sans soudure

Un tube sans soudure est un tuyau ou un tube métallique fabriqué d'une seule pièce, sans joint créé par soudage. Le tube est étiré, extrudé ou percé à partir d'une barre pleine, ce qui signifie que le matériau s'écoule en une forme continue plutôt que d'être formé à partir d'une tôle plate puis soudé. Les tubes sans soudure courants comprennent les tuyaux en acier sans soudure (produits en perçant un mandrin creux à travers une billette chauffée) et les tubes en cuivre ou en aluminium étirés utilisés dans les systèmes hydrauliques, de réfrigération et d'instrumentation.

La distinction est importante car les soudures introduisent des zones aux propriétés métallurgiques différentes. Un noyau de soudure, une zone affectée thermiquement et le métal de base se comportent chacun différemment sous contrainte, corrosion et cycles de température. La construction sans soudure élimine ces points faibles. Pour les applications à haute pression comme les chaudières à vapeur, les vérins hydrauliques et les bouteilles de gaz comprimé, les tubes sans soudure peuvent supporter des pressions d'éclatement et une fatigue cyclique plus élevées. Les conduites de gaz médicaux, les systèmes de carburant d'avion et les tubes d'instruments de précision spécifient souvent le sans soudure pour éviter le risque de défauts de soudure ou d'initiation de corrosion aux joints.

Compromis de fabrication et de performance

Les tubes en acier sans soudure sont fabriqués en chauffant une billette à 1200 °C ou plus, en la perçant sur un mandrin, puis en la laminant et en l'étirant jusqu'au diamètre et à l'épaisseur de paroi finaux. Ce processus est énergivore et plus lent que le soudage de tôles, ce qui rend les tubes sans soudure plus chers par unité de longueur. Les tubes en cuivre et en aluminium sans soudure sont généralement produits par extrusion directe ou étirage à travers des filières. La structure granulaire des tubes sans soudure étirés ou extrudés a tendance à être plus uniforme et raffinée que celle des tuyaux soudés, ce qui contribue à une meilleure résistance à la fatigue et à une meilleure ductilité.

Les tubes sans soudure ont des limites. Les tuyaux sans soudure ne peuvent pas être pliés ou formés aussi facilement que les tubes soudés car le travail à froid de l'étirage durcit le matériau ; les tubes soudés peuvent être recuits et façonnés plus facilement. Les tubes sans soudure ne sont également disponibles que dans des diamètres et des épaisseurs de paroi standard définis par l'outillage de fabrication ; les tailles personnalisées nécessitent des mandrins ou des filières personnalisés. La résistance à la corrosion dépend de la nuance du matériau et de la finition de surface, et non de l'absence de soudures, de sorte que les tubes sans soudure en acier inoxydable sont toujours sujets à la corrosion caverneuse et par piqûres s'ils ne sont pas correctement nettoyés et protégés.

Le terme « sans soudure » apparaît le plus souvent dans les spécifications techniques pour les récipients sous pression critiques et les systèmes à haute fiabilité. Les codes des chaudières, les normes hydrauliques et les spécifications des matériaux aérospatiaux imposent fréquemment la construction sans soudure pour des applications spécifiques. Lorsque le coût est secondaire par rapport à la sécurité et à la fiabilité, le sans soudure est le choix par défaut.