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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)
-
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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Mode de transfert de métal dans l'arc électrique
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3. Produits d'apport
-
Gaz
Le gaz de protection utilisé dans le procédé MIG/MAG a deux fonctions. La première, dite plasmagène, est d'assurer l'amorçage et l'entretien de l'arc électrique. La seconde est de protéger le bain de fusion de l'air ambiant. Le procédé MIG utilise un gaz inerte (argon, hélium ou mélange des deux). Les mélanges d'argon-hélium sont couramment utilisés dans l'assemblage des alliages légers. L'hélium augmente le rendement du procédé en élevant la tension de l'arc. Il est particulièrement indiqué, car il génère un bain plus chaud favorisant le dégazage et limitant ainsi les défauts de compacité.
La variante MAG emploie un gaz dit actif. Il est composé d'une base d'argon mélangé à d'autres gaz dans des proportions diverses. On retrouve principalement des mélanges binaires (Ar—O2 , Ar—CO2) ou ternaires (Ar—O2—CO2 , Ar—CO2—H2). Les gaz additifs présents à quelques pour-cent ont pour fonction de stabiliser l'arc, d'améliorer la fluidité du bain ou la productivité (pénétration ou vitesse de soudage supérieures). Il existe une combinaison de gaz pour chaque application (alliages et préparation). La figure 6 illustre l'influence de différents mélanges de gaz de protection communs pour l'assemblage de l'acier. On remarque que le CO2 et l'O2 améliorent la liaison en pied de cordon et limitent l'apparition du défaut appelé caniveau.
Le tableau 2 donne des exemples de protections gazeuses pour l'assemblage de différents métaux.
Le débit de gaz employé doit être compris entre 10 et 25 L/min selon le diamètre de la buse et l'application. Une règle empirique peut être utilisée en base de réglage : « 1 L/min par mm de diamètre de buse ». Enfin, on fera attention à l'utilisation de débitmètres adéquats pour chaque type de mélange de gaz.
-
Métal d'apport
Le métal d'apport utilisé dans le procédé MIG/MAG se présente sous la forme d'un fil plein métallique. Les diamètres disponibles sont normalisés et varient de 0,6 à 1,6 mm. Il existe une multitude de compositions adaptées aux couples métal de base/gaz de protection. Leur...
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Produits d'apport
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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