Robotique de soudage intelligente : de l'automatisation à l'autonomie​

Un développement révolutionnaire vient de la dixième entreprise de construction de Sinopec, qui a dévoilé son robot de soudage de pipelines intelligent « en un clic » de deuxième génération, un pas en avant dans la fabrication autonome. Ce système robotique de couleur argentée intègre une technologie de vision par nuage de points 3D, une planification de trajectoire adaptative et un contrôle de précision à plusieurs degrés de liberté, lui permettant d'effectuer de manière indépendante l'ensemble du processus de soudage, de la passe de racine au recouvrement, sans intervention humaine. « D'une simple pression sur un bouton, le robot réalise des soudures complexes avec une précision constante », a expliqué Wei Jiabin, expert en technologie de soudage intelligent au sein de l'entreprise. Les tests sur le terrain montrent que le robot peut terminer le soudage d'un pipeline de 40 pouces de diamètre en seulement deux heures, soit l'équivalent de la charge de travail de quatre soudeurs qualifiés, tout en atteignant un taux de réussite de qualité supérieur à 96,5 %. Notamment, son fonctionnement silencieux, produisant peu d’étincelles et de fumée s’aligne sur les objectifs de construction écologique, réduisant les émissions de carbone et améliorant la sécurité sur le lieu de travail. À ce jour, le système a réalisé avec succès plus de 3 500 pouces de soudage de pipelines de processus, établissant ainsi une nouvelle référence pour les projets d'infrastructure intelligente.​

Entre-temps, répondant à un défi de longue date de l'industrie, Jianghan Oilfield Construction Company a été la pionnière de la technologie de soudage automatique des racines externes au gaz inerte au tungstène (TIG), surmontant la « difficulté de classe mondiale » du soudage de tuyaux de grand diamètre en terrain montagneux. Les machines de soudage interne traditionnelles étaient confrontées à des pentes supérieures à 7 degrés et à des courbures à grand angle, ce qui obligeait à recourir à un soudage combiné manuel inefficace. Après deux années de R&D impliquant plus de deux tonnes de fil de soudage et des dizaines de milliers de validations de données, la nouvelle technologie réduit le temps de soudage des joints de tuyaux de 1 219 mm de diamètre de 3 à 4 heures à 1,5 heure, avec un taux de réussite unique de 98,4 %. Déployé avec succès dans les projets chinois de ligne de transport de gaz II Sichuan-Est et de ligne de transport de gaz Ouest-Est III, il a permis un soudage automatique continu sur des virages verticaux à 45 degrés et des sections montagneuses, comblant ainsi une lacune technique nationale et accélérant la construction d'infrastructures énergétiques critiques.​

Matériaux avancés : permettant un soudage à haute efficacité et à haute résistance​

En matière d'innovation matérielle, Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co., Ltd. (Xiangtan Steel) a atteint un leadership international avec sa nouvelle plaque marine à haute résistance E40-W700, certifiée par six grandes sociétés de classification dans le monde. Ce produit révolutionnaire est conçu pour le soudage à grande énergie, capable de résister à des apports thermiques allant jusqu'à 700 kJ/cm, tout en conservant des propriétés mécaniques exceptionnelles. « Notre plaque d'acier de 85 mm d'épaisseur peut être soudée en un seul passage, ce qui augmente l'efficacité de plus de 8 fois par rapport au soudage multi-passes traditionnel », a déclaré Feng Zan, ingénieur R&D produit chez Xiangtan Steel. En tirant parti de la technologie de la métallurgie des oxydes pour contrôler la taille et la distribution des oxydes et des précipités, l'entreprise a résolu le problème de la fragilisation des zones affectées par la chaleur, à l'échelle de l'industrie, causée par un apport de chaleur élevé. Le matériau est désormais prêt à prendre en charge la construction de grands porte-conteneurs, de transporteurs de gaz naturel liquéfié et de navires de stockage de production flottants en mer, où une ténacité élevée et une soudabilité de sections épaisses sont essentielles.​

L’adoption de ces matériaux avancés prend de l’ampleur dans des secteurs clés. Dans la construction automobile, l'un des principaux moteurs du marché du soudage, la demande d'équipements de soudage de haute précision et à haut rendement augmente à mesure que la production de véhicules électriques (VE) se développe et que l'allègement devient primordial. Les fabricants recommandent de plus en plus le soudage au laser et le soudage par friction malaxage (FSW) pour l'assemblage des alliages d'aluminium et des aciers à haute résistance, équilibrant ainsi l'intégrité structurelle et la réduction de poids. De même, la recherche de l'efficacité énergétique par l'industrie aérospatiale stimule la demande de solutions de soudage compatibles avec les alliages de titane et les matériaux composites, où les technologies de soudage par faisceau d'électrons et de soudage laser excellent en raison de leurs zones étroites affectées par la chaleur et de leur grande pureté.​

Dynamique du marché : croissance sectorielle et orientation régionale​

Les données de l’industrie confirment une croissance robuste dans les principaux domaines d’application. Le secteur automobile reste un principal moteur de croissance, les constructeurs automobiles traditionnels et les constructeurs de véhicules électriques augmentant la demande de systèmes de soudage de précision pour assembler des blocs-batteries, des cadres légers et des composants complexes. Parallèlement, le développement des infrastructures mondiales, en particulier dans les économies émergentes de la région Asie-Pacifique, alimente la demande d'équipements de soudage robustes et de grande capacité pour les structures en acier, les ponts et les pipelines. La Chine, déjà le plus grand marché du soudage au monde, continue de dominer grâce à ses investissements dans la fabrication intelligente et les technologies vertes, soutenus par des politiques favorisant la modernisation industrielle.​

En Europe et en Amérique du Nord, l'accent est mis sur l'intégration des technologies de soudage dans des projets d'énergie renouvelable, tels que des parcs éoliens offshore et des installations de stockage d'hydrogène, où la résistance à la corrosion et la durabilité à long terme ne sont pas négociables. Les secteurs de l'aérospatiale et de la défense de ces régions investissent également massivement dans des procédés de soudage avancés pour répondre aux exigences strictes de sécurité et de performance des avions et engins spatiaux de nouvelle génération.​

Perspectives : convergence de la technologie et des applications​

À mesure que l’industrie évolue, les experts prévoient une intégration plus approfondie de l’intelligence artificielle, des jumeaux numériques et de la connectivité IoT pour optimiser les processus de soudage en temps réel. « L'avenir du soudage réside dans la collaboration transparente entre les équipements intelligents, les matériaux avancés et l'ingénierie spécifique aux applications », a déclaré un analyste industriel de l'Institut international du soudage. Grâce à des innovations continues portant à la fois sur la productivité et la durabilité, le secteur du soudage est bien placé pour soutenir la transition mondiale vers des systèmes industriels plus intelligents, plus écologiques et plus résilients. Pour les fabricants comme pour les ingénieurs, 2024 marque une année charnière où l’ambition technologique se traduit par des progrès tangibles dans tous les recoins de l’écosystème du soudage.​