Soudure de soufflets par soudage laser sous vide

Les soufflets métalliques sont des éléments flexibles à parois minces destinés à des secteurs exigeants. Ils ont pour vocation d’assurer l’étanchéité des produits à la pression et à la chaleur et de compenser les déformations de tuyauteries pouvant être générées sous l’action d’écoulement de fluides sous pression. Ils constituent ainsi des éléments critiques devant répondre à des exigences de flexibilité, d’étanchéité et de résistance mécanique.

L’opération de soudage pour assembler un soufflet (flexible) à un autre composant (rigide) est une opération délicate où les risques de fuite et de rigidification du soufflet sont élevés. Les différences observées dans la dissipation de la chaleur entre les plis du soufflet et le composant rigide peuvent en effet conduire à des soudures non uniformes ou à des défauts tels que des manques de fusion, des contraintes internes ou des fissures. Afin de pallier ces difficultés, des apports de chaleur plus élevés sont parfois préférés mais souvent au détriment d'un risque accru d’endommagement des plis du soufflet ou de la perte de sa flexibilité en le rigidifiant.

Le soudage laser sous vide constitue une solution efficace pour le soudage des soufflets. Cette nouvelle technologie de soudage montre d’excellents résultats puisqu’elle combine précision, stabilité, qualité métallurgique élevée et haute performance. Pour cette application, le principal intérêt réside dans le fait que le soudage laser sous vide requiert 40% d’énergie en moins par rapport au soudage laser traditionnel pour l’obtention de profondeurs de pénétration similaires. Le mode keyhole est en effet obtenu plus rapidement sous vide, ce qui réduit l’apport énergétique et limite les déformations des pièces. Des exemples de soudures laser sous vide réalisées sur un soufflet sont données dans la figure ci-dessus. On y constate une fusion précise et maitrisée des 4 plis du soufflet donnant lieu à une soudure étanche à 10-9 mbar.L.s-1, avec une excellente tenue mécanique, ainsi qu’une flexibilté inchangée.

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