Hauteur de l'âme
La hauteur du talon est la partie droite non biseautée au bord inférieur d'un joint de soudure. Elle agit comme une barrière thermique et pour le bain de fusion, et empêche la brûlure de la racine. La hauteur du talon détermine la pénétration et donc la résistance et la ténacité du joint.
Mécanisme d'action physico-chimique
Pour un joint en V ou une forme de joint similaire, la tôle est chanfreinée sur le bord supérieur, mais un méplat droit reste sur le bord inférieur. Ce méplat a une certaine hauteur, la hauteur de méplat. Lors du soudage, l'arc fait fondre le matériau. Le méplat agit comme une épaisseur résiduelle définie à la racine. Le bain de fusion liquide pénètre dans le joint et doit faire fondre complètement le méplat pour obtenir une racine soudée de part en part. Si le méplat est trop mince, le bain perce le verso. S'il est trop épais, la racine ne fond pas complètement et il reste un résidu non fondu qui agit comme un défaut de liaison. L'apport de chaleur et la dissipation de chaleur jouent un rôle : le méplat stocke la chaleur et la dissipe. En cas de refroidissement trop rapide, de la martensite peut se former dans la zone du méplat.
Pertinence métallurgique & risques lors du soudage
Une hauteur de méplat trop faible entraîne des percages, des retombées de racine, des pertes incontrôlées de bain de fusion et une porosité possible de la racine. Une hauteur de méplat trop grande provoque des défauts de liaison à la racine, un manque de pénétration, un effet d'entaille, une capacité portante réduite et l'initiation de fissures. La hauteur de méplat influence indirectement le comportement de refroidissement de la zone de racine : un méplat épais dissipe la chaleur plus rapidement et peut conduire à un refroidissement rapide avec formation de martensite, en particulier pour les aciers à plus haute résistance. Cela réduit la ténacité et augmente le risque de fissures à froid ou d'hydrogène. Des fissures à chaud sont également possibles si le méplat n'est pas correctement fondu et que le bain de fusion se solidifie sous contrainte.
Pratique d'atelier & instructions
La hauteur de méplat doit être choisie en fonction de l'épaisseur de la tôle et du procédé de soudage. Valeurs indicatives courantes : pour des épaisseurs de tôle jusqu'à 8 mm : 1 à 1,5 mm. Pour 8 à 15 mm : 1,5 à 2,5 mm. Au-dessus de 15 mm : 2 à 3 mm. En soudage TIG plutôt plus faible, en MAG un peu plus grande. Avant de souder, vérifier la hauteur de méplat sur toute la longueur du joint avec un gabarit ou un pied à coulisse – elle doit être uniforme. Si la hauteur de méplat est trop grande, on peut rectifier le joint (réduire le méplat) ou adapter les paramètres de soudage : intensité plus élevée ou technique de racine spéciale. Si elle est trop faible, un soudage en opposition ou un support de racine en céramique ou en cuivre aide. Règle pratique : choisir la hauteur de méplat pour obtenir une pénétration sûre sans perçage avec les paramètres de soudage existants – en général environ 1 à 2 mm, selon l'apport de chaleur.