Les divers procédés de soudure

Le soudeur est l'ouvrier qui soude.

Souder, c'est joindre par le moyen de la soudure.

L'action de souder s'appelle soudage.

L'endroit soudé, de même que le travail de celui qui soude, s'appelle soudure.

Enfin, l'alliage fusible dont se servent les plombiers et braseurs pour faire adhérer l'une à l'autre des parties métalliques porte aussi le nom de soudure.

Il existe plusieurs procédés qui permettent de souder deux parties d'un même métal pour en faire un tout sans interposition de métal étranger, c'est-à-dire par fusion des parties en contact.

Les principaux sont:

La soudure de forge ;

La soudure au gaz (oxyacétylénique) ;

La soudure à l'arc;

La soudure aluminothermique (thermite).

Ce travail de soudure est extrêmement utile de nos jours. Aussi bien dans les ateliers d'usinage que dans les boutiques de ferblantiers, tôliers, chaudronniers et monteurs-mécaniciens, la soudure se pratique sur une vaste échelle et rend d'immenses services.

Avant de nous arrêter aux procédés les plus courants de soudure autogène, nous allons passer en revue chacune des méthodes qui servent à joindre rigidement divers métaux en les soudant.

LA SOUDURE DE FORGE

La soudure de forge est réalisée en chauffant au feu de forge les deux pièces de métal que l'on veut réunir. On alimente le feu de  forge à la houille ou au coke, voire au charbon de bois ou charcoal.

Lorsque la température du feu a atteint le degré voulu, on y introduit les deux extrémités à souder. Au moyen du soufflet de forge, on active la circulation de l'air jusqu'à ce que le fer atteigne l'éblouissant blanc soudant. A ce moment, le métal est suffisamment ramolli pour qu'en martelant convenablement les deux pièces posées l'une sur l'autre la soudure s'accomplisse. (Fig. 130).

Fig. 130.— Soudure par forgeage et divers soudages bout à bout.

La soudure par forgeage n'est possible qu'avec le fer et certains aciers tendres. Elle ne s'applique pas à la plupart des alliages d'acier, non plus qu'à bon nombre de métaux qui sont soudés par d'autres procédés.

Le martelage peut être exécuté au moyen des marteaux de forge, niasses ou marteaux à deux mains; on l'obtient également par l'application d'une forte pression, à l'aide d'une presse mécanique ou hydraulique.

Nous le répétons, ce procédé ne peut s'appliquer qu'au fer et aux aciers à basse teneur en carbone. La soudure par forgeage ne s'applique donc qu'à un domaine assez limité; elle offre par contre l'avantage de n'exiger qu'un outillage fort restreint qui comprend le feu de forge, une enclume, quelques marteaux, des pinces et des tenailles de diverses capacités.

LA SOUDURE ALUMINOTHERMIQUE

Un procédé de soudure plus scientifique que le forgeage, mais qui n'utilise ni le gaz, ni l'électricité, porte le nom de soudure aluminothermique (thermit welding).

Pour souder, cette méthode met à profit la très haute température que dégage une combinaison chimique d'aluminium en poudre et d'oxyde de fer. Une partie de ce mélange — connu sous le nom de thermite — est portée à une température élevée qui finit par l'enflammer.

La réaction qui s'ensuit se propage à toute la masse. Cette réaction est amorcée par la combinaison de l'aluminium avec l'oxygène de l'oxyde de fer qui forme alors un oxyde d'aluminium surchauffé et du fer libre (acier liquéfié).

La température extrêmement haute que produit cette combinaison est de l'ordre de 5,000° F., estime-t-on, mais il a encore été impossible d'en mesurer exactement l'intensité. La réaction est provoquée dans un creuset d'où l'on tire l'acier liquide pour le verser sur les joints, préalablement portés au rouge, que l'on veut souder. La température très élevés de l'acier liquide amène la jonction instantanée des pièces.

On utilise principalement la soudure aluminothermique dans la réparation des grosses pièces de fer ou d'acier comme les bâtis de locomotives, les gros arbres coudés (crankshafts), les arbres d'hélices, les rails, etc.