Portail qui plombe et volute fissurée après forgeage
Le portail d'entrée d'une propriété mesure 1 500 mm de large pour 2 100 mm de haut. Le cadre est en tube carré de 40 × 40 × 3 mm soudé au MIG, avec une traverse médiane à mi-hauteur et deux volutes forgées en plat de 40 × 8 mm. Après soudage, le contrôle sur marbre donne un écart de 3 mm entre les diagonales, le vantail « plombe » et son bas frotte au sol à l'ouverture. La première volute s'est fissurée sur l'extérieur de la courbure : le forgeron l'a travaillée alors que le plat était revenu au rouge sombre, et il a martelé la face extérieure pour rattraper la forme. Le client exige un joint invisible sur les volutes, meulé et non apparent, ainsi qu'un jeu de 5 mm sous le vantail. Le chantier est à deux semaines.
1. Expliquez l'origine de l'écart de diagonales et décrivez la méthode de redressage que vous retenez.
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1. Origine Le retrait de soudage se produit au refroidissement du bain : chaque cordon « tire » sur la matière. Un cadre soudé sans bridage, cordon après cordon dans le même sens, accumule les retraits d'un même côté : les diagonales divergent et le cadre se voile hors plan, d'où le frottement au sol.
2. Diagnostic préalable Mesurer les deux diagonales avec un mètre à ruban tendu ou une règle, contrôler l'équerrage, poser le vantail sur marbre pour localiser le voile (généralement dans la zone du dernier cordon). Localiser la ou les zones en tension.
3. Redressage
- Chauffer localement au chalumeau la zone opposée à la déformation, jusqu'au rouge cerise sombre (environ 600 à 700 °C).
- Exercer l'effort progressivement (presse, tirant, massette sur cale), en contrôlant les diagonales tous les 2 ou 3 mm.
- Laisser refroidir à l'air libre. Ne jamais arroser à l'eau : le refroidissement brutal trempe l'acier, le fragilise et fissure le cordon voisin.
- Redresser à froid sur un cordon est à proscrire.
4. Conséquence sur la cote de 5 mm Le jeu de 5 mm ne s'obtient pas par le redressage seul : après mise à plat, reprendre la position des gonds ou régler la crapaudine pour que le vantail dégage le sol en permanence.
2. Expliquez pourquoi la volute a fissuré et donnez la procédure de forgeage correcte.
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1. Deux causes cumulées
- Température trop basse : au rouge sombre (bien en dessous de 800 °C), l'acier doux s'écrouit, ne se déforme plus plastiquement et se déchire sur la fibre extérieure de la courbure, qui est la zone la plus étirée.
- Marteau sur la face tendue : marteler la face extérieure aggrave l'allongement local, crée un amincissement et amorce la crique. La face à travailler est la face intérieure (comprimée), ou il faut frapper perpendiculairement à la fibre.
2. Procédure correcte
- Chauffer la zone à courber uniformément, de part et d'autre, jusqu'à l'orange clair à jaune (environ 1 100 à 1 200 °C), sans dépasser le jaune blanc (risque de brûlure du métal).
- Cintrer progressivement sur forme, en réchauffant dès que la couleur descend sous le rouge cerise. Ne jamais finir une courbure à froid.
- Marteler sur l'intérieur de la courbure et sur les flancs pour compacter la fibre comprimée.
- Refroidir à l'air, lentement.
3. Rattrapage de la pièce fissurée Une crique sur l'extérieur d'une courbure ne se « bouche » pas au marteau. Chauffer à fond, reforger si la crique est superficielle ; sinon, découper la zone fissurée, souder en bout avec une préparation en V, meuler, puis contrôler visuellement et à la bille (ressuage simplifié) après refroidissement. Le client exige un joint invisible : c'est compatible avec un meulage soigné, à condition de ne pas laisser de porosité.
3. Comment organisez-vous le soudage du cadre pour que l'écart de diagonales ne se reproduise pas sur le second vantail ? Détaillez l'ordre des opérations.
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1. Préparation Débiter les quatre éléments à longueur exacte, ébavurer, chanfreiner si nécessaire. Tracer l'axe médian et les positions de la traverse. Poser les éléments sur un marbre ou un bâti bridé (serre-joints, équerres de maintien), jamais à plat sur le sol.
2. Pointage Réaliser 4 points de soudure aux angles en diagonale (un angle, puis son opposé), contrôler les diagonales avant de souder. Corriger tant que le pointage le permet : c'est la dernière étape où la correction est facile.
3. Soudage
- Ne pas souder un cadre en tournant dans le même sens : souder en opposition, un cordon sur un angle, puis l'angle diagonalement opposé, etc.
- Alterner les faces (dessus/dessous) pour équilibrer les retraits.
- Fractionner les cordons longs (traverse médiane) en tronçons de 60 à 80 mm, soudés en « reculons ».
- Laisser refroidir entre les passes pour éviter l'accumulation de chaleur.
4. Contrôle et finition Contrôler les diagonales sur marbre, mesurer le voile, puis meuler les cordons visibles selon l'exigence du client (joint invisible). Ne meuler qu'après contrôle : un meulage excessif réduit la section du cordon et fragilise l'angle.
5. Traçabilité Noter la méthode et les valeurs relevées sur la fiche de fabrication : c'est ce qui permet de reproduire le second vantail à l'identique sans nouvelle dérive.