Mécanique

Pour les experts de la société autrichienne Andritz Hydro, l’un des principaux fournisseurs d’équipements pour les centrales hydroélectriques sur le site de Ravensburg, développer des surfaces qui résistent à des contraintes élevées, est une condition essentielle pour atteindre des taux de rendement élevés. Sur le site de Ravensburg, ils utilisent le procédé de soudage à l'arc électrique CMT (Cold Metal Transfer) de Fronius  pour le traitement de surface des rotors de turbines et des systèmes de propulsion des navires.

Par comparaison avec les modes opératoires de soudage utilisés précédemment (MIG et de projection thermique), l’entreprise enregistre désormais une économie de plus de 30% sur les  temps opératoires, l’énergie et le matériel. Le procédé de  soudage « à froid » CMT permet un transfert de matière contrôlé et quasiment sans courant. Le matériau de base fusionne en même temps que le matériau d’apport. Le fil de soudage se déplace à intervalles rapides dans le sens opposé au sens d’avancement. Ce retour de fil défini avec précision génère un égouttement contrôlé, pour un transfert de matière propre et sans projections.

Le déplacement du fil se fait à très haute fréquence et nécessite un entraînement du fil direct et réactif situé directement sur la torche de soudage. Le dévidoir principal ne pouvant pas suivre ce mouvement, la gaine de dévidoir est donc munie d’une butée de fil qui compense les mouvements de va-et-vient supplémentaires du fil. Les techniciens Andritz Hydro réalisent le « cladding » des surfaces d'étanchéité et de glissement des composants. Cette opération consiste à appliquer un revêtement de protection « noble » sur un matériau de base « moins noble » par un procédé d'assemblage thermique. Généralement, le matériau de revêtement est fortement allié, le support étant faiblement allié. Lors de la phase de « cladding »,  le matériau faiblement allié se mélange au matériau fortement allié dans la zone de fusion.

Les soudeurs de Ravensburg travaillent désormais avec le procédé CMT de Fronius, en remplacement du mode opératoire conventionnel MSG (soudage à l'arc avec fil-électrode en atmosphère gazeuse). Ils utilisent pour cela un générateur TransPuls Synergic 5000 CMT.  Par rapport aux  autres modes opératoires MSG, les caractéristiques spécifiques de ce process  de soudage « à froid » CMT présentent, outre l’automatisation, les avantages suivants :

• l'apport de chaleur est réduit pour une vitesse de dépôt identique ;
• la pénétration et la zone de dilution n'excèdent pas 0,3 à 0,5 mm.

Auparavant, les soudeurs de la société Andritz Hydro devaient exécuter jusqu'à 6 passages de rechargement sur une même surface. Ces opérations étaient nécessaires, d'une part, pour obtenir la pénétration nécessaire et, d'autre part, pour garantir le niveau de pureté souhaité du revêtement. En évoquant son expérience pratique, Wolfgang Hartl, technicien de soudage chez Andritz, précise : « Si nous procédons au cladding du bronze sur de l'acier, avec un CMT une couche unique est suffisante au lieu de trois par le passé ». 

Chez Andritz Hydro, le CMT est devenu le mode opératoire privilégié pour un cladding anticorrosion. « La caractéristique la plus importante est l'apport de chaleur moindre, ce qui signifie une dilution métallurgique et des déformations plus faibles pour une qualité de surface supérieure » confirme Bodo Gieselmann, ingénieur en soudage. « Grâce à des travaux de finition réduits, on réalise également d'autres économies. Par exemple, la rectification et l'élimination des projections de soudage ne sont plus nécessaires, ou très minimes ».