Quel est le processus de soudage à l’arc submergé et quels sont ses avantages

Le soudage à l'arc submergé (SAW) est un procédé de soudage à l'arc automatisé extrêmement important dans le domaine industriel.

Lorsqu'il est appliqué à la fabrication de tubes en acier (communément appelés tubes soudés à l'arc submergé, y compris les tubes soudés à l'arc submergé à joint droit (LSAW) et les tubes soudés à l'arc submergé en spirale (SSAW)), il peut fournir d'excellentes performances pour les tubes en acier.

Vous trouverez ci-dessous une description détaillée du principe du procédé de soudage à l'arc submergé, ainsi que de ses principaux avantages dans le traitement des tubes en acier :

Comme son nom l'indique, le « soudage à l'arc submergé » est une méthode de soudage dans laquelle l'arc électrique est « enterré ». Contrairement au soudage électrique manuel où vous pouvez voir l'arc brillant, le soudage à l'arc submergé consiste à allumer l'arc sous une couche de flux granulaire.

√ Le principe de fonctionnement de base peut être résumé comme suit :

1. Appliquer le flux:Sur le joint des plaques d'acier ou des tuyaux en acier à souder, la machine répartira d'abord uniformément une couche de flux granulaire de 30 à 50 mm d'épaisseur sur la zone.
2. Iallumer l'arc électrique :Le fil de soudage nu continu est automatiquement introduit dans la couche de flux et entre en contact avec le matériau de base (la pièce), déclenchant ainsi l'arc électrique.
3. Former une cavité protectrice :La température élevée de l’arc électrique provoque la fusion et même l’évaporation partielle du flux environnant, formant une cavité fermée sous la couche de flux. L'arc électrique brûle de manière stable dans cette « pièce noire » complètement isolée de l'air extérieur.
4. Fusion et solidification :La chaleur de l’arc électrique fait fondre instantanément le fil de soudage, le flux et le matériau de base, formant ainsi un bain de fusion métallique. Les scories les moins denses flotteront automatiquement à la surface du bassin de fonte, isolant davantage l'air. Au fur et à mesure que l'équipement de soudage avance régulièrement, le métal liquide à l'arrière commence à refroidir et à se solidifier, formant un cordon de soudure dense. Les scories liquides à la surface refroidissent également pour former une coque de scories dure (cette couche de scories peut être enlevée pour former le cordon de soudure final).

Les tubes en acier traités par la méthode de soudage à l'arc submergé (tels que les tubes à paroi épaisse de moyen et grand diamètre-diamètre-utilisés dans des domaines tels que le transport pétrolier et gazier, l'ingénierie maritime et les pilotis de construction, etc.) présentent des avantages considérables en termes de qualité et de fonctionnalité par rapport à d'autres méthodes de soudage (telles que le soudage par résistance à haute-soudage par résistance ERW, etc.) :

1. La qualité de la soudure est extrêmement élevée et la capacité de charge-est forte.

• Protection d'isolation parfaite :En raison de la protection double-du flux et des scories pour l'arc et le bain de fusion, l'azote et l'oxygène présents dans l'air ne peuvent pas du tout pénétrer, réduisant ainsi les impuretés et les pores du métal fondu.
• Excellentes propriétés mécaniques :Le métal fondu est d'une grande pureté et sa ténacité, sa plasticité et sa résistance aux chocs à basse température-sont toutes exceptionnelles. Dans le même temps, la profondeur de pénétration du soudage à l'arc submergé est extrêmement grande, et même des plaques d'acier de 20 mm d'épaisseur peuvent être soudées d'un seul côté en une seule fois. Cela garantit que le tube en acier est moins susceptible de se fissurer lorsqu'il est soumis à une pression extrêmement élevée et à des environnements difficiles (comme sous la mer, dans les régions froides de haute -altitude).

2. Efficacité de production élevée, adaptée à la production de masse à grande échelle-

• Courant élevé et taux de fusion élevé :Le soudage à l'arc submergé peut utiliser des courants extrêmement importants (même 5 à 10 fois supérieurs à ceux du soudage manuel), et comme le fil de soudage est alimenté en continu et automatiquement, il n'y a pas de pause pour changer l'électrode. Son taux de fusion et son efficacité de dépôt sont extrêmement élevés.
• Vitesse de soudage élevée :Sur une ligne de production automatisée, la vitesse de soudage à l'arc submergé peut atteindre 60-150 mètres par heure, ce qui raccourcit considérablement le cycle de production d'un seul tube en acier et le rend parfaitement adapté aux besoins d'approvisionnement à grande échelle dans les projets d'infrastructure.

3. Capable de fabriquer des tuyaux en acier géants de « grand-diamètre et à paroi épaisse-

• Soudage par résistance à haute-fréquence (ERW)est limité par la largeur des matières premières lors de la production de tubes en acier-de grand diamètre, tandis que le soudage à l'arc submergé avec configuration en spirale (SSAW) peut utiliser des bobines de bandes d'acier relativement étroites pour produire des tubes de diamètres extrêmement grands grâce à un processus d'enroulement en spirale.
• Le soudage à l'arc submergé à couture longitudinale (LSAW)La méthode utilise généralement une plaque épaisse entière (formée par le procédé JCOE ou UOE), combinée à un soudage à l'arc submergé à -fusion profonde-, pour produire facilement des tubes en acier lourds avec une épaisseur de paroi supérieure à 40 mm, voire 50 mm, et un diamètre de plusieurs mètres. C’est quelque chose que d’autres méthodes ne peuvent égaler.

4. Haute précision dimensionnelle et faible contrainte résiduelle

• Dans le processus de production de tubes soudés longitudinaux modernes à l'arc submergé, une étape supplémentaire d'expansion mécanique sur toute la longueur (expansion) est généralement ajoutée. Cela élimine non seulement les contraintes résiduelles générées lors du processus de soudage, mais améliore également considérablement la rondeur et la rectitude du tube en acier, rendant ses dimensions géométriques extrêmement précises et facilitant le processus d'installation et de connexion.

5. Améliorer les conditions de travail et les rendre plus respectueuses de l'environnement

• Le soudage manuel traditionnel est non seulement fatiguant, mais expose également les travailleurs à des regards éblouissants.arc lumineux et fumée nocive. En revanche, l'ensemble du processus de soudage à l'arc submergé est automatiquement complété par un chariot mécanique. Les soudeurs n'ont qu'à faire fonctionner le panneau de commande dans la salle de contrôle. L'arc est fermement « enterré » sous le flux, ce qui entraîne presque aucun rayonnement ou éclaboussure de lumière d'arc et très peu d'émission de fumée. Cela protège grandement la vue et le système respiratoire des travailleurs, répondant ainsi aux normes des usines vertes modernes.

Le procédé de soudage à l'arc submergé atteint un équilibre parfait entre une excellente qualité de soudage, une efficacité de production remarquable et une robuste adaptabilité aux conditions difficiles grâce à sa conception ingénieuse de « soudage sous une couche de laitier protectrice ». C’est pourquoi il reste aujourd’hui un processus crucial pour la fabrication des principaux pipelines de transport d’énergie et des grands tuyaux structurels dans notre pays.