Méthodes de Soudage à l'Arc


SOUDAGE A L'ARC A L'ELECTRODE ENROBEE 

Le soudage à l'arc à l'électrode enrobée est une méthode de soudage à l'arc manuel où la température nécessaire pour le soudage est émise grâce à l'arc créé entre une électrode enrobée consommée et la pièce de travail. Le bout de l'électrode, le bain de soudage, les zones de l'arc et de la pièce de travail qui sont proches au soudage sont protégés des effets dangereux de l'atmosphère avec des gaz qui se forment par la combustion et la séparation du matériau d'enrobage. La scorie créée par le matériau d'enrobage fusionné offre une protection davantage pour le métal supplémentaire fusionné au bain de soudage. Le métal supplémentaire (métal de remplissage) est fourni par le fil central de l'électrode consommée et par les flux métalliques à l'enrobage de quelques électrodes.

Le soudage à l'arc à l'électrode enrobée est la méthode la plus utilisée pour joindre les métaux grâce aux avantages qu'il possède.

Avantages:

1. Le soudage à l'arc à l'électrode enrobée peut être utilisé aux espaces ouvertes et clos.
2. Le soudage est possible à tous les points et positions accessibles.
3. Le soudage est possible aux zones étroites et limitées inaccessibles pour les autres méthodes de soudage.
4. Puisque les bouts de la source de puissance de la machine de soudage peuvent être étendus, le soudage aux longues distances est possible.
5. Les équipements de soudage sont légers et portables.
6. Il existe plusieurs types d'électrode enrobée à répondre aux propriétés mécaniques et chimiques de plusieurs matériaux. Par conséquent, les joints soudés peuvent aussi avoir des mêmes propriétés que le matériau de base possède.

Désavantages:

1. La vitesse et l'efficacité de déposition du métal du soudage à l'arc à l'électrode enrobée est plus faible que plusieurs méthodes de soudage à l'arc. Les électrodes sont de forme de bâton coupé à certaines longueurs, alors il faut arrêter le soudage quand une électrode est consommée.
2. Suivant chaque passe de soudage, il faut nettoyer la scorie formée sur le métal de soudage.


SOUDAGE A L'ARC SOUS GAZ

Le soudage à l'arc sous gaz est une méthode de soudage à l'arc où la température nécessaire pour le soudage est émise grâce à l'arc créé entre une électrode consommée et la pièce de travail. Dès que le fil-électrode en condition massive qui est fourni continuellement à la zone de soudage, fusionne et se consomme, il forme le métal de soudage. L'électrode, le bain de soudage, les zones de l'arc et de la pièce de travail qui sont proches au soudage sont protégés des effets dangereux de l'atmosphère avec un gaz ou des gaz composés émis par la torche de soudage. Il faut que le gaz protège la zone de soudage entièrement, sinon même une très petite entrée de gaz causera de défaut au métal de soudage.

Avantages:

1. Le soudage à l'arc sous gaz est une méthode de soudage plus rapide que celui à l'arc à l'électrode enrobée pour les raisons ci-dessous.
* Puisque l'électrode de soudage en forme de fil est fournie continuellement à la zone de soudage, le soudeur ne doit pas arrêter le soudage pour remplacer l'électrode consommée comme ce qui a lieu lors du soudage à l'arc à l'électrode enrobée.
* Puisqu'il ne se forme pas de scorie, il ne faut pas faire de nettoyage après chaque passe comme ce qui a lieu aux électrodes enrobées et puisqu'il n'existe pas le risque de la formation de résidus de scories sur le métal de soudage, on acquiert des soudages de mieux qualité.
* Parce qu'on utilise des électrodes de diamètres plus petites que le soudage à l'arc à l'électrode enrobée, il y a une haute densité de courant en même gamme de courant et une haute vitesse de déposition du métal.
2. Le métal de soudage formé avec le soudage à l'arc sous gaz a un faible niveau d'hydrogène, ce qui est important surtout chez les aciers qui ont des propriétés de durcissement.
3. Puisqu'on acquiert une pénétration profonde au soudage à l'arc sous gaz, il permet quelque temps de faire des petits soudages d'angle et assure une plus propre pénétration de racine comparé au soudage à l'arc à l'électrode enrobée.
4. Bien que les matériaux minces soient la plupart du temps joints par la méthode de soudage TIG ou avec ou sans de métal supplémentaire, le soudage à l'arc sous gaz donne des résultats mieux sur le soudage des matériaux minces que celui à l'arc à l'électrode enrobée.
5. Il convient aux systèmes de soudage demi-automatiques et automatiques.

Désavantages:

1. Les équipements du soudage à l'arc sous gaz sont plus complexes, chers et difficiles à transporter que les équipements du soudage à l'arc à l'électrode enrobée.
2. Puisque la torche du soudage à l'arc sous gaz doit être située à la pièce de travail, il n'est pas facile de souder aux zones difficiles à accéder comme au cas des soudages à l'arc à l'électrode enrobée.
3. Les joints de soudage effectués par le soudage à l'arc sous gaz chez les aciers qui ont des propriétés de durcissement, ont un plus grand risque de fissures, car il n'existe pas une couche de scorie qui réduit la vitesse de refroidissement du métal de soudage comme s'il est le cas au soudage à l'arc à l'électrode enrobée.
4. Le soudage à l'arc sous gaz nécessite une protection davantage contre les flux d'air qui peuvent éloigner la protection de gaz de la zone de soudage. Donc, il ne convient pas aux espaces extérieures quand comparé au soudage à l'arc sous gaz à l'électrode enrobée.


A L'ARC AVEC FIL FOURRE

Le soudage à l'arc avec fil fourré est une méthode de soudage à l'arc où la température nécessaire pour le soudage est émise grâce à l'arc créé entre un fil-électrode fourré consommé et la pièce de travail. La fonction de protéger l'arc et la zone de soudage est réalisée par des gaz qui se forment suivant la combustion et la séparation de la matière de fourreau dans le fil fourré ou un gaz protecteur qui alimente de l'extérieur comme au soudage sous gaz. La protection de gaz dès le procédé de soudage de protection propre (fils fourrés à l'arc) est similaire plutôt à celle lors du soudage à l'arc à l'électrode enrobée. Le matériau d'enrobage sur les électrodes enrobées cause la production des électrodes comme bâtons droits et la limitation en longueur. Quant aux fils fourrés, puisque ce matériau d'enrobage est à l'intérieur du fil-électrode en forme de tuyau, il est fabriqué en forme enroulée aux bobines et peut être fourni continuellement à la zone de soudage.
Cette méthode de soudage convient aux systèmes de soudage demi-automatiques et automatiques.
Le désavantage du soudage à l'arc avec fil fourré est la formation d'une couche de scorie sur la soudure similaire à celle du soudage à l'arc à l'électrode enrobée mais un peu plus mince. Mais, dans notre jour, on produit plusieurs types de fil-électrode fourré qui n'ont pas besoin du nettoyage de scorie et qui ne forme pas de scorie.


SOUDAGE TIG

Le soudage TIG est une méthode de soudage à l'arc où la température nécessaire pour le soudage est émise grâce à l'arc créé entre une électrode non-consommable (électrode de tungstène) et la pièce de travail. L'électrode, le bain de soudage, les zones de l'arc et de la pièce de travail qui sont proches au soudage sont protégés des effets dangereux de l'atmosphère avec un gaz ou des gaz composés émis par la torche de soudage. Il faut que le gaz protège la zone de soudage entièrement, sinon même une très petite entrée de gaz cause de défaut au métal de soudage.

Avantages:

1. Le soudage TIG peut être appliqué avec les systèmes de soudage manuel et automatique pour faire de la soudure, le soudage discontinu et le soudage par points.
2. Puisque l'électrode ne se consomme pas, on soude par fusionner le métal de base et utiliser un métal supplémentaire de soudage.
3. On peut souder à toute position et il convient surtout au soudage des matériaux minces.
4. Il cause des soudages avec des pénétrations profondes et sans pores lors des soudages en passe de racine.
5. Puisque l'entrée de chaleur est concentrée sur la zone de soudage, la déformation sur la pièce de travail est rare.
6. Il permet une soudure propre et nettoyer la soudure n'est pas nécessaire.

Désavantages:

1. La vitesse de déposition du soudage TIG est plus petite que celle des autres méthodes de soudage à l'arc.
2. Ce n'est pas une méthode économique pour souder les matériaux avec une section épaisse.


SOUDAGE A L'ARC SUBMERGE

Le soudage à l'arc submergé est une méthode de soudage à l'arc où la température nécessaire pour soudage est émise grâce à l'arc (ou des arcs) créé(s) entre une électrode (ou des électrodes) consommée(s) et la pièce de travail. Avec la couche de flux de soudage à la zone d'arc, le métal de soudage et le métal de base proche à la source sont tous protégés par le flux de soudage (scorie) en fusion et la soudure. Au soudage à l'arc submergé, l'électrique passe par l'arc et par le bain de soudage qui consiste du métal fusionné et de la scorie fusionnée. L'électrode de chaleur d'arc fusionne le flux de soudage et le métal de base et forme le bain de soudage qui remplit les embouts de soudage. Le flux de soudage qui fonctionne comme protecteur, s'engage aussi en réaction avec le bain de soudage et dé-oxyde le métal de soudage. On peut trouver des éléments d'alliage qui équilibrent la composition chimique du métal de soudage aux flux de soudage utilisés au soudage des aciers alliés. Le soudage à l'arc submergé est une méthode automatique de soudage. Chez quelques applications de soudage à l'arc submergé, deux ou plus d'électrodes peuvent fournir aux embouts à la fois. Les électrodes peuvent être fournies au bain de soudage l'une à côte de l'autre (twin arc) ou à une distance qui permet les bains de soudage devenir solides indépendamment, l'un après l'autre, qui rend possible l'attribution à une haute vitesse de soudage et de déposition du métal.

Avantages:

1. C'est une méthode à haute vitesse de soudage et de déposition du métal, utilisable au soudage des pièces plates et cylindriques, au soudage des tuyaux de toute épaisseur et dimension et aux soudages avec matière d'apport.
2. Il donne des soudures sans défaut et avec une haute résistance mécanique.
3. Ils ne se forment pas de perles de soudure lors de soudage et les rayons d'arc ne sont pas visibles, donc une plus faible protection est nécessaire pour l'opérateur de soudage.
4. Quand comparé aux autres méthodes de soudage, on peut souder des angles d'embout.
5. Le soudage à l'arc submergé peut être utilisé aux espaces clos et ouvertes.

Désavantages:

1. Les flux de soudage à l'arc submergé ont tendance de recevoir de l'humidité de l'air, qui cause des pores sur le soudage.
2. Afin d'avoir des soudages de haute qualité, il faut que le métal de base soit plat, propre et il n y ait pas de l'huile, de la graisse et des autres saletés sur la surface du métal de base. 3. Il faut nettoyer la scorie sur la soudure, cela peut devenir à une opération difficile à quelques applications. Aux soudages de plusieurs passes, il faut nettoyer la scorie suivant chaque passe pour qu'il ne reste pas de résidus de scorie sur la soudure.
4. Le soudage à l'arc submergé ne convient pas aux matériaux plus minces de 5 mm puisqu'il peut causer de la combustion.
5. La méthode est conforme aux soudages bout à bout en positions droites, horizontales et les soudages d'angle.
6. Ce n'est pas une méthode utilisable pour tous métaux et alliages.

 

 

SOUDAGE A L'ARC SUBMERGE

SOUDAGE A L'ARC SOUS GAZ

Consommation de Flux

Pénétration 
t (mm)

Largeur de Soudure 
b (mm)

Hauteur de Soudure 
h (mm)

Intensité du courant I (A)

quand augmente

augmente

augmente

augmente

ne change pas

Vitesse d'alimentation du fil v (m/min)

quand augmente

augmente

augmente

augmente

ne change pas

Tension d'arc U (V)

quand augmente

diminue

augmente

diminue

augmente

Diamètre d'Electrode (mm)

quand augmente

diminue

augmente

augmente

augmente

Vitesse de soudage (m/min)

quand augmente

diminue

diminue

diminue

diminue

Type de courant/polarisation

DC (+)

augmente

diminue

diminue

diminue

DC (-)

diminue

augmente

augmente

augmente

Longueur du fil libre (mm)

quand augmente

diminue

augmente

augmente

augmente

Taille de pièce de flux

quand augmente

diminue

augmente

diminue

augmente