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Qu'est-ce que le soudage à l'arc ? - Types et comment ça marche

Qu'est-ce que le soudage à l'arc ?

Le soudage à l'arc est un procédé de soudage utilisé pour joindre un métal à un métal en utilisant l'électricité pour générer suffisamment de chaleur pour faire fondre le métal et les métaux fondus, une fois refroidis, ce qui entraîne un joint des métaux. Il s'agit d'un type de soudage qui utilise une alimentation de soudage pour créer un arc entre un bâton métallique ("électrode") et le matériau de base pour faire fondre les métaux au point de contact. Les soudeurs à l'arc peuvent utiliser du courant continu (DC) ou du courant alternatif (AC) et des électrodes consommables ou non consommables.

La zone de soudage est généralement protégée par un certain type de gaz de protection, de vapeur ou de laitier. Les procédés de soudage à l'arc peuvent être manuels, semi-automatiques ou entièrement automatiques. Le soudage à l'arc a été développé à la fin du 19e siècle et a acquis une importance commerciale dans la construction navale pendant la Seconde Guerre mondiale. Aujourd'hui, il reste un processus important pour la fabrication de structures en acier et de véhicules.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage ?

Comment fonctionne le soudage à l'arc ?

Le soudage à l'arc utilise un arc électrique pour faire fondre le matériau de travail. Tout d'abord, un fil de terre est attaché au matériau. Ensuite, le soudeur place un fil d'électrode contre le matériau de travail.

Lorsque le soudeur éloigne l'électrode du matériau, cela crée un arc, également appelé décharge de plasma continue, en raison du claquage électrique du gaz. Les soudeurs à l'arc utilisent soit du courant alternatif, soit du courant continu et sont utilisés pour créer une soudure par points très concentrée et étroite.

Le soudage à l'arc est un procédé de soudage par fusion utilisé pour assembler des métaux. Un arc électrique provenant d'une source d'alimentation CA ou CC crée une chaleur intense d'environ 6 500 °F, qui fait fondre le métal au niveau du joint entre deux pièces.

L'arc peut être guidé manuellement ou par une machine le long de la ligne de jonction, tandis que l'électrode ne transporte que le courant ou conduit le courant et fond en même temps dans le bain de soudure afin d'alimenter le joint en matériau d'apport.

Étant donné que les métaux réagissent chimiquement avec l'oxygène et l'azote de l'air lorsqu'ils sont chauffés par l'arc à des températures trop élevées, un gaz protecteur ou un laitier est utilisé pour minimiser le contact du métal fondu avec l'air. Après refroidissement, les métaux en fusion se solidifient pour former une liaison métallurgique.

Courants CC et CA

L'alimentation électrique pour le soudage à l'arc peut provenir d'un courant continu (DC) ou alternatif (AC).

Le soudage à l'arc à courant continu (CC) est souvent utilisé dans les cas de soudage à la baguette et à basse tension et est généralement préféré au courant alternatif. En effet, le courant continu utilise des électrons qui circulent régulièrement dans une direction, créant un arc plus lisse et plus stable.

Le soudage à l'arc à courant alternatif (CA) présente une plus grande volatilité des électrons, car ils changent constamment de direction.

Le courant alternatif est généralement un choix secondaire en soudage, mais peut être utile dans certains cas, comme lorsqu'un courant plus fort est nécessaire pour empêcher l'explosion de l'arc ou pour transmettre de l'électricité sur de grandes distances.

Types de soudage à l'arc

Les différents types de soudage à l'arc sont grossièrement divisés en types d'électrodes non consommables et d'électrodes consommables, ainsi que les principes de génération d'arc et de soudage.

Soudage à l'arc consommable vs non consommable

Les électrodes (ou "bâtons" ou "tiges") utilisées dans le soudage à l'arc peuvent être consommables ou non consommables.

Une électrode consommable non seulement conduit le courant, mais fournit également du métal d'apport au joint. Cela signifie que l'électrode est faite d'un type de métal qui fond avec les métaux soudés ensemble. Ce type de soudage est souvent utilisé dans la fabrication de produits en acier.

Une électrode non consommable, en revanche, est constituée d'un matériau qui ne fond pas pendant la soudure, comme le tungstène, qui a un point de fusion extrêmement élevé.

Connexe : Qu'est-ce qu'une électrode de soudage ?

Le soudage à l'arc peut être classé en deux types différents ;

1. Soudage TIG
2. Soudage plasma
1. Soudage à l'arc sous protection
2. Soudage MAG
3. Soudage MIG
4. Soudage à l'arc électrogaz (EGW)
Consommation des électrodes Méthode de soudage
Type d'électrode non consommable (non fusible)
Type d'électrode consommable (fusible)

Différents types de processus de soudage à l'arc

Il existe différents types de soudage à l'arc. La méthode de soudage à l'arc que vous utilisez dépend principalement du métal. Voici un aperçu des différents types de techniques de soudage à l'arc :

1. Soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW)

Ce type de soudage à l'arc utilise des électrodes tubulaires remplies de flux. Alors que le flux émissif protège l'arc de l'air, aucun flux émissif peut nécessiter des gaz de protection.

Il est idéal pour souder des sections denses d'un pouce ou plus d'épaisseur car FCAW a un taux de dépôt de métal soudé plus élevé.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc avec fil fourré ?

2. Soudage à l'arc sous gaz (GMAW)

Le soudage GMAW ou MIG protège l'arc avec un gaz comme l'argon ou l'hélium ou un mélange gazeux. Les électrodes ont des désoxydants qui empêchent l'oxydation, vous pouvez donc souder plusieurs couches.

Cette méthode présente plusieurs avantages :simple, polyvalente, économique, basse température et facilement automatisée. Il s'agit d'une technique de soudage populaire pour les tôles et profilés minces.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous gaz métal ?

3. Soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW)

Le soudage GTAW ou TIG est souvent considéré comme le plus difficile. Les électrodes de tungstène créent l'arc. Des gaz inertes comme l'argon ou l'hélium ou un mélange des deux sont utilisés pour protéger le bouclier.

Les fils de remplissage ajoutent du matériau fondu si nécessaire. Cette méthode est beaucoup plus « propre » car elle ne produit pas de scories, ce qui la rend idéale pour les travaux de soudage où l'apparence est importante ainsi que pour les matériaux minces.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

4. Soudage à l'arc plasma (PAW)

Cette technique de soudage à l'arc utilise des gaz ionisés et des électrodes qui créent des jets de plasma chaud dirigés vers la zone de soudage.

Comme les jets sont extrêmement chauds, cette méthode est destinée aux soudures étroites et profondes. Le soudage à l'arc plasma (PAW) est également bon pour augmenter les vitesses de soudage.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc plasma ?

5. Soudage à l'arc sous protection (SMAW)

SMAW est l'une des méthodes de soudage à l'arc les plus simples, les plus anciennes et les plus adaptables, ce qui la rend très populaire. L'arc est généré lorsque la pointe de l'électrode revêtue touche la zone de soudage et est ensuite retirée pour maintenir l'arc.

La chaleur fait fondre la pointe, le revêtement et le métal de sorte que la soudure se forme une fois que l'alliage se solidifie. Cette technique est généralement utilisée dans les travaux sur les pipelines, la construction navale et la construction.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous protection métallique ?

6. Soudage à l'arc submergé (SAW)

SAW fonctionne avec un flux granulaire qui crée une couche épaisse lors du soudage, qui recouvre complètement le métal en fusion et empêche les étincelles et les éclaboussures.

Cette méthode permet une pénétration plus profonde de la chaleur car elle agit comme un isolant thermique. SAW est poursuivi pour le soudage à grande vitesse de tôles ou de plaques d'acier. Il peut être semi-automatique ou automatique. Cependant, il est limité aux soudures horizontales.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage à l'arc submergé ?

7. Soudage sous laitier électrique (ESW)

Un procédé vertical est utilisé pour souder des tôles épaisses (supérieures à 25 mm) en une seule passe. L'ESW s'appuie sur un arc électrique pour démarrer avant qu'un ajout de flux n'éteigne l'arc. Le flux fond lorsque le fil consommable est introduit dans le bain de fusion, ce qui crée un laitier fondu au-dessus du bain.

La chaleur nécessaire à la fusion des bords du fil et de la plaque est générée par la résistance du laitier fondu au passage du courant électrique. Deux chaussures en cuivre refroidies à l'eau suivent la progression du processus et empêchent les scories fondues de s'écouler.

Connexe : Qu'est-ce que le soudage sous laitier électrolytique ?

Où le soudage à l'arc est-il utilisé ?

Le soudage à l'arc est couramment utilisé pour assembler des matériaux et est utilisé dans de nombreuses industries différentes.

L'industrie aérospatiale utilise le soudage à l'arc pour fabriquer et réparer des avions, joindre des tôles et pour des travaux de précision. L'industrie automobile utilise le soudage à l'arc pour coller les systèmes d'échappement et les conduites hydrauliques. Le soudage à l'arc peut fournir des liaisons extrêmement solides, même entre des métaux minces.

L'industrie de la construction utilise le soudage à l'arc pour garantir des connexions solides et durables dans les bâtiments, les ponts et autres infrastructures. Les autres industries qui utilisent le soudage à l'arc sont l'industrie pétrolière et gazière et l'industrie électrique.

Types de tiges

Le processus à l'arc utilise une variété de tiges qui ont des forces, des faiblesses et des utilisations différentes qui peuvent avoir un impact sur la qualité de la soudure. La tige est connectée à la machine à souder et un courant est passé pour assembler les pièces.

Dans certains cas, comme avec SMAW, les tiges fondent pour faire partie de la soudure - ce sont des électrodes consommables. Dans d'autres cas, comme avec le TIG, les tiges ne fondent pas - ce sont des électrodes non consommables.

Les tiges sont généralement revêtues, bien que le type exact de revêtement varie. Bien que des tiges non revêtues soient disponibles, elles sont beaucoup moins courantes, créent plus d'éclaboussures et peuvent rendre difficile le contrôle de l'arc.

Les tiges revêtues sont meilleures pour réduire ou éliminer les oxydes ou le soufre contaminants. Les trois types de revêtement comprennent la cellulose, les minéraux. ou une combinaison des deux.

Qu'elle soit revêtue ou non, la bonne tige doit être sélectionnée pour créer des soudures propres et solides avec la bonne qualité de cordon.

Application du soudage à l'arc

Les applications du soudage à l'arc sont les suivantes.

  • Utilisé dans le soudage de tôles
  • Pour le soudage de métaux fins, ferreux et non ferreux
  • Utilisé pour concevoir des récipients sous pression et sous pression
  • Les développements de la tuyauterie dans les industries
  • Utilisé dans les domaines de l'automobile et de l'ameublement
  • Industries de la construction navale
  • Utilisé dans les constructeurs d'avions et d'aérospatiale, les restaurations de carrosseries automobiles, les chemins de fer.
  • Industries comme la construction, l'automobile, la mécanique, etc.
  • Le soudage à l'arc sous gaz tungstène est utilisé dans les industries aérospatiales pour connecter de nombreux domaines tels que les tôles.
  • Ces soudures sont utilisées pour réparer des matrices, des outils et principalement sur des métaux fabriqués avec du magnésium et de l'aluminium.
  • La plupart des industries de fabrication utilisent GTAW pour souder des pièces minces, en particulier des métaux non ferreux.
  • Les soudures GTAW sont utilisées lorsqu'une résistance extrême à la corrosion ainsi qu'à la fissuration sur une longue période de qualités sont requises.
  • Il est utilisé dans la fabrication de véhicules spatiaux.
  • Utilisé pour souder des pièces de petit diamètre, des tubes à paroi mince, ce qui le rend applicable dans les industries du vélo.

Avantages du soudage à l'arc

L'utilisation du soudage à l'arc présente un certain nombre d'avantages par rapport à de nombreux autres formats :

  • Il convient aux soudures à grande vitesse.
  • C'est un appareil de soudage simple.
  • Il peut fonctionner sur AC ou DC.
  • Des températures supérieures.
  • Moins de fumée ou d'étincelles sont impliquées.
  • Portabilité grâce à un équipement simple.
  • Il s'agit d'un processus de soudage rapide par rapport aux autres,
  • Il offre des articulations solides.
  • Produit très peu de distorsion.
  • Haute résistance à la corrosion.
  • Il a la capacité de souder sur du métal poreux et sale.
  • C'est l'équipement qui est peu coûteux.
  • Son fonctionnement peut être effectué par vent ou pluie.
  • Son alimentation peut être utilisée là où il y a de l'électricité et l'alternative peut être utilisée s'il n'y a pas d'électricité mais des générateurs.
  • Une soudure lisse est obtenue.
  • C'est une bonne résistance aux chocs.
  • Les cordons de soudure à l'arc peuvent être utilisés pour créer des conceptions sur des métaux fins.
  • Il peut être réalisé dans n'importe quelle atmosphère.

Inconvénients du soudage à l'arc

Il y a quelques raisons pour lesquelles certaines personnes se tournent vers d'autres options que le soudage à l'arc pour certains types de projets. Ces inconvénients peuvent inclure :

  • Nécessite des soudeurs qualifiés.
  • Ne peut pas être utilisé pour les métaux réactifs comme l'IA ou le Ti.
  • Ne convient pas au soudage de métaux fins.
  • Tous les métaux fins ne peuvent pas être soudés au soudage à l'arc.
  • Un opérateur bien formé et compétent est nécessaire pour la tâche.
  • Augmentation des coûts du projet car le gaspillage est inévitable au cours du processus.

FAQ.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc ?

Le soudage à l'arc est un procédé de soudage utilisé pour joindre un métal à un métal en utilisant l'électricité pour générer suffisamment de chaleur pour faire fondre le métal et les métaux fondus, une fois refroidis, ce qui entraîne une liaison des métaux. Il s'agit d'un type de soudage qui utilise une alimentation électrique de soudage pour créer un arc entre un bâton métallique ("électrode") et le matériau de base pour faire fondre les métaux au point de contact. Les soudeurs à l'arc peuvent utiliser du courant continu (DC) ou du courant alternatif (AC) et des électrodes consommables ou non consommables.

Comment fonctionne une soudure à l'arc ?

Le soudage à l'arc utilise un arc électrique pour faire fondre le matériau de travail. Ensuite, le soudeur place un fil d'électrode contre le matériau de travail. Lorsque le soudeur éloigne l'électrode du matériau, cela crée un arc électrique, autrement connu sous le nom de décharge de plasma continue à partir de la panne électrique du gaz.

Quels sont les différents types de soudage à l'arc ?

Différents types de soudage à l'arc :

  • Soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW)
  • Soudage à l'arc sous gaz métal (GMAW)
  • Soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW)
  • Soudage à l'arc plasma (PAW)
  • Soudage à l'arc sous protection (SMAW)
  • Soudage à l'arc submergé (SAW)
  • Soudage à l'arc électrique sous gaz (EGW)

Quelle est l'application du soudage à l'arc ?

Les applications du soudage à l'arc incluent les éléments suivants :

  • Utilisé dans le soudage des tôles.
  • Pour le soudage de métaux fins, ferreux et non ferreux.
  • Utilisé pour concevoir des récipients sous pression et sous pression.
  • Les développements de la tuyauterie dans les industries.
  • Utilisé dans les domaines de l'automobile et de l'ameublement.
  • Industries de la construction navale.

Quels sont les avantages du soudage à l'arc ?

Les avantages du soudage à l'arc sont les suivants :

  • Vitesse de soudage élevée.
  • Produit très moins de distorsion.
  • Moins de fumée ou d'étincelles sont impliquées.
  • Une soudure lisse est obtenue.
  • Peut être effectué dans n'importe quelle atmosphère.
  • Coût bon marché.
  • Bonne résistance aux chocs.
  • Résistance à la corrosion supérieure.

Quels sont les 4 types de soudage à l'arc ?

Il existe quatre principaux types de soudage. MIG - Soudage à l'arc sous gaz et métal (GMAW), TIG - Soudage à l'arc sous gaz et tungstène (GTAW), Bâton - Soudage à l'arc sous protection (SMAW) et Fil fourré - Soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW). Nous approfondissons ici chaque type de soudage.

Qu'entend-on par soudage à l'arc ?

Le soudage à l'arc est un type de procédé de soudage utilisant un arc électrique pour créer de la chaleur pour faire fondre et assembler des métaux. Une alimentation électrique crée un arc électrique entre une électrode consommable ou non consommable et le matériau de base en utilisant des courants continus (DC) ou alternatifs (AC).

À quoi sert le soudage à l'arc ?

Le soudage à l'arc est mieux utilisé sur les métaux lourds de taille 4 mm et plus et est utilisé dans la réparation d'équipements lourds, le montage d'acier et le soudage de pipelines ainsi que dans l'industrie manufacturière et de la construction.

Le soudage à l'arc est-il plus résistant que le MIG ?

Certains soutiennent que le soudage à la baguette est plus résistant que le soudage MIG car il offre une meilleure pénétration pour les matériaux plus épais. Cependant, le soudage MIG peut fournir de bonnes soudures même s'il n'est pas aussi efficace sur des métaux plus épais, et est meilleur pour assembler des métaux plus minces avec une bonne finition et moins de risque de brûlure.

Quelle soudure est la plus solide ?

Le soudage TIG produit des soudures plus propres et plus précises que le soudage MIG ou d'autres méthodes de soudage à l'arc, ce qui en fait le plus solide. Cela dit, différents travaux de soudage peuvent nécessiter différentes méthodes, alors que le TIG est généralement plus solide et de meilleure qualité, vous devez utiliser le MIG ou une autre méthode si le travail l'exige.

Le soudage à l'arc est-il identique au MIG ?

Le soudage MIG (également appelé soudage à l'arc sous gaz ou GMAW) et le soudage à la baguette (soudage à l'arc sous protection ou SMAW) sont deux des procédés de soudage à l'arc les plus couramment utilisés, avec le TIG. Et bien qu'ils partagent certaines similitudes, l'un peut produire de bien meilleurs résultats que l'autre pour certaines applications.

Le soudage à l'arc est-il facile ?

L'arc, créé par un courant électrique entre le métal de base et le fil, fait fondre le fil et le relie à la base, produisant une soudure à haute résistance avec une belle apparence et nécessitant peu de nettoyage. Le soudage MIG est un processus facile à apprendre et peut être utilisé sur des métaux minces ou épais.

Le soudage à l'arc est-il identique au soudage à la baguette ?

Le soudage à l'arc est également connu sous le nom de soudage à l'arc sous protection (SMAW), soudage manuel à l'arc (MMAW) ou soudage à la baguette. Le gaz inerte de tungstène (TIG) est également appelé soudage à l'arc sous gaz de tungstène (GTAW).

Quel est le soudage le plus facile à apprendre ?

Les soudeurs MIG sont parmi les meilleurs pour les débutants, car ils sont conçus avec une électrode de soudage à fil sur une bobine qui est alimentée à une vitesse présélectionnée à travers un pistolet de soudage. En tant que procédé semi-automatique ou automatique, le soudage à l'arc sous gaz (GMAW ou MIG) est le plus facile à apprendre.

Le soudage à l'arc est-il solide ?

Un arc est généré à l'aide du courant électrique qui circule entre le métal de base et le fil. Le courant hautement chargé fait fondre le fil et la base du métal, formant un joint entre eux. La soudure créée avec cette technologie est assez robuste et nécessite très peu de nettoyage.

Quel métal ne peut pas souder ?

Quelques exemples de combinaisons de matériaux qui ne peuvent pas être soudées par fusion avec succès sont l'aluminium et l'acier (acier au carbone ou inoxydable), l'aluminium et le cuivre, et le titane et l'acier. Rien ne peut être fait pour modifier leurs propriétés métallurgiques. Ces feuilles changent votre processus.

Quels sont les inconvénients du soudage à l'arc ?

Inconvénients :

  • Réduction de l'efficacité – plus de déchets sont généralement produits pendant le soudage à l'arc que de nombreux autres types, ce qui peut augmenter les coûts du projet dans certains cas.
  • Niveau de compétence élevé – les opérateurs de projets de soudage à l'arc ont besoin d'un niveau élevé de compétences et de formation, et tous les professionnels ne l'ont pas.

Combien de types d'arc existe-t-il ?

Le soudage à l'arc, y compris le soudage à l'arc sous protection gazeuse, est généralement divisé en deux types :le type d'électrode consommable (fusible) et le type d'électrode non consommable (non fusible) selon que la baguette/le fil de soudage fond ou non dans le processus. Les classifications ci-dessus ne sont qu'un exemple.

Pourquoi mon poste à souder à l'arc continue-t-il de coller ?

Une baguette de soudage à la baguette colle parce que la chaleur de l'arc n'est pas assez élevée pour empêcher la fusion entre la baguette en fusion et la flaque. Des réglages d'ampérage bas ou une longueur d'arc trop courte en sont les principales raisons.

Quelle est la différence entre le soudage à l'arc AC et DC ?

Comparé au soudage AC, le DC a tendance à avoir une sortie de soudage plus douce, moins de projections et un arc plus stable. Il pénètre également davantage dans le métal soudé, ce qui offre une liaison plus forte que le soudage AC dans la plupart des cas. Malheureusement, le soudage CC n'est pas idéal pour souder l'aluminium car il ne peut pas produire la bonne chaleur.


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