Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 287 citée dans cet article a été remplacée pour sa partie 6 de mars 2010 par la norme NF EN 287-6 (A88-110-6) "Épreuve de qualification des soudeurs - Soudage par fusion - Partie 6 : Fontes " Révision 2018
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1804 (mai 2018).
Auteur(s)
-
Roland CAZES : Ingénieur de l’École Supérieure d’Electricité - ex‐Directeur des Recherches, Société Sciaky
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Bernandos (1887) puis Kjellberg (1914) ont été les tout premiers à utiliser le pouvoir de fusion d’un arc électrique en vue de réaliser la soudure des métaux. L’énergie est fournie par un banc d’accumulateurs et le soudage s’exécute au moyen d’une électrode qui va fondre au fur et à mesure, puis va se solidifier en un dépôt qui s’associe intimement au métal des pièces en formant une liaison continue. Le procédé se développe essentiellement grâce à la mise au point d’une électrode enrobée en cellulose qui, du fait de sa vaporisation formant écran de protection, réalise l’impérative condition, pour obtenir des soudures saines, de soustraire les métaux en fusion à l’action de l’air. Les principes fondamentaux de tous les procédés de soudage à l’arc par électrode fusible sont dès lors posés, de même que dans une certaine mesure le principe des procédés à électrode réfractaire.
On réalise ainsi que les phénomènes qui se déroulent dans un bain de soudure par fusion à l’arc relèvent de la fonderie, par opposition à ceux relevant de la forge.
L’avènement des différents procédés fondés sur l’arc se déroule ensuite pas à pas de façon logique :
-
l’enrobage devient minéral et mieux contrôlable ;
-
l’âme métallique de l’électrode en tronçons limités devient un fil continu avec un enrobage amené directement sous forme de poudre ;
-
l’enrobage est remplacé par un apport gazeux plus facile d’emploi ;
-
l’électrode peut également être réfractaire.
Ces modifications débouchent sur les quatre procédés fondamentaux qui forment aujourd’hui la panoplie de base du soudage à l’arc.
Seront exposées dans le présent article les lois électriques et thermiques de l’arc, communes à ces quatre procédés, puis développés pour chacun d’eux et quelques‐unes de leurs variantes, les principes et les caractéristiques les plus importantes. La compréhension de ces bases rendra évidentes les particularités présidant à leurs applications spécifiques et à leur mise en œuvre. L’exposé suit l’ordre historique, au demeurant logique du point de vue théorique et pratique, d’apparition des procédés ; on pourra alors comprendre sans difficulté d’autres classifications. Les différentes façons de mettre en pratique les procédés examinés relevant de principes communs ou voisins sont évoqués dans un paragraphe en l’article.
Le lecteur pourra également se reporter à l’article pour les différents procédés de soudage.
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Présentation
Soudage à l’électrode réfractaire (TIG)4. Soudage semi‐automatique MIG et MAG
Caractères principaux :
Électrode : fil métallique fusible dévidé d’une façon continue.
Protection : apport gazeux inerte ou faiblement actif.
Nature du courant : continu ou pulsé.
4.1 Description du procédé
La figure 19 représente une installation de soudage semi‐automatique, procédé que l’on désigne également par les expressions MIG et MAG selon que le gaz est respectivement inerte ou actif (Metal Inert Gas et Metal Active Gas ). Dans les pays anglosaxons, on utilise aujourd’hui de préférence et indifféremment les expressions suivantes : semi‐automatic welding, gas metal arc welding ou GMA, gas shielded arc welding process.
Le soudage semi‐automatique s’apparente par le fil électrode au soudage sous flux. Bien que parfois actif, le gaz de protection joue un rôle métallurgiquement beaucoup plus restreint que le flux mais simplifie la mise en œuvre du procédé.
L’appareillage comporte : une source de courant continu, un ensemble de dévidage d’une bobine de fil constitué par un dévidoir et un entraîneur, une bouteille de gaz avec détendeur et débitmètre, une torche spécifique du procédé et divers accessoires.
L’arc étant visible, les accessoires de protection sont identiques à ceux du soudage à l’électrode enrobée 2.
La torche a pour rôle de guider le fil sur la soudure et d’amener le courant à son extrémité par un tube‐contact de la même façon qu’en soudage sous flux. Lors du soudage, l’appui sur la gâchette commande l’ouverture automatique de la vanne de gaz, la fermeture du contacteur qui met le générateur sous tension faisant apparaître la tension à vide, et également le moteur de l’entraîneur qui dévide le fil. L’arc s’amorce au contact électrode‐pièce...
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