ESAB soudage à l'arc Mode d'emploi

Introduction au soudage à l’arc électrique
• Définitions du soudage
• Principes de base
• Économie du soudage
• Applications dans l’industrie
• Les procédés de soudage (MMA,TIG,MIG)
• Les réglages
• Les équipements de soudage
• Les produits d’apport
• Les gaz de protection
• Les défauts de soudage
• La protection individuelle
• Informations complémentaires
Voir aussi
gamme matériel et accessoires
découpage & gougeage plasma procédé
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Définition du soudage
C’est l’assemblage des métaux par fusion en utilisant l ’énergie électrique.
Cette énergie électrique est fournie par un générateur de courant de soudage qui va donner une
certaine intensité de soudage (4 A à 500 A en soudage manuel) et une certaine tension d’arc qui
dépendra du procédé et des travaux à réaliser. (10 V à 40 V).
Il faut donc transformer le courant d’alimentation primaire de 230 V ou 400 V en courant de
soudage. Cela va se concrétiser par le passage dans un transformateur qui va abaisser la
tension et augmenter les intensités.
Un redresseur va lui agir pour obtenir un courant continu.
Le soudage = fusion du métal de base et du produit d’apport
A ne pas confondre avec le brasage qui est un procédé avec fusion uniquement du métal
d’apport. On utilise la chaleur d’une flamme alimentée par apport d’oxygène et d’acétylène.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Arc électrique = source de chaleur permettant la fusion
V
U
ns
o
y
a
R
Électricité
arc
R
+I
chaleur
L’arc électrique produit des ultra violets et d’infrarouges, il faut donc se protéger avec un
masque, porter des vêtements, des gants et des chaussures résistants à la chaleur.
Le soudage produit des fumées contre lesquelles il faut se protéger soit par un système de
protection individuelle (AIR160 ou AIR190 soit avec une centrale d’aspiration et de traitement
des fumées portable de type CARRYVAC.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Principes électrique de base
Circulation du courant
-
-
-
Les électrons sont attirés par la polarité positive.
La borne à laquelle on relie la masse et l ’électrode fusible (fil ou électrode enrobée) influe dans
le sens de passage du courant et des charges négatives.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Cordon de soudure
On parle de mouillage et de pénétration du
cordon.
Les principaux critères sont :
• géométrie du cordon
mesure d’angle ESAB KL1 ou KL2
• forme de la pénétration
• compacité de la soudure
a. contrôles non destructifs
Des moyens de contrôles sont réalisés
-ressuage
Sprays ESAB Pénétrant, Révélateur, nettoyant
- ultra sons
- radiographie.
B.contrôles destructifs
- Coupe macro et microscopique
- Tractions
- Résiliences
- Pliages
jeudi 19 octobre 2006
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES
ZAT ou zone affectée thermiquement
La montée en température du métal pendant la fusion affecte la zone
périphérique au cordon.
Cette zone est colorée et se voit à l’œil nu.
Cette zone doit être réduite au maximum du fait qu’elle occasionne des
changements structuraux du métal de base.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Propriétés mécaniques
Plus l’énergie de soudage est faible, plus on augmente les propriétés
mécaniques.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Energie de soudage
L’énergie doit être suffisante pour éviter le collage mais pas trop
importante pour éviter le grossissement des grains, entraînant une
diminution des propriétés mécaniques.
L’énergie se calcule :
U x I
________
vitesse (mm/s)
L’énergie s’exprime en kiloJoules / mm
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Résistance
Résistance électrique
Grandeur caractérisant la "force" avec laquelle le conducteur s'oppose au passage du
courant. Elle s'exprime en ohms (symbole : W oméga )
La résistance R d'un conducteur ohmique est le quotient de la tension U entre ses
bornes par l'intensité du courant I qui le traverse : R = U/I.
Rappelons la loi d'Ohm: U=RI, d'ou P=U l=RI2
R = U/I
I = U/R
U = RxI
Effet joule en MIG
L’effet Joule est en effet la manifestation thermique de la résistance électrique. Il se produit
lors du passage d'un courant électrique dans tout matériau conducteur, à l'exception des
supraconducteurs qui nécessitent cependant des conditions particulières.
E = R x I² x t
W = RxI²
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Rendement
Le rendement est le rapport entre l'énergie électrique consommée et
l'énergie fournie par la machine
Plus le rendement est élevé et moins la machine est consommatrice de
courant.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
énergie par procédés
La température de l’arc TIG est
de 3400 à 4000°.C
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Préparation des pièces à souder
Avant soudage
Nettoyage des pièces
Brossage
Préparation des chanfreins avec un moyen mécanique ou plasma de la gamme ESAB Powercut
Après soudage
Piquage avec un marteau ou un piqueur pneumatique ESAB HSB
Brossage avec une brosse acier ou inox pour pièces en inox
Meulage
pouvant être réduit en employant un anti adhérent de la gamme ESAB THE WORKS en spray de 600 ml avant
l’opération de soudage
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Positions de soudage et types de joint
Positions de soudage
A plat
En corniche
Verticale montante
Verticale descendante
Au plafond
Tubulaire
Types de joint
Angle intérieur
Angle extérieur
Bout à bout
A clin
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage en mono passe ou multi-passe
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Procédés de soudage à l’arc électrique
différentes technologies répondent aux besoins spécifiques des utilisateurs d ’équipements de
soudage à l’arc électrique
Les principaux procédés de soudage à l ’arc sont
MMA
= électrode enrobée
TIG
= soudage à l’argon avec électrode réfractaire en tungstène, soudage avec ou sans
métal d’apport
MIG/MAG = procédé semi automatique avec métal d’apport en fil plein ou fil fouuré avec gaz de
protection.
Il existe certains fils fourrés sans gaz (OK 14.16 en 0,8 mm ou Coreshield8 en 1,2 mm)
avance fil par un dévidoir
fil en bobines ou en fûts marathonPac
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Principe d’utilisation du SAW
Le flux est utilisé pour protéger l’arc durant la fusion du fil. Le stick out (distance
fil/pièce) est approximativement de 20 mm mais dans certains cas il peut être
considérablement augmenté.
Stick-out
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les possibilités d’augmenter la production en soudage
sous flux sont nombreuses:
PROCEDES courants:
–Twin-arc : Soudage avec deux fils dans la même torche et un
seul générateur de soudage.
–Tandem : Soudage avec deux fils deux torches et deux
générateurs de soudage.
–Poudre de fer : Soudage sous flux classique avec addition de
poudre de fer.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Le soudage à l’ arc submergé : avantages
Grande productivité
- Intensité très élevée dans certaines applications
- Auto nettoyage du cordon aisé
Grande qualité
- Forte pénétration
- Excellentes propriétés mécaniques
Bon Environnement
- Pas ou peu de fumée
- Facile d’utilisation
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Secteurs d’utilisation
Epaisseurs de tôles et préparation :
Préparation Bord à bord sans chanfrein pour les épaisseurs de 4 à 15 mm.
Préparation des joints en Y ou en X pour des épaisseurs supérieures à 15 mm.
Le joint doit être réalisé avec précision.
Le jour ne doit pas excéder 1 mm.
Pour les sections de tôles inférieures à 4 mm il est nécessaire de réaliser soit une
première passe support en manuel soit en fixant une latte support envers
pour retenir le bain de soudure.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Arc submergé : équipements
Tracteur A2 MULTITRAC
Chariot sur poutre Type A6B
Installations avec générateurs de 600 à 1000 Ampères
- A2 MULTITRAC FLUX
- ASPIRATEUR RECYCLEUR DE FLUX TYPE OPC
- Faisceau complet (chariot) 20 Mètres (2X95°)
- Faisceau masse Lg 15 Mètres
(2X95°)
-
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Potence et vireur de soudage
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Polarités à respecter
MMA
électrode rutile
=> DC-
électrode au - et pince de masse au +
électrode Basique
=> DC- pour la passe de racine
=> DC+ pour la passe de remplissage
électrode au - et masse au +
électrode au + et masse au –
électrode Inox
=> DC+
========================================================================
TIG DC
=> DC- torche TIG au - et pince de masse au +
========================================================================
MIG/MAG
=> DC+
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
torche au + et pince de masse au -
Economie du soudage
Les postes de dépense pour 1 mètre de soudure sont en moyenne réparti comme suit :
Main d'œuvre
50%
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Produits d'apport
Gaz MachinesEnergie
20%
2% 5%
Il faut de l ’électricité transformée en courant
de soudage
Intensité élevée, tension basse compatible avec la
sécurité du soudeur
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Générateur de courant de soudage
• Un transformateur principal
• Une carte de commande
• Un pont redresseur (diodes ou thyristors) ou transistors pour le courant de
soudage
De la technologie dépendra la précision des réglages, les fonctions possibles
et bien entendu la qualité de soudage
• Un transformateur auxiliaire pour alimenter les composants internes
• Une borne + et une borne –
• Les caractéristiques électriques dépendent du type de procédé
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Caractéristiques électriques des générateurs
La source de courant = générateur de courant de soudage. Vous trouvez des
générateurs avec des caractéristiques électriques particulières en fonction
du procédé (électrode, TIG, MIG).
Courbes plongeantes : MMA & TIG
Courbes plates ou légèrement plongeantes : MIG
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Caractéristiques statiques
Tension d ’arc en V
Caractéristiques plongeantes CC
(type : Courant constant)
• MMA
• TIG
• Plasma
• Soudage sous flux
Intensité (A)
Tension d ’arc en V
Caractéristiques horizontales CV
(type : Tension constante)
• MIG/MAG
• Soudage sous flux
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Intensité (A)
Unités conventionnelles
MMA
UC = 20 + 0,04I
I = U-20
0,04
TIG
UC = 10 + 0,04I
I = U-10
0,04
MIG/MAG
UC = 14 + 0,05I
I = U-14
0,05
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Tension constante (CV)
Une petite différence en tension
(longueur d’arc) crée une
grande différence en
intensité de courant
Bon contrôle de la longueur d’arc
Amorçage immédiat
En rouge points de
fonctionnement
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Tension constante (CV)
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les différentes technologie des générateurs pour redresser le
courant
• redresseurs à réglages mécaniques par commutateur ayant
un certain nombre de positions (40 positions est le maximum
proposé par les fabricants)
(ponts de diodes)
• redresseurs thyristorisés à réglage continu par potentiomètre
(pont de thyristor)
• redresseurs transistorisés (technologie onduleur) à réglage
continu
=> sources programmables grâce au microprocesseur
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Redresseur à réglage par commutateur
Transformateur
abaisseur de
tension
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
redresseur
Redresseur à réglage continu (Thyristorisé)
Transformateur
abaisseur de
tension
redresseur
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
INVERTER au secondaire = chopper
Redresseur
alternatif/continu
À 50 Hz
Hacheur
65 kz
Transformateur de
soudage avant
hachage
(conversion de
fréquence)
redresseur
filtres
Haché au secondaire fréquence maxi environ 5 kz
fréquence convertie en Kz après transformation du courant
Secundary switch inverter
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
INVERTER au primaire
Primary switch inverter
Redresseur
alternatif/continu
À 50 Hz
Hacheur
65 kz
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Transformateur de
soudage
redresseur
filtres
Facteur de marche
Le facteur de marche correspond à une norme qui renseigne sur la charge admissible calculée sur un
temps de 10 minute à une température ambiante de 40°C. et s ’exprime en %.
Ex 100 Ampère à facteur de marche 100% veut dire que vous pouvez utiliser la machine 10 minutes
sans qu'elle se mette en sécurité.
Dans la pratique cela correspond au temps d'arc allumé :
A l'électrode (=MMA = Manual Metal Arc) un soudeur sollicite une machine à 30% de facteur de
marche
En TIG (Tungsten Inert Gas) un soudeur sollicite en moyenne une machine à 30% de facteur de
marche
En MIG (Metal inert gas = fil en bobine ou en fût, procédé semi auto) un soudeur sollicite en moyenne
45% de facteur de marche
En effet pendant que le soudeur ajuste ces pièces, brosse les soudures etc, la machine se refroidie.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Protection et étanchéité
IP23
Sécurité pour l’utilisateur et pour la machine
Étanchéité maximum pour un équipement de soudage : IP23
protégeant des intrusions d ’éléments solides > à Ø12,5mm ou liquides jusqu’à un angle de 60°
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Fiche technique d’un générateur
Soudage MMA - électrode enrobée
Procédé mis en point en 1904 par Oscar
Kjellberg ingénieur suédois et fondateur
de la société ESAB
Électrode enrobée comprenant une âme
métallique et une poudre composée de
différents éléments chimiques permettant de
stabiliser l ’arc et de former un cordon de
soudure ayant les propriétés mécaniques
voulues.
Épaisseurs 1,5 mm et plus
Electrodes enrobées de diamètre 1,6 mm à
6,3 mm
ESAB est le leader mondial dans ce
procédé depuis plus d’un siècle
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MMA - électrode enrobée
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MMA - électrode enrobée
Rôle de l’enrobage
Rôle électrique :
• faciliter l ’amorçage
• isoler l ’électrode
Rôle mécanique :
• guidage et confinement de l ’arc dans la partie terminale
• coffrer le bain de fusion avant sa solidification
Rôle métallurgique :
• protection vis à vis de l ’air ambiant (0² et H²) par production de gaz et bain de fusion
• apport d ’éléments dans le bain de fusion
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MMA - électrode enrobée
Différents types d’enrobage
DCRutile = emploi général
TiO2 (Oxyde de titane) + ferro alliages + poudre de fer
DC+
Basique par opposition à acide en chimie = soudures de sécurité
Alternative 1ère passe en DC- et 2 ème passe en DC+
CO3Ca (carbonate de calcium), fluorure de calcium (CaF2), alumine
(Al2O3) + ferro alliages + ferro silicium
Inox DC+
Enrobage cellulosique
Cellulose dégageant du CO2 et favorisant la pénétration + rutile
Pour le soudage d e pipelines en soudure verticale descendante
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les réglages recommandés pour souder à l’électrode enrobée
Réglage de l ’intensité :
I = (Ø él -1) x 50
ou 30 à 40 A par mm Ø él
Exemple 35 A par mm de diamètre électrode en soudage en angle à plat
Réduire en position
Il vaut mieux en soudage multi passe sur chanfrein utiliser une électrode de diamètre
2,5 mm pour réaliser la passe de racine
Adapter la vitesse d ’avancement pour obtenir une largeur de cordon de soudure égale
à 1,5 à 2 fois le diamètre de l’électrode.
Défauts à éviter
• Les inclusions avec les rutiles
• Les soufflures avec les basiques
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage TIG
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage TIG
Le gaz utilisé est l’argon sans mélanges
Le soudage TIG permet de travailler en fusion avec contrôle de la
grosseur du bain et de la quantité de métal d’apport par le soudeur.
C’est un procédé manuel qui demande une bonne dextérité.
Le TIG est un procédé pour réaliser des soudures de qualité en terme
d’étanchéité. Existe en mécanisé pour le soudage des tubes en
grandes série : TIG Orbital ESAB.
Soudures propres sans projections.
Cordon fin.
Défauts à éviter
• manque de protection gazeuse
• Inclusions de tungstène dans la soudure
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les réglages recommandés pour souder en TIG acier-inox
courant continu DC
DC (courant continu) pour souder les aciers et les inox
35 A par mm d’épaisseur de pièce en acier et inox
80 A par mm d’épaisseur en cuivre
Electrode tungstène + 2% thorium ou 2% lanthane (Gold)
Diamètres tungstène
1,6 mm ≤ 160 A
2,4 mm ≤ 240 A
3,2 mm ≤ 320 A
Metal d’apport homogène
diamètre baguette TIG de 1 mm à 4 mm en fonction du courant.
Le diamètre doit être inférieur à l’épaisseur à souder.
Gaz
argon pur
Débit = 5 litres / minute
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les réglages recommandés pour souder en TIG alu
Courant alternatif - AC
En raison de la présence d’oxyde d’alumine le courant de type AC est impératif.
Le décapage se fait ainsi lors de l’alternance de polarité.
Fréquence usuels de 10 à 150 hz
40 A par mm d’épaisseur de pièce en aluminium
Electrode Tungstène pur ou Tungstène + 2% lanthane (Gold)
Diamètres 2,4 mm ≤ 140 A
3,2 mm ≤ 190 A
4,0 mm ≤ 260 A
Metal d’apport homogène
diamètre baguette TIG 1 mm à 4 mm en fonction du courant .
Le diamètre doit être inférieur à l’épaisseur à souder.
Gaz
argon pur (Argon 4.5)
Débit = 5 à 9 litres / minute en fonction de l’épaisseur à souder
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MAG (Argon +% CO2) ou MIG (Argon)
• Réglage de la vitesse de fil qui détermine
l’intensité de soudage et donc la pénétration
(profondeur de fusion)
• Réglage de la tension d’arc qui détermine
le mode de fusion du fil
• taille des gouttes
• pincement de la goutte
• formation d’un court circuit ou détachement
par pulvérisation
La tension d’arc influence la forme du cordon
Défauts à éviter
• manque de fusion de la pièce du fait d’un
manque d’énergie
= collage
• défaut de protection gazeuse produisant
des porosités
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Installation de Soudage MIG/MAG
Exemple d’ installation
en soudage MIG manuel
adaptateur diffuseur gaz
buse à gaz
embouts contact CuCrZr
Réglage du débit en
l/minute
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MIG
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MIG - le dévidage
La qualité du dévidage est très importante
La régularité du dévidage est contrôlé par des systèmes de type tachymètre ou bien
codeur
On utilise des systèmes de dévidage à 2 ou 4 galets
le diamètre standard est de 30 mm mais on utilise parfois des galets de 48 mm sur des fils
de gros diamètres (ex Ø 2,4mm)
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Soudage MIG
Système de dévidage à 2 ou 4 galets entraînés par un moteur, on règle la pression d ’appui des
galets supérieurs sur le fil
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Paramètres à régler en soudage MIG
Tension de soudage
détermine le mode de transfert de métal
court circuit, pulvérisation axiale ou globulaire (à éviter car projections)
Pulvérisation axiale forcée = régime pulsé
Vitesse de dévidage fil en m/min ce qui conditionne l ’intensité de soudage en Ampères
autres paramètres usuels:
amorçage (Hot Start) et fin de cordon (remplissage de cratère)
amorçage doux
temps de remontée d ’arc (burn back time)
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Redresseurs à réglage par commutateur
Chaque position du commutateur correspond à une ligne de tension
Lorsque l ’on fait varier la tension on doit faire varier
proportionnellement la vitesse de fil. D’où l ’intérêt d ’avoir le plus
possible de positions de réglage de tension pour être plus précis et
trouver un point de fonctionnement U&I le plus optimisé possible
Voltage
(V)
50
40
30
20
10
100
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
200
300
400
Intensité (A)
Redresseurs à réglage continu (Thyristorisé)
Point de fonctionnement en continu
sur toute la plage de réglage de la tension.
Utilisation possible du mini au maxi de la machine
Voltage
(V)
50
40
30
max
20
min
10
100
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
200
300
400
Current
(A)
Dévidoir pour source de type redresseur thyristorisé
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Redresseur thyristorisé
•
Avantages
– Réglage de la tension en continu
– Les réglages se font sur le dévidoir au plus près du soudeur
– Possibilités d’opérer des lignes synergiques
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Redresseurs de type onduleurs (Inverter)
•
Avantages
– Léger
– Opération par software
– Intégration aisée pour robots
et systèmes automatisées
– Lignes synergiques facile à
mettre à jour
– Facteur d’efficacité supérieur
au redresseur à réglage
continu (thyristorisé)
– Possibilités multiples pour le
soudage pulsé
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Redresseurs de type onduleurs (Inverter)
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Redresseur du type onduleur (Inverter)
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Redresseurs de type onduleurs (Inverter)
•
Avantages
– Léger
– Opération par software
– Intégration aisée pour robots
et systèmes automatisées
– Lignes synergiques facile à
mettre à jour
– Facteur d’efficacité supérieur
au redresseur à réglage
continu (thyristorisé)
– Possibilités multiples pour le
soudage pulsé
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Avantages de la technologie onduleur
(redresseurs transistorisés)
Faible consommation électrique
Programmable
meilleure stabilité de l ’arc
meilleur contrôle de la température du bain de fusion
réglages plus précis
meilleurs amorçages
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Soudage MIG robotisé
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Torches de soudage MIG/MAG-
Torches robots
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Guide de choix des produits d ’apport
SOUDAGE DES ACIERS NON ALLIES
FILS MASSIFS
MAG
TIG
- Soudage intensif
- Passe de pénétration
- Taux de dépôt élevé
- Tôles à partir de 0.6 mm
- Travail de précision
Option
Qualité
(tôles fines)
Rapport
OK TIGROD
Qualité/prix
12.60
ER70S-3
Aristorod 12.50* Autrod 12.51*
Fil non cuivré
(NFA : GS2)
(NFA :GS2)
EN : G3SI1
EN : G3SI1
AWS : ER70S-6 AWS : ER70S-6
* Existe en marathon Pac
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Autrod 12.56
Autrod 12.58*
(NFA : GS2)
(NFA : GS1)
EN : G3SI1
EN : G2SI
AWS : ER70S-6 AWS : ER70S-3
NFA : Norme Française
EN :
Norme Européenne
AWS : Norme Américaine
SOUDAGE DES ACIERS NON ALLIES
ELECTRODES ENROBEES
- Construction métallique
- Chaudronnerie
Nuances chargées en C et Mn pour
assemblages de très haute sécurité
Structures fortement sollicitées
aciers types : E36-E420-XC 10 à XC 38..
Nuances aciers courants
type E24 - A 42
S-235
Rutile
E6013
E6013
Emploi général
Verticale
3 < ép. > 15 mm descendante
Arc doux
OK 46.08
OK 46.27
FILARC 42
Reflex, Hirondelle
OK 46.44
FILARC EPERVIER
E6013
Tuyauterie
industrielle
OK 46.00
FILARC 55S
Basique
E6013
E7024
Bel aspect Chaudronnerie
Angle et à
lourde
plat
haut rendement
OK 43.32
OK 33.60
OK 33.80
E7018
E7016
E7018-1
Emploi général
- chaudronnerie
- tuyauterie
- appareil à
pression
Double
enrobage
Emploi général
Re : 460N/mm2
KV : 27J
à -46°C
OK 48.00
OK 48.10
OK 48.04
OK 48.05
OK 5316
SPEZIAL
OK 55.00
FILARC 35S
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
SOUDAGE DES ACIERS INOXYDABLES ET REFRACTAIRES
ELECTRODES ENROBEES
Hautes températures
Température de service
< 500°C
Température de service
500°C à 1 000°C
Acier inox
type 304 L
Acier inox
type 316 L
OK 61.30
OK 63.30
OK 61.80
OK 67.60
E308-L17
E316-L17
E347-L16
E309-L17
FILARC RS308LC
Acier inox stabilisé
au Niobium ou Titane
du type 321
Réfractaire
type 24.13
309 L
E310-15
OK 67.13
E310-16
OK AUTROD 316LSi
ER316LSi
MIG
OK AUTROD 347Si
ER347Si
OK AUTROD 309LSi
ER309LSi
OK TIGROD 316L
ER316L
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
OK AUTROD 310
ER310
TIG
TIG
OK TIGROD 308L
ER308L
OK 67.15
FILARC RS316LC
MIG
OK AUTROD 308LSi
ER308LSi
Réfractaire
type 25.20
310
OK TIGROD 347Si
ER347Si
OK TIGROD 309L
ER309L
OK TIGROD 310
ER310
SOUDAGE DE L'ALUMINIUM ET DE SES ALLIAGES
MIG ET TIG
E.E.
ALUMINIUM
REPARATION
Aluminium de fonderie
Alu pur
Nuance 1100
A5
A9
Alu +
Magnésium
Alu +
Silicium
OK 96.50
VAC - PAC
Nuance 5754
AL Mg3
Nuance 5086
ALMg4
ALMg5
Nuance 5083
ALMg 4,5Mn
Nuance 60XX
ALSI
AGS
ASG
Tigrod
1070
Tigrod
5754
Tigrod
5356
Tigrod
5183
Tigrod
4043
Autrod
1070
Autrod
5754
Autrod
5356
Autrod
5183
Autrod
4043
ER5356*
ER5183*
ER4043*
ER1100*
* Classification AWS A5.10
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Pour certaines applications le
OK 5356 peut être
recommandé (Nous consulter)
Autres cas de soudage
MIG MAG
E.E.
TIG
Assemblages hétérogènes
ex. : acier/Inox
OK Autrod 16.95 (307)
OK Autrod 309LSi
OK 68.82 (29.9)
OK 67.45 (307)
OK 67.60 (309 L)
Tigrod 309L
Tôles galvanisées
OK Autrod 19.40
OK 46.00
Nous consulter
Tél. : 01.30.75.55.91
Aciers "patinables" du type
CORTEN
OK Autrod 13.26
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
OK 73.08
Nous consulter
Tél. : 01.30.75.55.91
Cas de rechargement
MIG MAG
E.E.
TIG
Assemblages des fontes
(excepté fontes blanches)
Nous consulter
Tél. : 01.30.75.55.91
OK 92.18 (Ni)
OK 92.58 (Fe-Ni)
Nous consulter
Tél. : 01.30.75.55.91
Rechargement dur
OK Autrod
13.91
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
OK 83.50
OK 84.78
Nous consulter
Tél. : 01.30.75.55.91
PRINCIPAUX FILS FOURRES
A
C
I
E
R
S
OK 15.12
CO²
Taux de dépôt élevé
Pénétration
OK 15.18
angle à plat
Ar CO²
Aspect / décrassage
OK 15.14
Ar CO² / CO²
Transfert par pulvérisation à bas
régime
OK 15.17
Résilience à -40°C
Pénétration sur latte
Ar CO²
OK 14.13
Ar CO²
CC +
à plat
Rutiles
CC (+)
position
N
O
N
A
L
L
I
E
S
A Poudre métallique
(Fil blanc)
(Spires jointives)
OK 14.12
Basique
CC (-)
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
OK 15.00
Monopasses et multipasses
sans laitier
Ar CO² / CO²
CC (-) ou (+)
Ar CO²
Caractéristiques mécaniques
élevées
même après traitement
thermique
PRINCIPAUX FILS FOURRES INOX
A
C
I
E
R
S
I
N
O
X
Y
D
A
B
L
E
S
AWS
OK 14.30
E308LT-1
RUTILES
OK 14.20
RUTILES
OK 14.34
OK 14.31
E308LT-1
Position
E347T-1
Bel aspect
Soudage à plat
et corniche
Stabilisé Nb/Ti
E316LT-1
Bel aspect
Soudage à plat
et corniche
RUTILES
OK 14.21
E316LT-1
Position
OK 14.32
E309LT-1
Bel aspect
Soudage à plat
et corniche
OK 14.22
E309LT-1
Position
RUTILES
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Bel aspect
Soudage à plat
et corniche
Soudage nuance 304 L
Soudage nuance 321
Soudage nuance 316 L
Soudage aciers réfractaires
Types 24.13 / 309L
et assemblages hétérogènes
Gaz de protection pour le soudage
Les gaz de protection permettent d’isoler le bain de soudage de l’air ambiant
Influencent le processus de soudage par leur action sur :
1°
Le transfert dans l’arc
2°
Le mouillage
3°
La profondeur et la forme de la pénétration
4°
Les propriétés d’amorçage de l’arc
5°
La vitesse de soudage
6°
Les caractéristiques mécaniques et métallurgiques du bain de fusion
Les gaz utilisés sont des gaz purs ou des mélanges élaborés en fonction des différents procédés et des résultats recherchés.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Gaz de protection pour le soudage
Les gaz utilisés sont des gaz purs ou des mélanges élaborés en fonction des différents procédés et des résultats recherchés.
---L’Argon, l’Hélium, le CO² sont utilisés soit comme gaz purs soit comme constituants de mélanges de même que l’Azote.
---L’Hydrogène, l’oxygène sont uniquement employés comme constituants de mélanges
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Résumé des principaux gaz en fonction des procédés et matériaux
TIG DC acier , inox
TIG AC aluminium
= Argon
= Argon
MIG/MAG acier
Argon + CO2
Argon + 8% CO2
Argon + 12% CO2
Argon + 18% CO2
MIG/MAG lisse Court circuit/ Pulvérisation axiale / Pulsé
Favorise la pénétration
Il est conseillé en VD d’avoir un taux de CO2 élevé
Par exemple en verticale descendante il est préférable d’avoir un taux de CO2 élevé pour favoriser
la pénétration.
MIG/MAG inox
Argon + 2%CO2 est le plus courant
Argon + 3% CO2 1% hydrogène soudure très blanche car peu d’oxydation du fait de l’hydrogène
qui est un gaz réducteur. Conseillé sur aciers austénitiques (contenant 7 à 25% de nickel)
Par contre déconseillé sur les inox trempant ou martensitique (= 0,1 % minimum de carbone) car
risque de fissuration.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Self
A: Inductance basse
B: Inductance medium
C: Inductance haute
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Inductance basse
Influence uniquement en courant lisse
Variations de courant substantielles
Courts circuits plus fréquents
Arc distinct et concentré
=> Bruit dur et assourdissant
Haute intensité de courant
⇒pinch effect conséquent. Une intensité de
courant trop haute résulte à de fortes projections
Process plus froid comparé au soudage avec une
inductance haute
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Haute Inductance
Process plus chaud
Process plus doux
On écrête le courant
Meilleure fluage du bain de fusion
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Rendement
Le rendement est le rapport entre l'énergie électrique consommée et
l'énergie fournie par la machine
Plus le rendement est élevé et moins la machine est consommatrice de
courant.
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les condensateurs
Les condensateurs ont 2 fonctions (de manière simplifiée et générale)
(grosses valeurs en micro farad)) servent à filtrer la tension d'alimentation
primaire.
Les condensateurs (de faible valeur en micro farad) suppriment les parasites
dans les technologies commutateurs
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les défauts de soudage
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les défauts
Manque de pénétration :
C a u s e s p ro b a b le s
S o lu tio n s
M a u v a is d e d ia m è tre
C h o is ir le d ia m è tre e n fo n c tio n
d e l’é p a is s e u r e t d e la
c o n fig u r a tio n d u jo in t
P aram ères d e so u d ag e
in a d a p té s
A u g m e n te r la v ite s s e d e fil
D im in u e r le S tic k o u t
D im in u e r la te n s io n
D im in u e r la v ite s se
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les défauts
Manque de fusion :
Causes Probables
Solutions
Surfaces des tôles sales
Dégraisser avant de souder
Energie de soudage insufisante
Vitesse de soudage excessive en
regard de l’énergie
Augmenter la vitesse de fil et le
voltage
Réduire la longueur du stick out
Diminuer la vitesse de soudage
Position de torche inadaptée
Mauvaise technique de soudage
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les défauts
Caniveaux :
Causes Probables
Solutions
Vitesse de soudage trop élevée
Réduire la vitesse
Rapport Intensité / Voltage trop
élevé
Diminuer le voltage / Augmenter
l’intensité
Dévidage erratique
Vérifier le dévidoir
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Les défauts
Porosités :
Causes Probables
Solutions
Mauvaise protection gazeuse
Mauvais débit gazeux
Mauvaise position de torche
Circuit gazeux percé
Humidité dans le gaz
Enlever les éléments tels que
graisse, rouille, peinture….
Utiliser des fils “propres”
Pièce ou fil contaminé
Vitesse trop élevée provoquant un
refroidissement trop rapide
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
Réduire la vitesse
Les défauts
Fissurations :
Causes Probables
Solutions
Fissuration à chaud
Adapter le choix du produit
d’apport
Limiter l’énergie de soudage
…
Préchauffer / Postchauffer
Diminuer l’apport d’hydrogène
….
Fissuration à froid
Antony FERNANDES, jeudi 29 octobre 2009
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