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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme ISO 6947 de mai 2011 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 6947 : Soudage et techniques connexes - Positions de soudage (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
Les normes NF EN IEC 60974-1 de septembre 2018, NF EN 60974-2 d'août 2003 et NF EN 60974-5 de novembre 2013 citées dans cet article ont été remplacées par les normes NF EN IEC 60974-1/A1, -2 et -5 (A85-009-1/A1, -2 et -5) : Matériel de soudage à l’arc
- Partie 1: Sources de courant de soudage
- Partie 2: Systèmes de refroidissement par liquide
- Partie 5: Dévidoirs
(Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).
La norme NF EN 60974-1 de novembre 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN IEC 60974-1 (A85-009-1) "Matériel de soudage à l'arc - Partie 1 : sources de courant de soudage" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
La norme NF EN ISO 6947 d'août 2011 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 6947 (A80-010) : Soudage et techniques connexes - Positions de soudage (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1910 (Novembre 2019).
La norme NF EN 60974-1 (A85-009-1) du 01/11/2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN IEC 60974-1 de septembre 2018 : Matériel de soudage à l'arc - Partie 1 : sources de courant de soudage
La norme NF EN 60974-13 (A85-009-13) du 01/06/2012 citée dans cet article reste en vigueur jusqu'en mai 2024 mais a été remplacée par la norme NF EN IEC 60974-13 de juin 21 : Matériel de soudage à l'arc - Partie 13 : pince de retour de courant
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2112 (Décembre 2021).
RÉSUMÉ
Cet article présente le soudage à l'arc grâce au procédé semi-automatique. Il décrit le matériel utilisé ainsi que les produits d'apport (fil d'apport et gaz de protection). Il détaille les modes de fonctionnement, leurs utilisations et les principaux défauts pouvant apparaître dans les soudures. Il fait part également des derniers développements du procédé qui améliorent son utilisation et ses capacités. Enfin, il rappelle des éléments d'hygiène et sécurité pour le soudage à l'arc. En fin d'article, on trouvera des exemples de préparation de bord avec les paramètres opératoires associés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Alexandre BENOIT : Docteur-ingénieur - Ingénieur de recherche - IRT Jules Verne, Bouguenais - IMN (UMR CNRS 6502) – Site Chantrerie Polytech Nantes, France
INTRODUCTION
Cet article a pour but de présenter le procédé de soudage à l'arc semi-automatique, appelé aussi MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas). Ce procédé est extrêmement répandu dans l'industrie du fait de sa souplesse d'utilisation, de sa polyvalence et de sa productivité. En effet, il peut être utilisé pour l'assemblage de tôles fines ou le soudage multipasse de pièces de fortes épaisseurs. Le procédé MIG/MAG est exploité principalement, dans le domaine des transports, de l'énergie (soudage des pipelines, par exemple) et de la charpente métallique. Majoritairement employé pour l'assemblage de l'acier et des alliages d'aluminium, il est potentiellement utilisable sur tous les alliages. Cette technologie permet également de soudobraser, de recharger des pièces usées ou de faire de la fabrication additive. L'article présente l'équipement et les consommables nécessaires pour le soudage semi-automatique. Il décrit les modes de transfert de métal et leurs applications. De plus, il répertorie les principaux dérivés du procédé (courant pulsé, fil fourré et multi-cathodes). Enfin, il aborde les principaux défauts pouvant apparaître lors du soudage et traite des règles d'hygiène et de sécurité appliquées au soudage semi-automatique. Des exemples de préparation de bord sont disponibles en fin d'article.
Cet article n'a pas vocation à traiter du soudage à l'arc d'une manière générale. Pour des informations sur ce thème, le lecteur peut se reporter à l'article sur le soudage à l'arc [B 7 730].
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- Version archivée 1 de oct. 2001 par Roland CAZES
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Procédés dérivés
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4. Mode de transfert de métal dans l'arc électrique
Les modes de transfert décrits ci-dessous apparaissent uniquement avec une source de courant continu. Les quatre modes de transfert sont illustrés par la figure 7.
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Court-circuit
Le mode court-circuit (ou short-arc ) est le mode de transfert à faible énergie (intensité comprise entre 50 et 200 A et tension entre 15 et 20 V selon les diamètres de fil) qui apparaît sous argon (figure 7 a ). Il se traduit par un arc court et produit un bain de faible volume et une pénétration réduite. Ce régime se caractérise par une succession de temps d'arc et de court-circuit. La chaleur de l'arc fait fondre l'extrémité du fil jusqu'à former une goutte. Comme celle-ci continue de croître et que le fil se dévide, la goutte entre en contact avec la cathode, ce qui crée un court-circuit. À cet instant, l'augmentation du courant, due au court-circuit, génère des champs électromagnétiques qui, avec l'effet de la tension de surface, vont couper le pont liquide entre le fil et la goutte. Avec l'arrêt du court-circuit, la tension se rétablit, ce qui recrée un arc et initie le cycle. La fréquence de ce phénomène peut atteindre 100 Hz. La rupture du pont entraîne des projections fines caractéristiques de ce mode. Ces dernières affectent la qualité de la soudure et le taux de dépôt. Il est utilisé pour de la tôlerie fine et pour la passe de racine en soudage multipasse. C'est le seul mode qui permet de travailler au plafond (position PE selon la norme NF EN ISO 6947).
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Globulaire
Le transfert globulaire (aussi appelé « grosse goutte » ou globular ) s'établit pour des densités de courant supérieures (figure 7 b ). Dans ce mode, les grosses gouttes de métal liquide se forment au bout du fil et se détachent par gravité ou par court-circuit. Ce régime est instable et produit beaucoup de projections. Il est favorisé par la présence de CO2 dans le gaz de protection. Il est d'une manière générale à éviter mais peut-être utilisé pour faire des passes de remplissage.
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Pulvérisation axiale
Le transfert par pulvérisation axiale (ou spray arc) (figure 7 c ), apparaît...
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Mode de transfert de métal dans l'arc électrique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HENSLEY (T.) - A brief history of filler metals. - Weld. Journal-New York, vol. 86, no 10, p. 113 (2007).
-
(2) - MATUSIAK (J.), WYCISLIK (J.) - Analysis of influence of material-technological conditions of alternating polarity MIG welding of aluminium alloys on welding fumes emission, - no 4, p. 5-21 (2013).
-
(3) - WEISMAN (C.) Éd - Welding handbook volume five seventh edition. - American W., p. 129 (1976).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Site de l'Afnor (Association française de normalisation) http://www.afnor.org
Site de l'INRS (Institut national de recherche et de sécurité) http://www.inrs.fr
HAUT DE PAGE
NF EN 50060/A1 - 03-95 - Source de courant pour soudage manuel à l'arc à service limité - -
NF EN 60974-1 - 11-12 - Matériel de soudage à l'arc – Partie 1 : sources de courant de soudage - -
NF EN 60974-6 - 05-11 - Matériel de soudage à l'arc – Partie 6 : matériel à service limité - -
NF EN 13479 - 09-05 - Produits consommables pour le soudage – Norme produit générale pour les métaux d'apport et les flux pour le soudage par fusion de matériaux métalliques - -
NF EN 14532 - 05-05 - Produits consommables pour le soudage – Méthodes d'essai et exigences de qualité – Parties 1, 2, 3 - -
NF EN ISO 4063 - 02-11 - Soudage et techniques connexes – Nomenclature et numérotation des procédés - -
NF EN ISO 6947 - 08-11 - Soudage et techniques connexes – Positions de soudage - -
NF EN ISO 14171 - 01-11 - Produits consommables pour le soudage – Fils-électrodes pleins, fils-électrodes fourrés et couples fils-flux pour le soudage à l'arc sous flux des aciers non alliés et à grains fins – Classification - -
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