Cours sur le soudage à l'arc électrode enrobée

Cours sur le soudage à l'arc électrode enrobée

Sommaire du cours sur le soudage à l'arc à l'électrode enrobée.(Soudage à la baguette)
(SMAW)
Procédé 111.

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

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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 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 (le moins -). 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 dans laquelle passe un courant positif ( + ).
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.

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.

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	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 poste, 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

Voici un nouveau cours proposé par Christophe Sam. Originaire du Togo, il travaille à distance et vous propose ce cours sur la prévention des risques en soudage.

Vous pouvez le joindre par mail par l'intérmédiaire de ce site, en me laissant un message, le temps qu'il valide un compte ici.

ACCIDENTS ET PROTECTIONS SUCEPTIBLES LORS DU SOUDAGE

Conventionnellement, les accidents au cours d’une opération de soudage sont les mêmes pour presque tous les types de procédés de soudure( OA, MIG, TIG, EE). De ce fait, il existe certains risques à ne pas négliger :
- les émanations gazeuses,
- les coups d'arc
- les brûlures
- les blessures par projection,
- les explosions
- et les incendies.

• Les émanations gazeuses :
La chaleur et les rayonnements de l’arc provoquent un dégagement de gaz et de fumées métalliques plus ou moins nocifs pour l’homme et l’environnement.
- Combustion des enrobages (fluorures, vapeurs nitreuses)
- Volatilisation des métaux d’apports et de base
- Volatilisation des revêtements de protection (zinc, peinture)
- Décomposition des gaz de protection ou des produits de dégraissage (ozone, chlore)

• Les brûlures et blessures par projection :
Lors du soudage, des brûlures sont provoquées par la projection de gouttelettes de laitier et de métal. Après le soudage par les particules de laitier solide et les projections de meulage. Les pièces restent très chaudes encore après soudage. Des brulures aux yeux peuvent internvenir et s'appelent coup d'arc.

• Les explosions et incendies :
Ces risques sont liés aux projections, à des appareillages électriques non-conformes ou en mauvais état, à l’échauffement des pièces et à la présence de gaz inflammables.

PROTECTIONS – PREVENTIONS

Les émanations gazeuses
- Les postes de travail devront être équipés de systèmes d’aspiration adaptés aux modes de soudage et compatibles avec les techniques de soudages sous protection gazeuse
- Le port d’un masque individuel peut être indispensable selon les conditions de travail
- Une ventilation forcée (air uniquement) est obligatoire pour le soudage à l’intérieur de réservoirs, ainsi que la présence d’une personne pouvant intervenir en cas d’incident

Les brûlures et blessures par projection
- Masque de soudage ou cagoule de soudage
- Vêtement épais, tablier de cuir, gants, guêtres
- Lunettes de protection avec œillères (verres blanches) pour le meulage ou le brossage des pièces

Les explosions et incendies
- Travailler dans un lieu propre (éliminer les papiers, chiffons, …)
- Mettre en place des panneaux de protection
- Dans les « zones à risques » ne jamais intervenir sans le permis de feu (service sécurité)
- Les réservoirs ayant contenu des produits inflammables doivent être soigneusement purgés et nettoyés
- Il peut ètre nécessaire de les remplir de gaz neutres (azote,…)
- Assurer une ventilation efficace pour éviter les mélanges explosifs
- Avoir, à proximité des moyens de lutte contre l’incendie adapté aux différents types de feux (extincteurs)

CONCLUSION

A condition de mettre en œuvre des moyens adaptés et de respecter certaines règles élémentaires de sécurité, il est possible de se protéger efficacement contre les risques inhérents au soudage à l’arc électrique, soudage à l’arc par gravité avec électrode enrobée, soudage par explosion, soudage oxyacétylénique, etc.

Remarque : Quel que soit le type chantier, il faut toujours s’assurer de la collaboration du service sécurité.
En définitif, ces précautions sont valables aux maîtres soudeurs, aux apprentis soudeurs ; bref à toute personne qui pratiquera la soudure