Le soudage fait référence à l'union ou à la fusion de pièces en utilisant la chaleur et/ou la compression afin que les pièces forment un continuum.La source de chaleur dans le soudage est généralement une flamme d'arc produite par l'électricité de l'alimentation de soudage.Le soudage à l'arc est appelé soudage à l'arc.
La fusion des pièces peut se produire uniquement sur la base de la chaleur produite par l'arc afin que les pièces de soudure fondent ensemble.Cette méthode peut être utilisée en soudage TIG, par exemple.
Habituellement, un métal d'apport est cependant fondu dans le cordon de soudure, ou soudure, soit à l'aide d'un dévidoir à travers le pistolet de soudage (soudage MIG/MAG), soit à l'aide d'une électrode de soudage à alimentation manuelle.Dans ce scénario, le métal d'apport doit avoir approximativement le même point de fusion que le matériau soudé.
Avant de commencer le soudage, les bords des pièces soudées sont façonnés en une rainure de soudage appropriée, par exemple une rainure en V.Au fur et à mesure que le soudage progresse, l'arc fusionne les bords de la rainure et de la charge, créant un bain de soudure fondu
Pour que la soudure soit durable, le bain de soudure en fusion doit être protégé de l'oxygénation et des effets de l'air ambiant, par exemple avec des gaz de protection ou des scories.Le gaz de protection est introduit dans le bain de soudure fondu avec la torche de soudage.L'électrode de soudage est également recouverte d'un matériau qui produit un gaz de protection et des scories sur le bain de soudure en fusion.
Les matériaux les plus couramment soudés sont les métaux, tels que l'aluminium, l'acier doux et l'acier inoxydable.De plus, les plastiques peuvent être soudés.En soudage plastique, la source de chaleur est de l'air chaud ou une résistance électrique.
ARC DE SOUDAGE
L'arc de soudage nécessaire au soudage est une rafale d'électricité entre l'électrode de soudage et la pièce à souder.L'arc est généré lorsqu'une impulsion de tension suffisamment importante est générée entre les pièces.Dans le soudage TIG, cela peut être accompli par allumage par gâchette ou lorsque le matériau soudé est frappé avec l'électrode de soudage (allumage par gâchette).
Ainsi, la tension est déchargée comme un éclair permettant à l'électricité de circuler à travers l'entrefer, ce qui crée un arc avec une température de plusieurs milliers de degrés centigrades, au maximum jusqu'à 10 000 ⁰Cdegrees (18 000 degrés Fahrenheit).Un courant continu de l'alimentation électrique de soudage à la pièce est établi à travers l'électrode de soudage, et par conséquent la pièce doit être mise à la terre avec un câble de mise à la terre dans la machine à souder avant le début du soudage.
Dans le soudage MIG/MAG, l'arc est établi lorsque le matériau d'apport touche la surface de la pièce et un court-circuit est généré.Ensuite, un courant de court-circuit efficace fait fondre l'extrémité du fil d'apport et un arc de soudage est établi.Pour une soudure lisse et durable, l'arc de soudage doit être stable.Par conséquent, il est important dans le soudage MIG/MAG d'utiliser une tension de soudage et une vitesse d'alimentation en fil adaptées aux matériaux de soudure et à leurs épaisseurs.
De plus, la technique de travail du soudeur affecte la douceur de l'arc et, par la suite, la qualité de la soudure.La distance entre l'électrode de soudage et la rainure et la vitesse constante de la torche de soudage sont importantes pour un soudage réussi.L'évaluation de la tension et de la vitesse d'alimentation en fil correctes est une partie importante de la compétence du soudeur.
Les machines à souder modernes, cependant, ont plusieurs caractéristiques qui facilitent le travail du soudeur, telles que la sauvegarde des paramètres de soudage précédemment utilisés ou l'utilisation de courbes de synergie prédéfinies, ce qui facilite le réglage des paramètres de soudage pour la tâche à accomplir.
GAZ DE PROTECTION EN SOUDAGE
Le gaz de protection joue souvent un rôle important dans la productivité et la qualité du soudage.Comme son nom l'indique, le gaz de protection protège la soudure fondue qui se solidifie de l'oxygénation ainsi que des impuretés et de l'humidité dans l'air, ce qui peut affaiblir la tolérance à la corrosion de la soudure, générer des résultats poreux et affaiblir la durabilité de la soudure en modifiant le caractéristiques géométriques du joint.Le gaz de protection refroidit également la torche de soudage.Les composants de gaz de protection les plus courants sont l'argon, l'hélium, le dioxyde de carbone et l'oxygène.
Le gaz de protection peut être inerte ou actif.Un gaz inerte ne réagit pas du tout avec la soudure fondue tandis qu'un gaz actif participe au processus de soudage en stabilisant l'arc et en assurant le transfert en douceur du matériau vers la soudure.Le gaz inerte est utilisé dans le soudage MIG (soudage à l'arc sous gaz inerte) tandis que le gaz actif est utilisé dans le soudage MAG (soudage à l'arc sous gaz actif).
Un exemple de gaz inerte est l'argon, qui ne réagit pas avec la soudure fondue.C'est le gaz de protection le plus utilisé en soudage TIG.Le dioxyde de carbone et l'oxygène, cependant, réagissent avec la soudure fondue comme le fait un mélange de dioxyde de carbone et d'argon.
L'hélium (He) est également un gaz de protection inerte.L'hélium et les mélanges hélium-argon sont utilisés dans le soudage TIG et MIG.L'hélium offre une meilleure pénétration latérale et une plus grande vitesse de soudage par rapport à l'argon.
Le dioxyde de carbone (CO2) et l'oxygène (O2) sont des gaz actifs utilisés comme composant dit oxygénant pour stabiliser l'arc et assurer une transmission fluide du matériau dans le soudage MAG.La proportion de ces composants gazeux dans le gaz de protection est déterminée par le type d'acier.
NORMES ET STANDARDS EN SOUDAGE
Plusieurs normes et normes internationales s'appliquent aux procédés de soudage ainsi qu'à la structure et aux caractéristiques des machines et fournitures de soudage.Elles contiennent des définitions, des instructions et des restrictions pour les procédures et les structures des machines afin d'augmenter la sécurité des processus et des machines et d'assurer la qualité des produits.
Par exemple, la norme générale pour les machines de soudage à l'arc est la CEI 60974-1 tandis que les conditions techniques de livraison et les formes de produits, les dimensions, les tolérances et les étiquettes sont contenues dans la norme SFS-EN 759.
SÉCURITÉ EN SOUDAGE
Il existe plusieurs facteurs de risque liés au soudage.L'arc émet une lumière extrêmement brillante et un rayonnement ultraviolet, qui peuvent endommager les yeux.Les éclaboussures et les étincelles de métal en fusion peuvent brûler la peau et provoquer un risque d'incendie, et les fumées générées lors du soudage peuvent être dangereuses en cas d'inhalation.
Ces dangers peuvent cependant être évités en s'y préparant et en utilisant l'équipement de protection approprié.
La protection contre les risques d'incendie peut être réalisée en vérifiant à l'avance l'environnement du site de soudage et en retirant les matériaux inflammables de la proximité du site.De plus, les fournitures d'extinction d'incendie doivent être facilement disponibles.Les étrangers ne doivent pas être autorisés à entrer dans la zone de danger.
Les yeux, les oreilles et la peau doivent être protégés avec l'équipement de protection approprié.Un masque de soudage avec un écran tamisé protège les yeux, les cheveux et les oreilles.Des gants de soudage en cuir et une tenue de soudage robuste et ininflammable protègent les bras et le corps des étincelles et de la chaleur.
Les fumées de soudage peuvent être évitées avec une ventilation suffisante sur le chantier.
MÉTHODES DE SOUDAGE
Les méthodes de soudage peuvent être classées selon la méthode utilisée pour produire la chaleur de soudage et la manière dont le matériau d'apport est introduit dans la soudure.La méthode de soudage utilisée est choisie en fonction des matériaux à souder et de l'épaisseur du matériau, de l'efficacité de production requise et de la qualité visuelle souhaitée de la soudure.
Les méthodes de soudage les plus couramment utilisées sont le soudage MIG/MAG, le soudage TIG et le soudage à la baguette (arc métallique manuel).Le procédé le plus ancien, le plus connu et encore assez courant est le soudage manuel à l'arc MMA, qui est couramment utilisé dans les lieux de travail d'installation et les sites extérieurs qui exigent une bonne accessibilité.
La méthode de soudage TIG plus lente permet de produire des résultats de soudage extrêmement fins, et est donc utilisée dans les soudures qui seront visibles ou qui nécessitent une précision particulière.
Le soudage MIG/MAG est une méthode de soudage polyvalente, dans laquelle le matériau d'apport n'a pas besoin d'être introduit séparément dans la soudure fondue.Au lieu de cela, le fil passe à travers le pistolet de soudage entouré par le gaz de protection directement dans la soudure fondue.
Il existe également d'autres méthodes de soudage adaptées à des besoins particuliers, telles que le soudage au laser, au plasma, par points, à l'arc submergé, aux ultrasons et par friction.
Heure de publication : 12 mars 2022