Qualité du soudage à l’arc submergé dans la fabrication des poutres principales de semi-remorques

1. Introduction

La durée de vie structurelle d'une semi-remorque lourde est déterminée par la résistance du joint de soudure qui maintient ensemble ses principales poutres en I. Le soudage manuel à l'électrode enrobée peut introduire des erreurs humaines, une pénétration irrégulière, et une micro-porosité, ce qui peut entraîner des fissures de contrainte et une défaillance structurelle sous charge. La fabrication haut de gamme y remédie en utilisant le soudage à l’arc submergé automatisé (SAW).

2. Les mécanismes du soudage à l’arc submergé automatisé

Dans le procédé SAW, l'arc de soudage est complètement immergé sous une épaisse couche de flux fusible granulaire. Ce flux fond pour former un bouclier protecteur de laitier, empêchant la contamination atmosphérique (absorption d'oxygène et d'azote) dans le bain de soudure. Le portique de soudage automatisé se déplace à une vitesse constante, régulant la tension et les vitesses d'alimentation du fil afin de réaliser des soudures d'angle propres et profondément pénétrées reliant la semelle supérieure, la semelle inférieure, et l'âme centrale.

3. Données réelles de pénétration microstructurale

 PROFIL DE PÉNÉTRATION DE SOUDURE EN COUPE
 
Soudage manuel à l’électrode enrobée (SMAW): [Semelle] === (Pénétration faible/irrégulière: 45%) === [Âme]
Arc submergé automatisé (SAW): [Semelle] =========== (Pénétration de fusion profonde: 98%) =========== [Âme]

Données d’essais destructifs du laboratoire de contrôle qualité:Nous avons effectué des contrôles de soudure par ultrasons et radiographie sur deux poutres en I en acier Q345B identiques soumises à des essais de fatigue cyclique correspondant à un profil de charge utile de 50-tonnes:

• Poutre soudée manuellement: A présenté une fissuration par fatigue près du joint de soudure à mi-portée après 180,000 cycles de charge en raison de la fragilisation de la zone affectée thermiquement (HAZ).

• Poutre soudée par SAW automatisé: A conservé son intégrité structurelle au-delà de 500,000 cycles de charge sans aucun signe de microfissuration ou de séparation de soudure.

Analyse: Le soudage SAW automatisé garantit une fusion profonde et constante, prolongeant la durée de vie opérationnelle du châssis de la remorque de plus du double dans des conditions exigeantes à forte charge

4.Cette analyse avancée du soudage détaille une phase clé de la construction du châssis principal. Pour un aperçu complet de la sélection métallurgique de l’acier et des paramètres globaux de conception de la remorque, consultez notre [Guide ultime des semi-remorques].