Technique de soudage au chalumeau du fer forgé

[Cricri62]

Bonsoir Diégo,

Je suis certainement moins spécialiste en soudure que les précédents intervenants mais je me permets une suggestion:
tu parles d'étiré de 4 mm et il apparaît sur la photo qu'en effet la surface de ton acier est lisse et brillante bien que corrodée, visiblement il s'agit donc bien d'étiré. Je te conseillerai de prendre du "fil classique de 4mm" au lieu d'étiré, en effet il s'agit souvent d'acier assez riche en carbone et normalement pas prévu pour le soudage; lors du refroidissement il se produit souvent une transformation métallurgique proche de la trempe et difficilement maîtrisable. J'en ai fait l'amère expérience avec un axe que j'ai tenté de souder à l'arc: casse assurée. Inutile d'essayer de trouver une procédure de chauffage, refroidissement lent etc... parce que même si ça marche pour la nuance que tu possédes ça risque de foirer sur un autre échantillon d'une autre barre. L'étiré a une résistance mécanique garantie par le fabricant mais pas sa composition métallurgique, il est souvent utilisé tel quel en mécanique générale de par sa précision dimensionnelle, il n'y a guère que le stub d'origine qui soit fiable au niveau composition proche du XC100.

[thierry loeve]

Je suis loin d'être spécialiste en soudure et je ne peux parler que par expérience personnelle.

Une remarque néanmoins est que les surfaces à souder sont trop éloignées : il faudrait faire une gueule de loup pour que les bord soient jointifs. Le risque des soudures de remplissage est que celles-ci n'aient pas la même épaisseur que la pièce soudée, soit 4mm ici, ce qui n'a pas l'air d'être le cas.

Quand on doit combler un vide, on chauffe plus souvent qu'une soudure normale du fait de la quantité de métal à apporter. Ce qui induit surement un changement d'état du métal à souder et doit aussi expliquer la forme cristallisée intérieure. As-tu posé la question sur soudeur.com ?

Les photos donnent l'impression qu'il y a eu rupture non de la soudure mais de la jonction avec l'acier étiré, est-ce le cas ?

[kurillos]

Bonjour Diego,

Là voilà, cette méprise de taille.

Le résultat de ta rupture montre que ton fil d'acier s'est libéré à l'interface de ton assemblage.
Ta "soudure" a l'aspect d'une flaque, les cristallisations visibles ne donnent pas de caractère ni de renseignements particuliers à cette échelle, MAIS :

- Comme je te l'expliquais plus haut, la soudure d'un acier demande à employer un métal d'apport de même nature que celui de base.
- Pour empêcher l'acier du métal d'apport de rouiller, il y a une couche protectrice de cuivre électrolytique, très fine, la teneur en cuivre est négligeable pour ton cas,
- A l'inverse, une brasure emploie un métal différent du métal de base, et s'emploie généralement avec un flux décapant.

Or :

- Sur ton paquet de baguettes il est noté "Acier cuivré" ou "ACIER CUIVRE", ce qu'il faut comprendre par "Acier allié au cuivre" ou alors "métal d'apport pour l'assemblage "de bricolage à tenue pas terrible" de l'acier ET/OU du cuivre", ce qui fait une énorme différence : la preuve en images.
- Acier tellement allié au cuivre (mais nuance inconnue à ma connaissance, c'est bien la première fois que je verrai un acier avec du cuivre sur plus de 5 jusqu'à xx% en masse...), à ma connaissance un alliage binaire acier + cuivre peut se concevoir mais n'est pas employé, même en brasures générales ou spéciales; en tout cas, cette brasure montre que pour fondre, tes pièces en acier n'ont pas du tout fondu, on discerne encore l'aspect d'origine de ton fil perpendiculaire, celui qui reçoit l'autre fil perpendiculaire doit aussi demeurer lisse, bien que non visible sur la photo ! Ce métal d'apport a donc un point de fusion bien inférieur à celui d'un acier "classique" (1530°C) : ce n'est pas un métal d'apport pour souder, mais bien pour braser : c'est même écrit sur l'emballage : 1250°C.

Ce n'est pas une soudure que tu as faite ici, mais bien une brasure, que je qualifierai de tendre : en rechauffant tes pièces, le métal d'apport doit se liquéfier et se séparer de la pièce-support en acier, par un simple brossage.
Le meilleur exemple : brasure tendre du cuivre par de l'étain-plomb pour l'électronique et l'électrotechnique (et maintenant par de l'étain-cuivre, le plomb est désormais banni par la Directive Européenne RoHS : Reducing of Hazardous Substances / Réduction (d'emploi) des Matières Dangereuses) : dans ce cas la brasure tendre est pleinement réversible.

Tu peux entendre le vocable "soudobrasure" : le laiton par exemple, employé sur de l'acier.

Un assemblage soudobrasé bord à bord ressemble à cela, par exemple :

- Début de ta pièce en acier courant,
- puis zone mélangée contenant un mélange d'acier et de laiton,
- puis zone centrale exposée à la flamme, formée de laiton pur,
- puis zone mélangée contenant un mélange d'acier et de laiton,
- puis zone de métal de base en acier, qui n'est pas impliqué dans le processus d'assemblage au chalumeau.

Une soudobrasure est un assemblage irréversible : si on peut séparer les pièces après assemblage par réchauffage, les pièces en acier ont localement fondu pour s'allier au laiton, il y a alliage localisé et la séparation est bien plus difficile qu'avec une brasure tendre (où les températures de fusion sont inférieures à 450°C par définition). La tenue mécanique n'est pas aussi élevée qu'une soudure, mais parfois ce procédé est très utile : brasage de plaquettes coupantes en BCN ou en carbure de tungstène sur une tige en acier rapide (HSS : High Speed Steel), par exemple.

Pour avoir un résultat comme celui-ci, tu n'as pas assez chauffé tes fils d'acier, il faut les faire fondre et mêler ton métal d'apport DANS le bain de fusion. Là, oui, tu auras fait un soudobrasage.

Je te recommande de suivre le bon conseil de Thierry : fait un assemblage en "gueule de loup"; ça te simplifiera la chose. en matière d'assemblage par élévations localisées de température, préparer les bords n'est pas une perte de temps, mais le fondamental du travail.


Conclusion :
- Tu as soudé trop froid, il faut faire fondre les deux pièces en acier.
- Tu n'emploie pas le bon métal d'apport pour faire une soudure sur acier, au chalumeau oxyacétylénique.
- Il est recommandé de préparer tes bords avec une meuleuse ou un touret à meuler.

Outre qu'il te faille te munir d'une "boîte de macaronis" vraiment adaptée (métal d'apport acier pour soudage des aciers courants, pour procédés TiG ou oxyacétylène, baguettes en acier avec cuivrage en surface, baguettes dressées, coupées en 1 m, calibres possibles : 0.8, 1.0, 1.2, 1.6, 2.0, 2.4, 3.2, 4.0, 4.5, 5.0), voir fabricants plus haut.

Les possibles et recommandés pour faire une soudure sont :

- Soit en métal d'apport pour procédé OA (norme EN 12536) (genre Air Liquide SAF-FRO SAFER 40 : lien, formulé sur la base d'un acier extra-doux à 0.08% de carbone),
- Soit en métal d'apport pour procédé TiG (norme EN-ISO 17632), genre Air Liquide SAF-FRO ALTIG SG 1 : lien, plus facile à trouver, les stocks sont présents en quantité partout en France.

Les étuis pour OA ou TiG font souvent 5 kg, il n'est pas rare de payer entre 7 et 13 €HT/kg, selon les qualités intrinsèques et marques. Mieux vaut s'appuyer sur des fabricants reconnus de métaux d'apport, en toutes circonstances : imagines que par accident tu emploies un mauvais métal d'apport pour réparer un balcon... il faut avoir et disposer de constance(s).

Je te conseille en outre de t'exercer à liquéfier SANS ajouter de métal d'apport tes pièces à assembler : tu auras fait un pointage. Tu verras que, du bout de la pointe du dard de ta flamme (port de lunettes adaptées impératives !), tu pourras faire fondre l'acier (puisque à ce niveau la flamme fait 3180°C) de tes pièces au point de pouvoir les unir ET de voir le bain de fusion se former.

Un bon soudeur à l'oxyacétylène peut (sans difficulté aucune) souder deux tôles ou deux tubes d'acier ensemble, avec un cordon de soudure présentant des stries de solidification régulières, comme en soudage TiG ou en soudage à l'électrode enrobée. Si tu as besoin de métal d'apport pour ajouter une goutte d'acier aux deux points d'acier liquide, l'ajout de métal d'apport pour réaliser un pointage est souvent indispensable, surtout pour ton cas où tu assembles deux ronds en acier en T.

Ce métal d'apport te servira à "donner du volume" à ta soudure, pour lui éviter un point de plus faible section qui pourrait faire casser l'assemblage.

La tenue mécanique est équivalente entre l'OA et le TiG. Seule la tenue aux chocs diffère (la résilience est bien meilleure en TiG, car il y a moins de surchauffe de la matière). Mais une soudure OA est considérée comme un assemblage noble,, mécaniquement parlant. De 1890 à 1930, on ne soudait qu'avec de l'OA, et on faisait des bâtiments de marine de guerre avec !

J'espère avoir pu t'aider à tordre le cou à ton problème.

Avec du métal d'apport adapté en mains, ta gestuelle sera très proche de celle d'un soudeur TiG. Et là, je peux te certifier qu'il te faudra t'y reprendre à 20 fois avant de casser ton assemblage !

Merci pour ces photos qui par retour te permettront d'atteindre à coup sûr ton objectif.
Bonnes soudures et joyeuses étincelles.

[pat.io]

Bonjour,
la couche de cuivre sur la baguette d'apport n'a aucune conséquence, ce n'est qu'une protection pour que les baguettes ne rouillent pas.
Pour en venir à ta soudure, quand j'étais en soudure, il y a quelques règles de base pour réussir sa soudure : de 1, la flamme de ton chalumeaux soit bien réglée ; de 2, bien décaper, poncer le métal ou tu vas appliquer ta soudure pour supprimer toute trace de rouille ; de 3, chanfreiner pour que la fusion se fasse bien au cœur des deux pièces que tu assembles car si tu ne fais pas de chanfrein, ça ne sera que du collage ; de 4, quand tu chauffes ta pièce avec le dard de ta flamme, attendre d'avoir un beau bain de fusion avant de mettre ton métal d'apport et durant ta soudure faire toujours un mouvement de balancier gauche-droite, un va et vient pour bien déborder sur l'extrémité extérieure des chanfreins.
J'espère que ces petits conseils vont te donner un coup de main.