Histoire du soudage
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L'histoire du soudage est liée notamment à l'histoire de la métallurgie, et son origine remonte à l'âge du bronze.
Jusqu'au Moyen Âge, l'art des chaudronniers et forgerons s'est développé et plusieurs objets en fer ont été produits en utilisant la technique du martelage / soudage. Jusqu’au milieu du XIXe siècle, les procédés de soudage évoluent peu, c'est vers 1850 qu'on commence à se servir du gaz pour chauffer les métaux à souder.
À la fin XIXe siècle, de nouveaux procédés sont mis en œuvre, tels que le soudage oxyacétylénique, le soudage aluminothermique, le soudage à l’arc électrique, le soudage par résistance. Tous ces procédés connaîtront leur essor industriel vers 1920.
À partir de 1950, de nouveaux procédés sont mis au point, tels que le soudage par faisceau d'électrons, le soudage par faisceau laser, le soudage par impulsion magnétique, et le soudage par friction malaxage.
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L’origine du soudage remonte aux âges des métaux :
- à l’âge du bronze on soudait à la poche[1],
- à l’âge du fer on soudait à la forge[réf. souhaitée].
L'exemple le plus ancien de soudage est la jonction entre l'anneau de suspension et le pendentif du Petit chien à bélière conservé au musée du Louvre (Uruk, 3300-3100 av. J.-C.).
Un autre exemple est constitué par de petites boîtes circulaires en or datant de l'Âge du bronze et assemblées par chauffage et martelage d'un joint constitué de deux surfaces se recouvrant. Il a été estimé que ces boîtes ont été fabriquées il y a plus de 2000 ans[réf. souhaitée].
Pendant l'âge du bronze, les Égyptiens et les peuples de l'est méditerranéen ont appris à assembler par soudage des pièces en fer. Plusieurs outils datant approximativement de 3 000 ans ont été retrouvés[réf. souhaitée].
L'ancien historien grec Hérodote déclare dans Histoires (I,25) du Ve siècle av. J.-C. que Glaucos de Chios le seul homme justement qui ait trouvé l'art de souder le fer (on lui attribuait aussi la pratique de la trempe du fer). Le soudage a été utilisé dans la construction du Pilier de fer de Delhi, érigé à Delhi, à l'époque de Chandragupta II, et pesant 5,4 tonnes.
Moyen Âge
Des progrès du soudage à la forge par martelage sont rapportés au Moyen Âge, où les chaudronniers et les forgerons pilonnent le métal chauffé jusqu'à ce que la liaison ait lieu.
Temps modernes
En 1540, Vannoccio Biringuccio publie De la Pirotechnia, qui comprend des descriptions de l'opération de forgeage. Les artisans de la Renaissance ont amélioré le processus, et l'industrie a continué à croître au cours des siècles suivants.
XIXe siècle
En 1800, Sir Humphry Davy a découvert l'arc électrique à impulsions courtes et a présenté ses résultats en 1801. En 1802, le scientifique russe Vassily Petrov (en) a créé l'arc électrique continu, et a ensuite publié Nouvelles expériences Galvaniques-voltaïques en 1803, dans lequel il décrit des expériences réalisées en 1802. Le plus important dans cette publication, c'est la description d'une décharge d'arc stable et l'indication de son utilisation possible pour de nombreuses applications, dont la fusion de métaux. En 1808, Davy, qui ignorait le travail de Petrov, découvre lui aussi l'arc électrique continu.
En 1881-87, les inventeurs Nikolaï Benardos (en), russe, et Stanislav Olchevski (en), polonais, ont créé la première méthode de soudage à l'arc électrique, anciennement connu sous le nom Elektrogefest, puis sous le nom soudage à l'électrode carbone de (CAW) en utilisant des électrodes de carbone[2],[3]. Les progrès de la soudure à l'arc ont continué avec l'invention des électrodes métalliques à la fin des années 1800 par un Russe, Nikolaï Slavianov (en) (1888), et un Américain, Charles Coffin (en) (1890). Vers 1900, A. P. Strohmenger a créé une électrode métallique revêtue en Grande-Bretagne, qui a donné un arc plus stable. En 1905, le scientifique russe Vladimir Mitkevich a proposé d'utiliser un arc électrique triphasé pour le soudage. En 1919, le courant alternatif de soudage a été inventé par C. J. Holslag , mais ne s'est pas développé avant la décennie suivante.
Le soudage par résistance a également été mis au point au cours des dernières décennies du XIXe siècle, avec les premiers brevets de Elihu Thomson, en 1885, qui a produit de nouvelles avancées au cours des 15 années suivantes. La soudure aluminothermique (TW) a été inventée en 1893, et à cette époque un autre processus, le soudage oxycoupage, s'est diffusé.
L'acétylène a été découvert en 1836 par Edmund Davy, mais ce n'est qu'à partir des années 1890 qu'Henry Le Chatelier envisage la fabrication d'un chalumeau permettant de souder sous l'eau en utilisant sa température de combustion élevée. Aidé de Charles Picard[4], il tente d'abord en vain de résoudre les problèmes posés par les risques d'explosion en concevant un brûleur en matériau réfractaire (1898). Les deux hommes atteignent finalement les résultats espérés[5] (1901) avec Edmond Fouché[6] en portant le débit du mélange combustible air+acétylène à plus de 200 m/s. Dans un premier temps, le soudage oxyacétylénique a été l'un des procédés de soudage les plus populaires en raison de son coût et de sa facilité d'utilisation. Au cours du XXe siècle il a régressé pour les applications industrielles. Il a été en grande partie remplacé par le soudage à l'arc, avec des électrodes revêtues qui stabilisent l'arc et protègent le matériau de base des impuretés.
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