Qu’est-ce que l’apport de chaleur en soudage et pourquoi est-ce important ?

L'apport de chaleur Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) en kJ/mm, où η est le rendement thermique, V la tension, I le courant et S la vitesse de déplacement. Il détermine la taille du cordon de soudure, la largeur de la zone affectée thermiquement (ZAT), la distorsion, les contraintes résiduelles et les propriétés mécaniques. Un apport trop élevé entraîne un grossissement des grains ; un apport trop faible provoque un manque de fusion.

Quels sont les facteurs d'efficacité thermique pour différents procédés de soudage ?

Selon la norme EN 1011-1 : SAW = 1,0, SMAW = 0,8, MIG/MAG = 0,8, FCAW = 0,8, TIG = 0,6. Ces valeurs tiennent compte de la chaleur perdue par rayonnement et convection plutôt que de la chaleur pénétrant dans la pièce.

Quel est le temps de refroidissement t8/5 ?

Le temps t8/5 correspond à la durée (en secondes) nécessaire au refroidissement de la zone affectée thermiquement (ZAT) de la soudure de 800 °C à 500 °C. Il détermine la microstructure : un t8/5 court favorise la formation de martensite (dure et cassante) ; un t8/5 long favorise la formation de ferrite/perlite (plus tendre et plus tenace). Valeur cible : 5 à 25 secondes pour la plupart des aciers au carbone.

Comment détermine-t-on la température de préchauffage ?

Le préchauffage dépend de l'équivalent carbone (CE), de l'épaisseur de la plaque, de l'apport de chaleur et de la teneur en hydrogène. Pour CE < 0,35 : aucun nécessaire. CE 0,35-0,45 : 75-150 °C. CE > 0,45 : 150-250 °C. Selon le tableau 3.3 de la norme AWS D1.1, avec ajustements en fonction de l’épaisseur.

Qu'est-ce que la norme ISO 4063 ?

La norme ISO 4063 classe les procédés de soudage par numéros de référence : 111=SMAW, 131=MIG, 135=MAG, 136=FCAW, 141=TIG, 121=SAW. Elle est utilisée sur les plans, les documents WPS et les qualifications des soudeurs.

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Calculateur d'apport de chaleur de soudage et norme ISO 4063

Calculer l'apport de chaleur (kJ/mm), le temps de refroidissement t8/5, la recommandation de préchauffage et l'équivalent carbone. Inclut la référence au procédé ISO 4063.

ISO 4063 EN 1011-1 Apport de chaleur kJ/mm

Procédé de soudage

Tension d'arc (V)

Courant de soudage (UN)

Vitesse de déplacement (mm/min)

Épaisseur de la plaque (mm)

Équivalent carbone CE (Formule IIW)

Préréglages rapides

Résultats

Apport de chaleur Q

—

Rendement thermique η

—

Énergie de l'arc (sans η)

—

Temps de refroidissement t8/5 (est.)

—

Équivalent carbone CE

—

Recommandation de préchauffage

—

Évaluation de la soudabilité

—

Processus ISO 4063

—

Calcul de l'apport de chaleur (EN 1011-1)

L'apport de chaleur correspond à l'énergie fournie par unité de longueur de soudure :

η — facteur d'efficacité thermique (dépendant du procédé)
V — tension d'arc (volts)
I — courant de soudage (ampères)
S — vitesse de déplacement (mm/min)

Facteurs d'efficacité thermique

ISO 4063 n°.	Processus	η (EN 1011-1)
121	SAW (arc submergé)	1.0
111	SMAW (bâton / MMA)	0.8
131	MIG (gaz inerte)	0.8
135	MAG (gaz actif)	0.8
136	FCAW (à fil fourré)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

Estimation du temps de refroidissement t8/5

Le temps de refroidissement de 800 °C à 500 °C détermine la microstructure finale. Modèle 2D simplifié de Rosenthal pour les plaques épaisses :

Équivalent carbone et préchauffage

La formule d'équivalent carbone de l'IIW prédit la soudabilité et les besoins en préchauffage :

Exemple pratique

Exemple — Soudage MAG d’une plaque S355 de 20 mm

Compte tenu de ce qui précède : Procédé 135 (η=0,8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0,42

Énergie de l'arc = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm

Apport de chaleur Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm

CE = 0,42 → Soudabilité acceptable, préchauffage 100–150 °C recommandé

⚠️ Remarque : L'estimation du temps de refroidissement (t8/5) est simplifiée. Le refroidissement réel dépend de la géométrie du joint, du préchauffage, de la température entre passes et des conditions ambiantes. Consulter la norme EN 1011-2 pour les applications critiques.

Non.	Processus	Description	η
111	SMAW	Arc métallique protégé (bâtonnet/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Fournier à flux auto-blindé	0.8
121	SCIE	Soudage à l'arc submergé	1.0
131	MIG	Gaz inerte métallique (Ar) — aluminium, acier inoxydable	0.8
135	MAG	Gaz actif pour métaux (CO₂/Ar+CO₂) — acier au carbone	0.8
136	FCAW-G	Noyau fourré + gaz actif	0.8
137	FCAW-G	Noyau fourré + gaz inerte	0.8
138	MCAW	Fil à âme métallique + gaz actif	0.8
141	TIG	Soudage au tungstène sous gaz inerte (GTAW)	0.6
15	Plasma	Soudage à l'arc plasma	0.6
311	OAW	Soudage oxyacétylénique	0.45
42	Friction	Soudage par friction	—
52	Laser	Soudage au faisceau laser	0.9

Calculateur d'apport de chaleur de soudage et référence à la norme ISO 4063

Publié par Nikolai Shelkovenko sur 15 février 2026 5 mars 2026