétylénique tel que chalumeaux et détendeurs spéciaux, des générateurs d'acétylène, des bouteilles destinées à contenir l'oxygène comprimé et l'acétylène dissous, des fûts à carbure de calcium, de l'appareillage pour la soudure électrique à l'arc et par résistance. ”

“ Les possesseurs d'installations de soudure autogène seront tenus d'avoir à la disposition des opérateurs une pommade pour brûlures légères, ainsi que les objets de pansement nécessaires pour donner les premiers soins ou mettre les brûlures à l'abri de toute source d'inflammation. ”

“ En résumé, à notre avis, le plus grand obstacle à l'extension de l'industrie de la soudure autogène, réside dans la difficulté de trouver des ouvriers suffisamment expérimentés et suffisamment conscients de la responsabilité qu'entraîne la tâche souvent très délicate qui leur est confiée. La réparation d'une pièce de sécurité dans un moteur, ou dans une chaudière, ou dans un châssis est parfaitement admissible avec la soudure autogène, si elle est bien exécutée ”

“ 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. ”

“ Les laboratoires, souvent communs à l'Office Central et à l'Institut de Soudure Autogène, ont été conçus d'une manière large et complète.
Ils sont utilisés en vue des recherches scientifiques tendant au perfectionnement constant des industries de l'acétylène et de la soudure autogène. C'est par eux que les techniciens spécialisés parviennent à la mise au point parfaite d'emplois nouveaux. C'est par eux aussi qu'ils améliorent sans cesse les méthodes et les procédés dans les applications déjà connues. ”

“ PROCÉDÉ ALEXANDER. — Par ce procédé tout récent de soudure électrique, Alexander a cherché à réaliser une soudure en flamme fortement réductrice ; l'agent thermique qui provoque la fusion du métal est bien l'arc lui-même, mais, au lieu que l'arc jaillisse dans l'air ambiant, il jaillit dans une atmosphère d'hydrogène ; il résulte de cette disposition que, avec des caractéristiques identiques de courant, le procédé Alexander met en jeu une quantité d'énergie double que dans le cas de l'arc jaillissant dans l'air. ”

“ 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. ”

“ Soudure autogène électrique. — M. Thomson est parvenu, au moyen d'un courant électrique intense, à souder des fils de cuivre et des tiges de fer fortement pressées l'une contre l'autre en bout. A mesure que la température des extrémités en contact s'élève, le fer se ramollit, et, en continuant de pousser les tiges l'une sur l'autre, la soudure se produit. ”

“ DÉCAPANTS. — L'oxyde de fer formé pendant la soudure a, comme nous le rappelons, une densité inférieure à celle du fer : 5 au lieu de 7,8, de sorte qu'il surnagera sur le bain de fusion ; le soudeur, par l'effet du mouvement de son chalumeau et de sa baguette d'apport, facilite la montée de l'oxyde ; cependant, on peut se garantir contre la solubilité de l'oxyde dans le fer en fusion par l'emploi d'un décapant, qui alors agit de deux façons : soit en réduisant l'oxyde, soit en formant une scorie avec celui-ci et en remontant à la surface. ”

“ Dès maintenant, la métallurgie a commencé à utiliser les ressources nouvelles que lui fournit la production, par l’air liquéfié, de l’oxygène pur. Parmi les applications les plus étonnantes que cette industrie nouvelle a permis de réaliser couramment, il convient de citer aussi la soudure autogène des métaux, dont les usages sont sans nombre, et que permettent de réaliser les températures élevées que l’oxygène pur provoque par sa combustion avec le gaz, l’acétylène ou le pétrole ”

“ II. APPAREILS FIXES. - Les appareils à acétylène employés dans les installations de soudure autogène doivent être installés, sauf en ce qui concerne les appareils portatifs dont il est question plus loin, d'une façon fixe et définitive, dans les conditions ci-après déterminées.
Ils seront, sous la responsabilité du constructeur, robustes, résistants aux manipulations industrielles et construits de telle sorte que, au moment du chargement et du nettoyage ou pendant le fonctionnement, il ne puisse se produire ni surpression, ni mise
en contact d'une trop grande quantité de carbure avec. ”

“ En tant que de besoin, elle transmet à tous les Organismes nationaux et internationaux les communications concernant l'industrie de l'acétylène et de la soudure autogène, qu'elle estime de nature à intéresser les dits organismes. ”

“ Cet arrêté a créé, comme nous l'avons déjà vu (1) , le Certificat d'Aptitude Professionnelle (C.A.P.) pour la soudure autogène au chalumeau et à l'arc (loi du 25 juillet 1919 relative à l'organisation de l'enseignement technique, industriel et commercial) . Jusqu'à l'arrêté ministériel du 14 août 1931, la main-d'œuvre spécialisée pour la soudure autogène était composée d'ouvriers qui s'étaient adaptés, déjà adultes, à ce métier. En général, ces ouvriers abandonnaient une profession antérieure pour débuter dans celle-ci. ”

“ Il était devenu souhaitable d'établir une liaison très étroite entre les techniciens des divers procédés de soudure en vue de la discrimination et du développement de ces procédés. Les échanges d'idées sur les résultats obtenus par chacun sont profitables à tous. L'expérience a confirmé l'opportunité de la décision prise en 1930.
Aussitôt créée, l'association organisa des conférences mensuelles sur des sujets très variés se rapportant à toutes
les applications et à toutes les méthodes de soudure autogène. ”

“ On essaie beaucoup la soudure autogène, mais les résultats, jusqu'ici, ne sont pas très concluants avec la soudure oxhydrique et la soudure oxyacétylénique. Les résultats sont meilleurs, paraît-il, en employant l'oxygène et le gaz d'éclairage, la température du dard de chalumeau étant moins élevée. Ce n'est, du reste, que le retour au chalumeau ordinaire, dans lequel l'air est remplacé par l'oxygène. Ces procédés valent ce que vaut la main-d'œuvre de l'ouvrier qui les emploie. De bons soudeurs font toujours de bon travail. ”

“ D'autre part, ce produit, encore peu connu, était considéré comme dangereux. Enfin, il existait alors de grosses entraves administratives au développement de l'éclairage à l'acétylène, seul débouché important du carbure de calcium à cette époque, la soudure autogène oxy-acétylénique n'existant pas encore. En effet, l'absence de précautions, l'insuffisance de la pratique du maniement des appareils, entraînent alors quelques accidents. Dans de nombreux pays, les autorités s'émeuvent et les règlements se multiplient, mettant maints obstacles à la fabrication de l'acétylène. ”

“ En ce qui concerne la fabrication du matériel et l'exécution de travaux de soudure autogène, on retrouve les mêmes caractéristiques : une entreprise importante doit posséder plusieurs usines et ateliers en France pour atteindre les clients. La plus puissante des entreprises de ce genre dispose de 6 usines et 20 ateliers répartis en France. Il y a lieu de remarquer d'autre part que le siège social ainsi qu'une usine, ou au moins un atelier, se trouvent en général à Paris ou dans la banlieue parisienne. ”

“ On dénomme habituellement flamme soudante : toute flamme susceptible de transmettre, aux bords des corps à souder, une température suffisante pour les porter rapidement à fusion franche ; exemples : la flamme d'une simple bougie est une flamme soudante pour la cire qu'elle liquéfie ; celle de la lampe du plombier l'est pour l'étain, le plomb et leurs alliages, fréquemment accompagnés d'impuretés d'ailleurs ; la flamme oxy-acétylénique est soudante pour le fer, la fonte, le cuivre, ainsi que pour tous les métaux ou alliages usuels de l'Industrie qui ont un point de fusion plus ou moins élevé. ”

“ 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 ”

“ Mais que dire des firmes de moindre importance ou des artisans qui ont à faire emploi de la soudure autogène. Pour eux, la question est vitale et le rôle de l'Office en ce qui les concerne est réellement primordial. Ils ne se trouveront jamais dans l'embarras et ils savent qu'en présence de la moindre difficulté, il leur suffira de faire appel à l'Office Central qui aplanira aussitôt la route qu ils désirent suivre. ”

“ La propriété qui est le facteur principal du choix du chalumeau, c'est sa conductibilité thermique, c'est-à-dire que, comme il y a une grande déperdition de chaleur à travers la masse du métal, on doit compenser cette perte par un apport supplémentaire de calories ; par conséquent et quoique son point de fusion soit plus bas que celui du fer, il y a lieu de se servir d'un chalumeau plus puissant que celui qu'on emploierait pour souder la même épaisseur d'acier. ”

“ ART. 3. — Les ferrures d'avions doivent être faites, en principe, par emboutissage, estampage ou moulage d'acier.
La soudure autogène est à éviter le plus possible.
Si elle n'est pas conjuguée avec d'autres moyens de liaison, elle ne peut être employée que pour des pièces, ou parties de pièces, qui ne sont pas soumises à des efforts mécaniques (traction, compression, flexion, torsion, etc.) . ”

“ ART. 2. La soudure ne peut être employée, sur les tôles ou pièces d'acier, que si l'acier est de qualité soudable et non fragile.
ART. 3. Il est interdit de faire usage de la soudure dans des parties ayant à travailler à la flexion, à moins qu'il ne s'agisse de parties solidement maintenues par un fort entretoisement.
Lorsqu'il est fait usage de la soudure dans des parties ayant à travailler à la traction, la résistance de la soudure ne doit pas être comptée pour plus de la moitié de la résistance qui existerait s'il y avait continuité du métal sans soudure. ”

“ De nombreux constructeurs, profitant de l'expérience que leur ont donné les fabrications de guerre, construisent maintenant ces appareils en tôle assemblée par soudure autogène, ce qui assure une étanchéité beaucoup meilleure. ”

“ La soudure électrique, qui emploie directement la chaleur de l'électricité, doit logiquement donner la calorie à un prix de revient bien moindre que les autres procédés de soudure autogène dans lesquels l'acétylène qui provient du carbure de calcium ou l'hydrogène sont obtenus par des procédés électriques, et l'oxygène provient de l'air liquide, lui-même préparé avec des compresseurs dont le rendement en énergie est très faible. ”

“ 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. ”

“ 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. ”