Soudure

1-Introduction 

-Pourquoi souder ?

Le soudage des métaux en couverture répond à deux nécessités:

• assembler deux éléments de manière solide ;
• rendre étanche à l'eau ces assemblages.

Une soudure est correctement réalisée lorsque toutes les conditions sont réunies:

• la propreté des parties à assembler;
• la propreté du fer
• la chaleur du fer
• la qualité du métal d'apport.

Les différentes techniques de soudage

Quelques définitions:

Le soudage caractérise l'opération d'assemblage par soudure ,brasure ou soudo-brasure des métaux en feuilles.

La soudure est l'assemblage de deux corps métalliques avec ou sans métal d'apport ,obtenu par fusion et assurant la continuité de la matière.

Dans le langage courant,c'est le nom donné a l’opération d'assemblage de deux métaux avec métal d'apport.

C'est aussi le terme qui sert à désigner le métal d'apport utilisé par le couvreur.

La brasure est un l'assemblage de deux corps métalliques avec un métal d'apport de nature différente des métaux à assembler et dont la température de fusion est inférieure à celle de ces métaux (ex : le zinc,le cuivre,...)

C'est le terme le plus approprié au soudage des métaux utilisés en couverture.

-2 Les caractéristiques des métaux :

-Les métaux soudés en couverture.

Les métaux utilisés et soudés en couverture sont:

• Le zinc
• Le cuivre
• L'acier inoxydable

Les points importants à prendre en compte pour le travail et le soudage des métaux en feuilles sont présentés dans le tableau ci-dessous :

	Point de  fusion	Coefficient de  dilatation	Contacts  admissibles  entre métaux
Zinc	419°	1.36 mm/m	Acier galvanisé     Aluminium Acier inoxydable     Plomb
Cuivre	1083°	1,36 mm/m	Acier inoxydable     Plomb
Acier inoxydable	1490°	0,85 mm/m	Zinc      cuivre      plomb  Acier galvanisé  Aluminium

Nota: En France les variations maximales de températures sont de l'ordre de 80° entre l'hiver et l'été.
Le couvreur est aussi amené à utiliser et souder avec d'autres méthodes:
-l'aluminium;
-l'acier galvanisé
-le plomb;
Les techniques de soudage de ces métaux ne sont pas abordées dans le présent document.

3.) Le materiel

-Le fer à souder

comprend une lance avec panne  ainsi qu'un manche
 adaptées au travail du zinc, du cuivre, de l'inox, du zinc pré-patiné, du plomb.
il permet aux professionnels de la couverture une utilisation simple et efficace.
-Les principaux organe sont :

-Une bouteille de gaz propane

l'ors de son utilisation ,le couvreur ouvre le robinet

-Le détendeur

placé a la sortie de la bouteille ,il permet de régler le débit de gaz,il est relié au fer par un tuyau souple.

-Le manche ou poignée

-Le robinet de réglage
robinet en noir

qui permet de régler l'intensité de la flamme ,qui assure la chauffe; du corps de la panne

-Le brûleur

qui est la partie dans laquelle se fait le mélange du gaz et de l'air

-La panne

qui est une masse en cuivre dont l'épaisseur à la base doit être de 5 à 6 mm,C'est cette partie qui est en contact direct avec le métal et qui assure la soudure.

-Le décapant

composé à partir d'acide chlorhydrique,il dégraisse les parties à assembler et permet la prise de la soudure. il existe des décapants adaptés à chaque métal (zinc,cuivre,acier inoxydable.)

-Le pinceau

qui sert à appliquer le décapant sur les parties à assembler.

-Le sel d'ammoniac

Se présente sous forme de pain blanc ,il permet le nettoyage et l’étamage de la panne du fer pour faciliter la prise du métal d'apport.

-Le métal d'apport

qui est un alliage de plomb et d'étain constitué de 28 à 50 % d'étain ,pour 72 à 50 % de plomb.

L'alliage le plus utilisé est constitué de 33%  d'étain et de 67% de plomb.

Il se présente sous forme de baguettes (demi-rondes) ou de targettes (plus plates et plus grosse),

Le couvreur utilise plus généralement les targettes .

-Un chiffon ou une éponge ,
Le couvreur s'en sert afin  de nettoyer les soudures en enlevant le surplus de décapant,cette opération est importante.



4.)La mise en oeuvre :

-La préparation de la soudure ,elle se fait en plusieurs étapes.

a)-La préparation des parties  à assembler

Faire recouvrir les parties de 10 à 50 mm

-10 à 15 mm :soudure d'angles (verticales ou à plat );

-30 à 50 mm : soudure de jonctions d’éléments (gouttières, chéneaux..)

Les parties doivent se recouvrir uniformément .Pour les jonctions de gouttières et de chéneaux ,le recouvrement doit se faire de manière appropriée,les parties se recouvrant toujours vers le point haut dans le sens de l'écoulement de l'eau .

b)- Le décapage de la panne 

Il s'effectue par application du décapant ,à l'aide d'un pinceau sur une largeur qui est fonction  de celle de la soudure.

c)L'étamage de la panne

Cette opération est faite chaque fois que nécessaire sur le sel d'ammoniac,Elle permet l’adhérence du métal d'apport sur la panne.

d)-La réalisation de la soudure

Elle s'effectue en plusieurs opérations.

1-Le pointage

,il permet d'assurer le maintien des éléments à assembler ,Il consiste à réaliser des points de soudure espacés de 5 à 10 cm selon le cas.

-L'étamage ou soudure lisse

Cette opération est la plus importante ,car c'est elle qui va assurer la solidité et l’étanchéité de la soudure .L'ors de l'étamage ,la panne et targette doivent venir appuyer la partie recouvrante, afin de permettre à la soudure ,encore à l'état liquide de bien pénétrer entre les deux parties métalliques par capillarité.La longueur soudée ne doit pas dépasser 50 mm.Il est nécessaire de laisser refroidir la soudure avant de poursuivre avec une nouvelle passe .On obtient alors une soudure lisse.

3-Le renforcement de la soudure

Il est réalisée par un dépôt de métal d'apport sur la soudure lisse,puis par une nouvelle passe comme précédemment en marquant si nécessaire chaque passe

par une côte

.


4-Les différents types de soudure

Selon la nature ou la position des éléments à assembler , on distingue:

• La soudure longitudinale (parallèle à la jonction)

Elle permet un raccordement longitudinal ou d'angle d’éléments à plat (soudure d'ourlet,retour d'entablements,soudure à plat de goussets d'angles...)

La soudure est réalisée avec la longueur de la panne parallèle à la jonction .

• La soudure transversale (perpendiculaire à la jonction)

Elle est utilisée pour les jonctions de gouttières ,chéneaux,elle est réalisée sur toute la longueur de la panne ,à cheval sur les deux parties à assembler.

Ces soudures sont renforcées par des cotes réalisées à l'aide d'un surplus de métal d'apport.

• La soudure d'angle

Elle permet le raccordement oblique ou vertical d'éléments rapportés  (goussets,retours d'angles...).C'est une soudure à petites cotes ou chaînettes.

5-Le nettoyage et le contrôle de la soudure

Il est nécessaire après chaque soudure , de nettoyer celle-ci à l'aide d'un chiffon ou d'une éponge mouillée.

A la fin du nettoyage aucune trace de décapant ne doit être visible.

Après chaque soudure ,il est important de contrôler celle-ci ,afin de déceler d'éventuelles anomalies (bulles,trous,décollements des parties..)

Quelques recommandations selon les métaux

Les principes de soudure que nous venons de décrire ne concernent que le zinc naturel.

• Les zincs pré-patinés ou bilaqués demandent l'utilisation de décapants spécifiques.
• Le cuivre nécessite un rivetage des parties à assembler notamment pour des jonctions soumises à des contraintes de fortes dilatations.Il nécessite une température de la panne plus élevée en raison de son point de fusion.
• L'acier inoxydable requiert une précision plus grande des assemblages ,et un rivetage des parties à assembler peut être nécessaire dans un certain cas.La température de la panne doit être moins élevée,car ce métal refroidit lentement,et l'utilisation d'un décapant approprié est primordial.

En résumé:

Pour souder il faut:

• un fer à souder avec une panne propre et adaptée.
• une bouteille de gaz (propane).
• un décapant adapté au matériau (liquide,gel, pâte,...)
• un métal d'apport (targette).
• un chiffon propre.

6-Prévention des risques

Afin de prévenir certains risques quotidiens le couvreur:

• ne part jamais d'un chantier en laissant la bouteille de gaz sur le chantier
• ne range jamais le fer à souder lorsqu'il est encore chaud dans un véhicule ou un local.
• ferme toujours le robinet de sa bouteille de gaz lorsqu'il a fini de souder
• vérifie régulièrement le serrage des différentes parties du fer à souder.
• grade toujours un œil sur l'orientation de la flamme du fer à souder.
• stocke le décapant dans un récipient adapté et identifié.
• arrête de souder entre 30 et 60 minutes avant une pause ou la fin de la journée ,lorsqu'il travaille à proximité de parties inflammables !