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
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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 semi‐automatique MIG et MAG3. Soudage sous flux en poudre
Caractères principaux :
Électrode : fil métallique fusible dévidé d’une façon continue.
Protection : apport simultané de poudre composite appelé flux.
Courant : continu et alternatif.
3.1 Description du procédé
Le soudage à l’arc sous flux en poudre (SAFP) constitue l’automatisation du soudage à l’électrode enrobée. Il associe en effet un fil électrode fusible, dévidé d’une bobine, avec une protection obtenue par des vapeurs provenant d’une poudre composite comparable à l’enrobage et apportée directement dans la zone d’arc, mais indépendamment de l’électrode. Cette disposition permet de réaliser des soudures ininterrompues multihoraires. Ce procédé est aussi appelé soudage à l’arc submergé (submerged arc welding process ou SAW ).
Le soudage sous flux se conduit d’une manière presque exclusivement automatique avec des installations dont le principe est représenté sur la figure 15 et qui comportent essentiellement :
-
une tête de soudage regroupant la torche proprement dite, l’entraîneur de fil, le dévidoir recevant la bobine de fil, la trémie de poudre et son conduit à la torche ;
-
une source de courant continu ou, dans certains cas, alternatif ;
-
un coffret d’automatisme et des accessoires.
Comme dans toute automatisation, la tête de soudage sous flux est fixée sur un mécanisme selon les deux variantes essentielles : tête fixe, pièce mobile ou inversement.
Ainsi que l’indique la figure 15, le courant est amené à l’électrode fusible par le tube‐contact, ou guide‐fil, sur les parois duquel elle frotte en permanence.
L’opération de soudage comprend les différentes phases :
-
mise en place des pièces et maintien de celles‐ci dans leur position relative ;
-
mise en position de la tête sur le point de départ de la soudure, l’électrode émergeant du tube contact ;
-
appui sur le bouton de commande, ce qui déclenche le cycle proprement dit, à savoir :
-
ouverture de la trappe de la trémie de flux, lequel se...
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