Au terme de ce cours, l'étudiant sera en mesure de comprendre les spécifications d’une application donnée, en concevoir l'assemblage, choisir un procédé de soudage, établir une méthode de soudage, calculer les coûts et évaluer les caractéristiques de l'assemblage soudé.

À la fin du cours, l’étudiant ou l'étudiante sera en mesure :

• d’appliquer les normes de santé et de sécurité en soudage;
• d’établir les spécifications d’une application donnée en soudage;
• d’interpréter et d’utiliser les symboles de soudage;
• de concevoir des joints soudés;
• de choisir un procédé de soudage;
• d’établir une méthode de soudage;
• de calculer les coûts et les caractéristiques de l’assemblage soudé.

Principes fondamentaux : sources d'énergie, métallurgie du soudage, caractérisation des soudures. Procédés : soudage à l'arc électrique, soudage par résistance, soudage par faisceau d'énergie, brasage, soudage à l'état solide, découpage, projection à chaud. Soudabilité : aciers au carbone, aciers faiblement alliés, aciers inoxydables, alliages d'aluminium, alliages au nickel, matériaux non métalliques. Méthodes de soudage : codes et normes. Conception des assemblages : types, symboles; calcul des coûts; conception assistée par ordinateur. Qualité : défauts de soudage, contraintes résiduelles et déformations, examen des assemblages soudés. Applications : mécano soudage, métal en feuille, micro assemblage. Automatisation : positionneurs, robots de soudage.

Séances de laboratoire portant sur le soudage des aciers au carbone, des aciers faiblement alliés, des aciers inoxydables ou/et des alliages d'aluminium avec les procédés SMAW, et GTAW, GMAW et/ou FCAW. Soudage manuel, automatique et robotique. Mesure de température en soudage. Conception des assemblages assistée par ordinateur.

Objectifs d'apprentissage :

1) Ce cours couvre les principes de soudage de l'acier et de l'aluminium. Bien que l'accent soit mis sur les matériaux ferreux, de nombreux principes peuvent être appliqués à d'autres matériaux. A l'issue de ce cours, vous devriez être capable de :

• expliquer les principes fondamentaux des trois principales catégories de procédés d'assemblage utilisés dans l'industrie ; 
• expliquer les procédés de soudage par fusion, y compris les plus connus (c'est-à-dire le soudage oxygaz, le soudage à l'arc et le soudage par faisceau à haute énergie), les procédés de soudage par résistance, ainsi que les procédés de brasage fort et le brasage tendre
• interpréter les variables du procédé de soudage, en particulier celles qui peuvent influencer la microstructure et les propriétés
• donner des exemples concrets liés à chaque procédé
• bien comprendre la métallurgie du soudage de l'acier
• expliquer l'importance du cycle thermique de la soudure sur la microstructure et les propriétés 
• expliquer les aspects importants de la conception des soudures (sécurité, qualité, application, économie, maintenance)
• expliquer les défauts de soudage et les méthodes de contrôle non destructif du soudage. 

2) Après avoir acquis les connaissances de base, vous devez être en mesure d'appliquer les connaissances développées pour analyser et évaluer des cas de soudage spécifiques, pas très compliqués, par exemple, vous devez être en mesure de

• analyser l'adéquation des techniques d'assemblage et de soudage pour des applications spécifiques en fonction du matériau, de la géométrie du joint, des propriétés et des exigences de coût ; 
• déterminer les paramètres du procédé de soudage pour une application donnée
• déterminer l'adéquation d'une méthode de contrôle non destructif pour des applications spécifiques.

• Maîtriser et appliquer les connaissances de MEC200 : Ce cours fait appel à de nombreux concepts et notions abordés dans le cours MEC200 tels que les classes de matériaux (ferreux, non ferreux, céramiques), la structure cristalline, les propriétés mécaniques (résistance à la traction, dureté, ductilité, ténacité, fragilité, fatigue), la diffusion, les diagrammes de phase, la corrosion, le durcissement, l'écrouissage, le traitement thermique. Par la suite, le contenu du cours approfondira certaines notions essentielles et les appliquera à la technologie du soudage. 
• Le cours (3 heures par semaine) : C'est l'endroit idéal pour construire et tester vos connaissances. Pendant le cours, plusieurs questions relatives à la compréhension des principes discutés seront présentées, ce qui constituera un excellent moyen pour les étudiants de participer activement à la discussion. Ces activités favoriseront l'écoute active et permettront aux étudiants de s'auto-évaluer.
• Les échanges et discussions avec les autres étudiants sont fortement encouragés. Une plateforme de discussion virtuelle sera disponible sur le site Moodle du cours. Utilisez-la pour poser vos questions ou essayer de répondre aux questions des autres. C'est le meilleur moyen d'apprendre et de valider vos connaissance.
• Le livre : Bien que cela ne soit pas obligatoire, il est fortement conseillé de lire les chapitres pertinents dans les documents proposés afin d'assimiler les concepts de base.  En particulier, les références servent à consolider les concepts présentés en classe.
• Les travaux dirigés et laboratoires : Les TPs illustrent certaines notions vues dans le cours et faire des applications numériques.

1. 6 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : pour assimiler la santé et la sécurité en soudage (SST), les principaux procédés de soudage à l’arc (SMAW, GMAW et GTAW), le contrôle non destructif des joints soudés et la métallurgie du soudage.
2. 2 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : sur l’introduction à la simulation numérique du soudage avec Sysweld.
3. 2 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : sur l’introduction à la simulation thermochimique du soudage avec FactSage.
4. 6 rapports de travaux pratiques (TP) seront exigés.

• Un examen intra : qui couvre les cours théoriques 1-5 sous forme de questions à choix multiples et de questions descriptives.
• un examen final : qui couvre les cours théoriques 1-13 particulièrement les cours 6-13 sous forme de questions à choix multiples et de questions descriptives.

• Les soudeuses au laboratoire de soudage
• Les équipements au laboratoire de métallurgie
• Le logiciel d'éléments finis SYSWELD pour la simulation numérique du soudage
• Le logiciel thermochimique FactSage et JMATPro pour la simulation thermochimique du soudage

(voir laboratoires et travaux pratiques)

• Les notes de cours affichées sur Moodle et les contenus discutés pendant les cours en classe
• Le livre « Procedure Handbook of Arc Welding », édité par The Lincoln Electric Company, pour les TPs 1, 2 et 3

Lectures suggérées :

• « Procedure Handbook of Arc Welding », édité par The Lincoln Electric Company.
• « Welding, Brazing, and Soldering – Volume 6 », édité par ASM International.
• « Welding Handbook – Volume 1-3 », édité par AWS.
• « Welding Metallurgy », Sindo Kou, John Wiley & Sons, Inc., 2003.
• « W59 Construction soudée en acier (soudage à l’arc) », édité par la norme CSA.
• « Design of Welded Structures », édité par The Lincoln Electric Company
• « Joining processes – An introduction », David Brandon & Wayne D. Kaplan, Wiley, 1997
• « Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy », Robert W. Messler Jr., Wiley-VCH, 1999
• « Welding principles and practices », Edward R. Bohnart, Mcgraw-Hill College, 2017 
• « Introduction to the physical metallurgy of welding », Easterling K.E., Butterworths, 1992.
• « Welding Principles And Applications », Larry Jeffus , 8th Edition

• Site Moodle du cours (plan de cours, calendrier planifié, laboratoires)