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Sommaire du cours sur le soudage à l’arc à l’électrode enrobée.
Soudage à la baguette, procédé 111, MMA (Manuel Metal Arc), SMAW (Shielded Metal Arc Welding) ou encore SAEE (Soudage à l’Electrode Enrobée) sont les différents noms que l’on trouve.- 1) Définitions du soudage à l’arc (électrode enrobée) ! Procédé 111
- 2) Schéma du soudage à l’arc (électrode enrobée)
- 3) L’arc électrique
- 4) Installation de soudage à l’électrode enrobée
- 5) Amorçage en soudage à l’arc et stabilité de l’arc électrique
- 6) Influence de l’intensité en soudage à l’arc avec électrode enrobée
- 7) Nature du courant de soudage et polarité en soudage à l’arc
- -7-1) Le courant continu (ou redressé)
- -7-2) Le courant alternatif
- 8) Choix du courant de soudage et de la polarité en fonction des matériaux soudés
- 9) Les sources de courant ! Caractéristiques du transformateur de soudage
- 10) La prévention des risques en soudage
1) Définitions du soudage à l’arc (électrode enrobée) ! Procédé 111.
Le soudage à l’électrode enrobée est souvent appelé « soudage à l’arc », il utilise des baguettes comme métal d’apport .
La soudure autogène à l’électrode enrobée consiste à mettre en fusion l’acier des pièces à souder et de les assembler grâce à un métal d’apport (l’âme de l’électrode).
Pour obtenir cette fusion, il faut une température très élevée,(3200°C) qui est obtenue par court-circuit entre deux électrodes (la pièce à souder et l’électrode) en créant un arc électrique qui est une sorte d’étincelle continue de très forte puissance qui dégage à la fois une lumière et une chaleur intense.
La soudure autogène à l’électrode enrobée consiste à mettre en fusion l’acier des pièces à souder et de les assembler grâce à un métal d’apport (l’âme de l’électrode).
Pour obtenir cette fusion, il faut une température très élevée,(3200°C) qui est obtenue par court-circuit entre deux électrodes (la pièce à souder et l’électrode) en créant un arc électrique qui est une sorte d’étincelle continue de très forte puissance qui dégage à la fois une lumière et une chaleur intense.
Soudeur à l’arc électrode
La
« baguette » fond dans le bain de fusion formant ainsi la soudure,
l’enrobage de l’électrode (laitier ) fond à la température de l’arc et
protège la soudure contre l’oxydation.
2) Schéma du soudage à l’arc (électrode enrobée)
3) L’arc électrique
Pour qu’il y aie un arc électrique, il faut:
- la présence d’une tension suffisante entre les électrodes
- le maintien d’une intensité minimale
- un milieu suffisamment ionisable.
4) Installation de soudage à l’électrode enrobée
Schéma de l’installation
- 1) Prise de raccordement électrique de 380V, permet la mise sous tension du poste à souder .
- 2) Poste à souder , transformateur de courant.
- 3) Pince de masse, passage du courant électrique se fixe sur un établi ou une pièce à souder
- 4) Support métallique (flan de tôle), permet le passage du courant de la masse vers l’élément à souder.
- 5) Porte électrode, porte électrode.
- 6) Etabli, permet de travailler de façon idéale.
5) Amorçage en soudage à l’arc et stabilité de l’arc électrique
L’amorçage
d’un arc électrique est la création dans la veine d’air d’un arc
électrique entre l’électrode (ou baguette) et la pièce à souder. Pour
amorcer, il suffit de gratter la tôle. Il faut éviter de taper les
électrodes. Parfois, lorsque l’on débute surtout, ou que les électrodes
sont humides, ou que les intensités sont faibles, les électrodes collent
à la pièce.
La stabilité de l’arc électrique dépend de la
facilité qu’a le soudeur à maintenir l’arc aussi régulier que possible.
Pour réussir une soudure de qualité, la stabilité de l’arc est
essentielle. Elle est influencée par la qualité du générateur de soudage
utilisé, mais aussi par :
- les caractéristiques du courant (nature, polarité, intensité, fréquence)
- la conductivité du milieu (selon la nature de l’enrobage)
- la longueur d’arc (le plus court possible)
6) Influence de l’intensité en soudage à l’arc avec électrode enrobée
En
règle générale, si vous avez une intensité élevée, l’amorçage sera
facilité, mais la vitesse de fusion de l’électrode est trop rapide et
les projections sont plus abondantes.
En revanche, si vous avez
une intensité faible, l’amorçage sera difficile. Il y’a un risque de
collage de l’électrode à la pièce pendant le soudage. Il y’a un risque
de défaut de collage (métal d’apport qui ne pénètre pas le métal de
base) et un manque de pénétration .
Le réglage de l’intensité dépend du diamètre de l’électrode, et du type de cordon à réaliser.
- En soudage à plat : I=50x(Diamètre électrode – 1)
- En soudage en angle intérieur (Il faut 20% de plus qu’en soudage à plat, donc): I=60x(Diamètre électrode – 1)
- En soudage en angle extérieur (Il faut 20% de moins qu’en soudage à plat, donc): I=40x(Diamètre électrode – 1)
Ces réglages sont des valeurs approchées qui doivent être ajustées en fonction des soudeurs.
7) Nature du courant de soudage et polarité en soudage à l’arc
7-1) Le courant continu (ou redressé)
Ce
courant produit un arc de grande stabilité. Il permet aussi de choisir
la polarité de l’électrode. Il est recommandé dans la plupart des cas.
Aux intensités élevées, il présente l’inconvénient de provoquer une déviation gênante de l’arc par un phénomène que l’on appelle soufflage magnétique.
Aux intensités élevées, il présente l’inconvénient de provoquer une déviation gênante de l’arc par un phénomène que l’on appelle soufflage magnétique.
Ensuite, la polarité a aussi une importance non négligeable.
En
polarité directe, l’électrode est reliée au pôle négatif (-). Elle est
cathode. Le courant va de l’ électrode vers la pièce. Le bain de fusion
est étroit est profond. Cette polarité favorise la pénétration et c’est
la plus utilisée.
En polarité inverse, l’électrode est reliée au
pôle positif (+). Elle est anode. Le courant va de la pièce vers
l’électrode. Le bain de fusion est large et peu profond. l’ électrode
est très chaude. On utilise cette polarité pour certains métaux ou pour
limiter le taux de dilution .
7-2) Le courant alternatif.
Ce
courant est produit par des transformateurs. Il présente l’inconvénient
de produire un arc de stabilité moindre. Pour remédier à cela on
utilise des électrodes à enrobage ionisant.
8) Choix du courant de soudage et de la polarité en fonction des matériaux soudés.
Courant alternatif
|
Courant continu
| ||
Polarité directe
|
Polarité inverse
| ||
| Aciers non alliés |
+
|
++
| |
| Aciers inoxydables |
+
|
++
| |
| Fontes |
+
|
++
| |
| Aluminium et alliages |
++
|
+
| |
| Rechargements durs |
+
|
++
| |
| Electrodes basiques |
++
| ||
9) Les sources de courant ! Caractéristiques du transformateur de soudage.
L’installation comporte toujours, un générateur de courant, une pince porte électrode et une prise de masse.
Suivant les techniques de soudage pour lesquelles sont construits les postes , les caractéristiques de la source changeront. Comme le soudage à l’arc avec électrodes enrobées est manuel, on a des variations importantes de la longueur d’arc. La tension varie, donc l’intensité varie. Pour améliorer la stabilité de l’arc, on utilisera des postes à caractéristiques tombantes.
Suivant les techniques de soudage pour lesquelles sont construits les postes , les caractéristiques de la source changeront. Comme le soudage à l’arc avec électrodes enrobées est manuel, on a des variations importantes de la longueur d’arc. La tension varie, donc l’intensité varie. Pour améliorer la stabilité de l’arc, on utilisera des postes à caractéristiques tombantes.
Pour le soudeur, les caractéristiques les plus importantes sont:
- la nature du courant délivrée
- la tension à vide U0
- la plage de réglage des intensités
- le facteur de marche
Dessin de Rodmansvisuals
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