Types d’assemblages soudés tuyau-tuyau : soudage bout à bout, soudage par emboîtement et autres

Lorsqu’il est nécessaire de raccorder deux tuyaux, la machine à souder n’est qu’un élément parmi d’autres. La conception du joint détermine souvent le procédé de soudage, les exigences d’inspection, l’efficacité de la production et la durée de vie finale du système de tuyauterie.

Les types de joints soudés les plus courants comprennent les soudures bout à bout, les soudures par emboîtement, les soudures d’angle, les joints à recouvrement et les raccords bride-tuyau. Le choix du joint soudé approprié dépend du diamètre, de l’épaisseur de paroi, du matériau, de la pression de service, de l’accessibilité et du volume de production.

Pour les fabricants réalisant des raccordements de tuyauterie en série, le choix entre le soudage manuel et les systèmes automatisés, tels qu’une machine à souder orbitale, peut également avoir un impact significatif sur la régularité des soudures.

Quels sont les principaux types de joints soudés ?

Avant de choisir un procédé de soudage, il est important de comprendre comment les tuyaux ou les composants sont physiquement assemblés.

Les types de joints soudés les plus courants pour les tuyauteries sont les suivants :

Type de joint : Raccordement typique : Applications courantes :

Soudure bout à bout : Les extrémités des tuyaux se rejoignent bout à bout. Applications : Tuyauteries industrielles, tuyauteries haute pression.

Soudure par emboîtement : Le tuyau s’insère dans un emboîtement. Applications : Tuyauteries de petit diamètre.

Soudure d’angle : La soudure est placée en angle. Applications : Fixations et assemblages structuraux.

Soudure bride-tuyau : Le tuyau est fixé à une bride. Applications : Systèmes de tuyauteries amovibles.

Joint par recouvrement : Un composant recouvre un autre. Applications : Applications spéciales.

Le joint soudé le plus adapté n’est pas forcément le même pour tous les projets. Un joint qui convient à une petite ligne d’instrumentation peut ne pas convenir à une canalisation industrielle haute pression.

1. Soudage bout à bout : La norme pour les raccordements bout à bout.

Qu’est-ce que le soudage bout à bout ?

Lors du soudage bout à bout, deux extrémités de tuyaux sont alignées face à face et soudées sur leur circonférence. Les extrémités des tuyaux peuvent être préparées avec un bord droit ou biseauté, selon l’épaisseur de paroi et la procédure de soudage requise.

Le soudage bout à bout de tubes est largement utilisé lorsqu’une connexion continue entre deux tubes est requise.

La qualité d’un joint soudé tube à tube dépend fortement de :

L’alignement des tubes
L’écart à la racine
La préparation du chanfrein
L’épaisseur de paroi
Le courant de soudage
La vitesse de déplacement
Le gaz de protection

En production, un mauvais assemblage peut engendrer des problèmes avant même le début du soudage. Si les deux extrémités des tubes ne sont pas correctement alignées, même un système de soudage hautement automatisé ne peut compenser entièrement l’erreur mécanique.

Pourquoi le soudage bout à bout de tubes est-il adapté à l’automatisation ?

Pour les connexions de tubes répétitives, le soudage bout à bout est souvent adapté à l’automatisation car la géométrie du joint est relativement constante.

Une machine à souder orbitale pour tubes peut faire tourner l’arc de soudage autour du tube tout en contrôlant des paramètres tels que le courant, la vitesse de déplacement et la séquence de soudage.

Ceci est particulièrement utile lorsque les fabricants ont besoin de :

Une qualité de soudure constante
Une pénétration uniforme
Une réduction des variations liées à l’opérateur
Une répétabilité de production élevée

2. Soudage par emboîtement pour les connexions de tubes de petit diamètre
Comment fonctionne un soudage par emboîtement ?

Dans un soudage par emboîtement, le tuyau est inséré dans une cavité d’un raccord, d’une vanne ou d’un autre composant. Le raccord extérieur est ensuite soudé autour de l’assemblage.

Le soudage par emboîtement est généralement privilégié pour les tuyauteries de petit diamètre, lorsqu’une préparation pour soudage bout à bout est moins pratique.

Soudage par emboîtement ou soudage bout à bout ?

Le choix entre un soudage par emboîtement et un soudage bout à bout dépend de l’application.

Un soudage par emboîtement peut être avantageux lorsque :

Le diamètre du tuyau est relativement petit ;

L’accès est limité ;

Le système comporte de nombreux raccords ;

L’efficacité de l’installation est importante.

Un soudage bout à bout peut être préféré lorsqu’un flux interne continu et une intégrité structurelle élevée sont essentiels.

C’est pourquoi il n’existe pas de réponse universelle à la question de savoir si un soudage par emboîtement ou un soudage bout à bout est préférable. La pression de service, le diamètre du tuyau, le matériau, les normes applicables et les conditions de service sont autant de facteurs déterminants.

3. Soudage d’angle pour les fixations et les raccords
Qu’est-ce que le soudage d’angle ?

Le soudage d’angle de tuyaux crée une soudure entre des surfaces qui se rejoignent en angle, plutôt que de joindre directement deux extrémités de tuyaux.

Les applications typiques incluent :

Supports de tuyauterie
Raccordements de branchement
Fixations de structures
Éléments de renforcement
Assemblages tuyau-plaque

Comparé au soudage bout à bout, le soudage d’angle de tuyaux présente une géométrie d’assemblage et des critères d’inspection différents.

La taille de la soudure, la longueur de la branche, la fusion et le profil de surface sont des facteurs importants en soudage d’angle de tuyaux.

Bien que de nombreux assemblages tuyau-tuyau utilisent des soudures bout à bout, le soudage d’angle de tuyaux demeure important dans la fabrication complète de tuyauteries et d’équipements.

 

4. Soudage bride-tuyau

Qu’est-ce que le soudage bride-tuyau ?

Le soudage bride-tuyau permet de raccorder un tuyau à une bride. Cette bride peut ensuite être boulonnée à une autre bride, une vanne, une pompe, une cuve ou un autre équipement.

Le soudage bride-tuyau est donc courant dans les systèmes nécessitant :

Démontage d’équipements
Accès pour la maintenance
Raccordements de vannes
Raccordements de pompes
Raccordements de réservoirs sous pression

La méthode de soudage utilisée dépend de la conception de la bride et de la configuration du joint requise.

En usine, un alignement précis est primordial. Une bride mal alignée peut engendrer des problèmes lors de l’installation, même si la soudure elle-même semble acceptable.

Comment choisir le type de joint de soudage approprié ?

Le choix du type de joint de soudage doit se faire en fonction de l’application et non en fonction de la méthode la plus courante.

1. Diamètre du tuyau

Pour certaines applications, le soudage par emboîtement peut convenir aux tuyaux de petit diamètre, tandis que le soudage bout à bout est plus fréquent pour les tuyaux de plus grand diamètre.

2. Épaisseur de paroi

Les parois de tuyaux plus épaisses peuvent nécessiter la préparation de chanfreins et plusieurs passes de soudage. La conception du joint influe directement sur la procédure de soudage.

3. Pression de service

Les tuyauteries haute pression exigent généralement une attention particulière à la conception du joint, à la procédure de soudage, à l’inspection et aux normes applicables.

4. Matériau

L’acier inoxydable, l’acier au carbone, les alliages de nickel et d’autres matériaux peuvent nécessiter des paramètres de préparation et de soudage différents.

5. Accessibilité

Un joint peut être techniquement résistant, mais difficile à souder si la tête de soudage ou l’opérateur ne peut pas y accéder correctement.

6. Volume de production

Pour les raccordements de tuyaux répétés, le soudage automatisé peut améliorer la régularité.

Une machine à souder les tuyaux orbitale est particulièrement utile lorsque des joints de soudage identiques ou similaires doivent être produits de manière répétée.

Le soudage orbital peut-il être utilisé pour les joints de tuyaux ?

Oui. Le soudage orbital est couramment utilisé pour les joints de tuyaux circonférentiels, en particulier lorsque des soudures régulières et répétables sont requises.

Une machine à souder orbitale pour tubes peut être utilisée pour de nombreuses applications de soudage bout à bout tube-à-tube. L’équipement contrôle en continu le mouvement de soudage autour du tube, réduisant ainsi les variations pouvant survenir lors du soudage manuel.

Cependant, l’automatisation ne dispense pas d’une préparation adéquate. Les extrémités des tubes doivent toujours être correctement :

Coupées
Nettoyées
Alignées
Positionnées
Préparées avec l’écartement de racine approprié

Autrement dit, une machine à souder orbitale pour tubes peut assurer un mouvement de soudage répétable, mais la qualité d’un joint soudé tube-à-tube repose avant tout sur un assemblage précis.

Qu’est-ce qui caractérise un joint soudé de haute qualité ?

Quelle que soit la conception du joint, plusieurs facteurs influencent la qualité finale de la soudure.

Un assemblage précis

Un alignement incorrect peut entraîner une pénétration irrégulière et des profils de soudure incohérents.

Des paramètres de soudage appropriés

L’intensité, la vitesse de déplacement, la longueur d’arc et le gaz de protection doivent être adaptés au matériau et à la configuration du joint.

Une préparation de surface adéquate

L’huile, la rouille, l’humidité et les contaminants peuvent affecter le processus de soudage.

Mouvement de soudage répétable

C’est là que l’automatisation représente un atout majeur pour la production en grande série.

Pour les fabricants produisant des centaines, voire des milliers, d’assemblages similaires, une machine à souder orbitale pour tubes permet de standardiser le processus de soudage.

Types d’assemblages soudés pour tubes : lequel choisir ?

Il n’existe pas d’assemblage « idéal » pour toutes les applications.

Le soudage bout à bout est couramment utilisé pour les raccordements de tubes.

Le soudage par emboîtement peut convenir à certains systèmes de tuyauterie de petit diamètre.

Le soudage d’angle est utilisé pour les raccordements et fixations angulaires.

Le soudage bride-tube est utilisé lorsqu’un raccordement amovible à un équipement ou à une autre section de tuyauterie est nécessaire.

Le choix optimal dépend de la conception du tube, des conditions d’exploitation, des matériaux, des normes applicables et des exigences de production.

Pour les entreprises produisant de grandes quantités d’assemblages similaires, l’association d’une conception d’assemblage adaptée à une machine à souder orbitale pour tubes ou à un autre système de soudage automatisé permet d’améliorer la répétabilité et l’efficacité de la production.

 

FAQ
Quels sont les principaux types d’assemblages soudés de tuyauterie ?

Les principaux types sont les soudures bout à bout, les soudures par emboîtement, les soudures d’angle, les assemblages à recouvrement et les soudures bride-tuyau. Le choix approprié dépend du diamètre du tuyau, de son épaisseur, de la pression, du matériau, de l’accessibilité et des exigences de l’application.

Quelle est la différence entre une soudure bout à bout et une soudure par emboîtement ?

Une soudure bout à bout assemble directement deux extrémités de tuyau, tandis qu’une soudure par emboîtement consiste à insérer un tuyau dans un raccord encastré avant de souder autour de la connexion. Les soudures bout à bout sont couramment utilisées pour les assemblages de tuyaux bout à bout, tandis que les soudures par emboîtement sont souvent privilégiées pour les tuyauteries de plus petit diamètre.

Laquelle est la plus résistante : une soudure bout à bout ou une soudure par emboîtement ?

La réponse dépend de la conception et de l’application. Une soudure bout à bout correctement réalisée assure une liaison continue et est souvent choisie pour de nombreuses applications de tuyauterie exigeantes. Cependant, le choix final doit tenir compte du diamètre du tuyau, de la pression, du matériau, des normes et des exigences d’ingénierie.

Quel type de soudure est le plus adapté aux applications haute pression ?

La soudure bout à bout est couramment utilisée pour de nombreuses applications de tuyauterie haute pression car elle permet de créer un joint continu entre les extrémités des tuyaux. Cependant, le type de joint approprié doit être déterminé en fonction de la conception de la tuyauterie, du matériau, des normes applicables et des conditions de fonctionnement.

La soudure orbitale peut-elle être utilisée pour les soudures entre tuyaux ?

Oui. Une machine de soudage orbital peut être utilisée pour de nombreuses applications de soudage circonférentiel entre tuyaux. Elle est particulièrement utile lorsque les fabricants exigent une grande répétabilité du mouvement de soudage et des résultats de production constants.

Comment choisir le type de joint de soudure approprié ?

Il faut tenir compte du diamètre du tuyau, de son épaisseur, du matériau, de la pression de service, de l’accessibilité, des normes de soudage applicables, du volume de production et du niveau d’inspection requis. La conception du joint doit correspondre aux exigences techniques et aux contraintes du processus de production.