Soudage à l'arc électrique

Dans le procédé de soudage à l'arc électrique, une décharge d'arc est générée et maintenue entre la tige métallique de l'électrode et la pièce à usiner. L'énergie thermique de l'arc fait fondre localement la pièce et le noyau métallique de l'électrode pour former un bain de soudure et un laitier protecteur.

La source de courant de soudage pour le soudage à l'arc électrique fournit un courant continu ou alternatif d'une intensité de 30 à 400 ampères, en fonction de divers paramètres tels que le diamètre de l'électrode, les propriétés du revêtement de l'électrode, la position de soudage, le type de connexion, les dimensions et les caractéristiques des pièces. La tension de la source d'énergie de soudage doit être supérieure à la tension d'amorçage (voir Paramètres de la source d'alimentation de soudage).

L'électrode enrobée est serrée dans un porte-électrode relié à l'une des bornes de sortie électrique du poste de soudage. La "terre" est connectée à la source de courant de soudage et est située sur la pièce à usiner.

L'amorçage de l'arc est obtenu en frottant la pointe de l'électrode sur la pièce ou en rapprochant l'électrode de quelques millimètres de la surface de la pièce.L'arc doit être maintenu à tout moment, en gardant constante la distance entre la pointe de l'électrode et la pièce pour éviter les courts-circuits.

Soudage à l'arc électrique

L'électrode de soudage se compose de deux parties :

1. Le noyau métallique est cylindrique en forme de tige au centre de l'électrode. Le rôle principal de la tige est de conduire le courant électrique et de former le métal fondu.

2. Couvercle : partie cylindrique externe de l'électrode. Il aide à protéger le bain de soudure de l'oxydation par l'air atmosphérique en créant une atmosphère gazeuse autour du métal en fusion. Le revêtement forme également un laitier protecteur au sommet de la soudure. Ce laitier protège la masse fondue de l'oxydation et du refroidissement rapide. Le revêtement joue un rôle important dans la stabilité et l'ionisation de l'arc. Le revêtement a une composition chimique complexe et peut comprendre des composants métalliques, minéraux et organiques.

Le diamètre de l'électrode enrobée varie de Ø 1,6 à Ø 8 mm. Longueur totale de 250 à 500 mm. Certaines électrodes peuvent avoir un diamètre de 10 … 12 mm et une longueur de 1000 mm pour des travaux particuliers.

Les principaux types de revêtements pour les électrodes de soudage pour le soudage à l'arc électrique:

1) Acide (oxyde de fer et alliages contenant du fer).

2) Basique (à base de carbonate de calcium et de fluorure de calcium).

3) Cellulose (à base de cellulose).

4) Rutile (à base d'oxyde de titane).

5) Contient de la poudre de fer (à base de poudre métallique).

6) Spécial (combinaisons des types ci-dessus avec l'ajout de divers composants).

Types de travaux dans lesquels des électrodes avec différents revêtements sont utilisées:

1) Rutile — pour les opérations de soudage courantes.

2) Principal — pour les constructions travaillant sous pression ou avec des exigences de résistance accrues.

3) Cellulose - pour une pénétration profonde des sutures radiculaires en position horizontale.

Stockage et préparation des électrodes avant soudage à l'arc :

Les électrodes de rutile et de base doivent être cuites dans un four à 300 degrés Celsius pendant 2 heures. Une fois sèches, ces électrodes doivent être traitées à 120 degrés Celsius dans des fours portables dans la zone de soudage. Les autres électrodes (rutiles, cellulosiques et acides) sont stockées dans une pièce chauffée et à une humidité relative inférieure à 60 %.

La nouvelle technologie de fabrication et l'emballage sous vide des électrodes principales fournissent un revêtement à très faible humidité qui ne nécessite pas de recuit et de séchage avant utilisation.

Des électrodes de soudage

Modes de soudage à l'arc avec électrodes enrobées :

Si l'intensité du courant de soudage est faible, la pénétration de la soudure est faible, l'arc électrique est instable et le métal fondu présente des pores et des inclusions de laitier qui détériorent les propriétés de la soudure. A fort courant, le métal en fusion devient trop liquide.

Le choix de l'ampérage dépend : du diamètre de l'électrode, des propriétés chimiques de l'électrode, des caractéristiques de la pièce, de la position de soudage, de l'épaisseur de la pièce.

L'intensité du courant de soudage diminue avec l'augmentation de la longueur de l'arc. Inversement, lorsque la longueur de l'arc diminue, le courant augmente.

Dépendance du courant de soudage sur le diamètre de l'électrode

Courant de soudage en fonction de l'épaisseur de la pièce

Les points de racine sont généralement réalisés avec une polarité négative : la fiche du porte-électrode est connectée à la borne (-), la fiche de la pince de masse est connectée au (+) de la source de courant.

Les passes de finition de soudage et le remplissage de métal en fusion sont généralement effectués avec une polarité positive : la fiche du porte-électrode est connectée au (+), la fiche de la pince de masse est connectée à la borne (-).

Une composition typique du lieu de travail d'un soudeur comprend :

1. Source de courant de soudage.

2. Câble d'électrode avec support.

3. Pince de terre avec fil.

4. Four à électrodes de base portable.

5. Masque de soudage spécial avec verres teintés, gants et vêtements de soudage.

6. Marteau de démolition et brosse métallique pour nettoyer les soudures.

7. Meuleuse d'angle électrique pour nettoyer les bords et les coutures.

8. Écrans ou rideaux de protection.

9. Système d'aération.

Le lieu de travail du soudeur