De quel matériau est fait l'essieu arrière de la voiture et comment est-il soudé ?
Le matériau et la méthode de soudage de l'essieu arrière varient considérablement selon le modèle de véhicule, son usage (poids lourds ou voitures particulières, par exemple) et les fonctions des composants. On distingue principalement deux catégories : les carters d'essieu moulés et les carters d'essieu emboutis et soudés. Les matériaux et les procédés de soudage diffèrent également en conséquence.
Principaux matériaux de l'essieu arrière
L'essieu arrière d'un véhicule n'est pas constitué d'un seul matériau, mais de plusieurs composants. Les principaux matériaux utilisés sont :
Acier moulé : Largement utilisé pour les carters d'essieu arrière des poids lourds et des véhicules utilitaires, il présente une résistance et une rigidité élevées, ainsi qu'une bonne capacité de charge. Il est actuellement le matériau dominant sur le marché. Par exemple, de nombreux carters d'essieu arrière de camions utilisent l'acier moulé ZG45 ou d'autres matériaux similaires.
Fonte ductile/fonte à graphite sphéroïdal : souvent utilisée pour la fabrication des carters d’essieu, elle présente un coût inférieur et une bonne absorption des chocs, mais sa résistance et sa tenue à la fissuration sont moindres que celles de l’acier moulé. On la rencontre fréquemment dans certains modèles d’entrée et de milieu de gamme, ainsi que dans des composants spécifiques.
Acier allié/acier à haute résistance : Utilisé pour les coques supérieure et inférieure du carter d'essieu soudé et estampé et les manchons de demi-arbre, tels que 16Mn, 40MnB, Q345, etc., il présente une bonne soudabilité et une bonne ténacité.
Alliage d'aluminium : de plus en plus utilisé dans les voitures de tourisme haut de gamme et les modèles légers. Par exemple, l'essieu arrière de la Mercedes-Benz GLE 450 est en alliage d'aluminium, qui présente l'avantage d'être léger, résistant à la corrosion et d'offrir une bonne dissipation thermique, mais dont le processus de soudage exige des compétences pointues.
Tubes spéciaux en acier sans soudure : utilisés pour les carters d'essieux moteurs intégrés, ils sont fabriqués en acier spécial avec une résistance à la traction allant jusqu'à 680 MPa et une limite d'élasticité de 550 MPa, par formage par expansion à froid, sans cordons de soudure, et offrent des performances supérieures.
Matériaux des engrenages : Les engrenages planétaires, les demi-engrenages d'arbre, etc. à l'intérieur de l'essieu arrière utilisent généralement du 20CrMnTi et d'autres aciers alliés cémentés pour assurer la résistance à l'usure et la résistance aux chocs.
Méthode de soudage de l'essieu arrière
Le soudage de l'essieu arrière nécessite le choix de matériaux et de procédés de soudage spécifiques en fonction du matériau. L'élément clé réside dans la capacité à résister à la fissuration et à assurer une résistance mécanique adéquate.
Soudage du carter d'essieu arrière en acier moulé :
Matériaux de soudage recommandés : baguettes de soudage en acier allié WEWELDING600, avec une résistance à la traction ultime allant jusqu’à 860 MPa et un allongement élevé, conçues spécifiquement pour les pièces en acier moulé à fortes contraintes, qui peuvent efficacement prévenir la fissuration des soudures.
Matériaux de soudage optionnels : les baguettes de soudage J506 (E5016) peuvent être utilisées pour les pièces non critiques ou les réparations temporaires, mais il existe un risque de fissuration de la soudure, et elles ne sont pas recommandées pour les composants porteurs importants.
Méthode de soudage : Il est nécessaire de nettoyer les taches d’huile, de réaliser des chanfreins, de contrôler l’apport de chaleur, d’éviter les soudures répétées et, si nécessaire, d’effectuer un préchauffage et un refroidissement lent.
Soudage du carter d'essieu arrière en fonte (moins courant, principalement rencontré sur les modèles ou tracteurs plus anciens) :
Matériaux de soudage recommandés : baguettes de soudage en fonte WEWELDING777, utilisant une technologie de soudage à froid, aucun préchauffage n’est requis et la résistance aux fissures est excellente, c’est le choix privilégié pour la réparation de pièces en fonte.
Précautions : Les baguettes de soudage ordinaires sont susceptibles de provoquer des fissures fragiles ; les pièces en fonte ne conviennent pas aux soudures répétées, car elles risquent alors de subir une « défaillance de soudure ».
Soudage du carter d'essieu embouti-soudé (plaques d'acier) :
On utilise principalement le soudage sous protection gazeuse (MIG/MAG) ou le soudage à l'arc manuel, les matériaux de soudage correspondent au matériau de base, tels que le fil de soudage ER70S-6 ou les baguettes de soudage J507.
La liaison entre le manchon du demi-arbre et le carter d'essieu utilise souvent le soudage par bouchonnage pour renforcer la connexion.
Soudage de l'essieu arrière en alliage d'aluminium :
Des fils de soudage spéciaux en aluminium (tels que ER4043 ou ER5356) et un procédé de soudage TIG sont nécessaires.
Avant le soudage, la couche d'oxyde doit être complètement éliminée ; pendant le soudage, la température doit être strictement contrôlée afin d'éviter toute déformation et les fissures à chaud.
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