Cette FAQ explique comment la précision dimensionnelle et la qualité de soudure sont contrôlées pour les grandes structures telles que les châssis soudés, les tours de support, les supports, les assemblages moulés et fabriqués, les structures à brides et les supports d'équipements énergétiques ou industriels. La voie de fabrication peut combiner la fabrication de tôlerie, la coulée à modèle perdu, la coulée de précision, la coulée par gravité, l'usinage CNC, le traitement thermique et la finition de surface. Le problème pratique de la demande de devis (RFQ) est de définir la référence d'assemblage, le type de joint de soudure, la stratégie de montage, le contrôle de l'apport de chaleur, l'usinage après soudage, l'inspection dimensionnelle, l'inspection de soudure, le plan de revêtement et les critères d'acceptation de l'acheteur avant de construire une grande structure.
La précision dimensionnelle est contrôlée par la planification des références, la conception des montages, la préparation des matériaux, la séquence de soudage, le contrôle des contraintes, la surépaisseur d'usinage et l'inspection dimensionnelle. La qualité de soudure est contrôlée par la conception du joint, la procédure de soudage, le contrôle de l'opérateur ou de l'équipement, l'apport de chaleur, les exigences de préchauffage ou de température interpasses le cas échéant, et l'inspection après soudage.
Les grandes structures se déplacent pendant la découpe, le formage, le soudage, le traitement thermique, l'usinage et le revêtement. Un bon plan de fabrication prévoit ce mouvement et définit où les dimensions sont contrôlées : avant le soudage, lors du pointage, après le soudage, après la relaxation des contraintes, après l'usinage et après le revêtement.
L'implication pour la RFQ est que les acheteurs doivent fournir les références d'assemblage, les interfaces critiques, la classe de soudure ou le niveau d'inspection, la direction de la charge, la distorsion autorisée et les critères d'acceptation finaux. Un fournisseur ne peut pas juger de la qualité de soudure ou de la précision dimensionnelle uniquement à partir d'une forme extérieure.
La planification dimensionnelle commence par un schéma de référence. Les grandes structures soudées ont besoin de faces de référence claires, de groupes de trous, de plans de brides, de surfaces de montage et de surfaces d'usinage finales. Certaines caractéristiques moulées ou fabriquées peuvent être laissées avec une surépaisseur d'usinage afin que l'alignement final puisse être contrôlé après le soudage ou la relaxation des contraintes.
Pour les structures hybrides, les nœuds ou supports moulés peuvent être produits par coulée à modèle perdu, coulée de précision, ou coulée par gravité, puis assemblés à des sections fabriquées. L'usinage CNC peut être utilisé pour les brides, les alésages, les trous filetés et les surfaces d'accouplement après stabilisation de l'assemblage. Le prototypage par impression 3D peut soutenir l'examen précoce du montage ou de l'accès à l'assemblage lorsque la géométrie est encore en changement.
L'implication pour la RFQ est que les acheteurs doivent identifier quelles dimensions sont finales après soudage et quelles dimensions peuvent être ajustées par usinage après soudage. Cela évite de trop contrôler des caractéristiques non critiques tout en négligeant les interfaces importantes.
La qualité de soudure est contrôlée en faisant correspondre la conception du joint, le matériau de base, le matériau d'apport, la séquence de soudage, l'apport de chaleur et la méthode d'inspection au cas de charge de la structure. Pour l'acier inoxydable moulé ou d'autres matériaux spéciaux, l'acheteur peut exiger une procédure de soudage définie, un enregistrement de qualification de procédure, une qualification du soudeur, un préchauffage, un contrôle de la température interpasses ou un traitement après soudage.
Pour les grandes structures, la stratégie de montage et la séquence de soudage sont aussi importantes que le cordon de soudure lui-même. Des séquences de soudage équilibrées, des plans de pointage, des pinces, des positionneurs et une inspection par étapes peuvent réduire la distorsion. L'accès au joint doit également être examiné car une soudure qui ne peut pas être inspectée ou réparée peut créer un risque de production.
L'implication pour la RFQ est que les acheteurs doivent définir la taille de la soudure, le type de soudure, la préparation du joint, les discontinuités autorisées, la méthode d'inspection et si des enregistrements de soudage spécifiques au projet sont requis.
Le tableau ci-dessous relie les risques courants des grandes structures aux contrôles de fabrication et aux preuves de l'acheteur.
Risque de grande structure | Contrôle de fabrication | Preuve de vérification | Détail RFQ à fournir |
|---|---|---|---|
Désalignement de bride ou de trou | Schéma de référence, conception du montage, surépaisseur d'usinage après soudage | Inspection dimensionnelle, rapport CMM ou scan laser, vérification du montage | Références critiques, tolérance du motif de trous, surfaces d'usinage final |
Distorsion de soudure | Séquence de soudage, apport de chaleur équilibré, plan de pointage, relaxation des contraintes si spécifiée | Contrôles dimensionnels en cours, inspection après soudage, rapport de distorsion | Distorsion autorisée, épaisseur du matériau, contraintes de séquence de soudage, besoin de traitement thermique |
Discontinuité de soudure | Préparation du joint, contrôle de la procédure, contrôle du soudeur ou de l'équipement, nettoyage | Inspection visuelle, ressuage, magnétoscopie, ultrasons ou radiographie si spécifié | Classe de soudure, critères d'acceptation, couverture d'inspection, format du rapport |
Contrainte résiduelle ou fissuration | Préchauffage si requis, contrôle interpasses, traitement thermique ou relaxation des contraintes après soudage | Enregistrement du traitement thermique, contrôle de dureté, inspection des fissures, rapport dimensionnel | Nuance du matériau, épaisseur, charge de service, condition de traitement thermique |
Corrosion aux joints soudés | Préparation de surface, accès pour le revêtement, conception du drainage, nettoyage de la soudure, couverture des bords | Épaisseur du revêtement, inspection visuelle, essai de corrosion si requis | Environnement d'exposition, système de revêtement, surfaces masquées, exigence de drainage |
Le traitement après soudage peut inclure la relaxation des contraintes, l'usinage local, le meulage du pied de soudure, l'ébavurage, le nettoyage de surface ou le revêtement. Le traitement thermique peut réduire les contraintes résiduelles pour certains matériaux et structures lorsque spécifié par l'acheteur. Le nettoyage de surface peut améliorer la visibilité de l'inspection et l'adhérence du revêtement.
Les structures extérieures ou corrosives peuvent nécessiter une galvanisation, un revêtement par poudre, une peinture ou une autre finition de surface. Le revêtement doit être planifié autour des pieds de soudure, des coins internes, des trous de fixation, des chemins de drainage et des surfaces d'usinage masquées.
L'implication pour la RFQ est que l'inspection dimensionnelle doit être planifiée après l'étape de processus qui peut déplacer la structure. Si la relaxation des contraintes ou le revêtement peut modifier les dimensions, l'inspection finale doit avoir lieu après cette étape ou le dessin doit spécifier la condition d'inspection.
Fournissez le dessin d'assemblage, le modèle 3D, la nuance du matériau, la taille de la pièce, l'épaisseur, le cas de charge, la carte de soudage, le schéma de référence, les dimensions critiques, les contraintes de montage, l'exigence d'inspection de soudure, la méthode de contrôle non destructif, l'exigence de traitement thermique, les surfaces d'usinage après soudage, le plan de revêtement et les critères d'acceptation. Si la structure se connecte à d'autres assemblages, incluez les données des pièces d'accouplement et les tolérances d'assemblage final.
Neway peut alors examiner le parcours à travers la fabrication, la coulée, l'usinage, le traitement thermique, la finition de surface, l'inspection et la validation du prototype. La réponse pratique est que la qualité des grandes structures est contrôlée en planifiant la stratégie de soudage et dimensionnelle avant la fabrication, puis en vérifiant le résultat avec les preuves d'inspection requises par l'acheteur.
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