Qu'est-ce que le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) ? – Un guide complet

Qu'est-ce que le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW ou FCA) ?

Le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW ou FCA) est un procédé de soudage à l'arc semi-automatique ou automatique. FCAW nécessite une électrode tubulaire consommable alimentée en continu contenant un flux et une tension constante ou, moins fréquemment, une alimentation de soudage à courant constant.

Un gaz de protection fourni de l'extérieur est parfois utilisé, mais souvent le flux lui-même est utilisé pour générer la protection nécessaire contre l'atmosphère, produisant à la fois une protection gazeuse et un laitier liquide protégeant la soudure. Le processus est largement utilisé dans la construction en raison de sa grande vitesse de soudage et de sa portabilité.

Le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW), également connu sous le nom de soudage à double protection, est un procédé de soudage à l'arc semi-automatique similaire au soudage au gaz métal actif (MAG). FCAW utilise une électrode à fil continu, une alimentation de soudage à tension constante et un équipement similaire au soudage MAG.

Le procédé a été développé pour la première fois dans les années 1950 comme alternative au soudage manuel à l'arc métallique (MMA), également appelé soudage à la baguette. Le FCAW surmonte de nombreuses restrictions associées au MMA car il utilise un fil-électrode alimenté en continu.

Le soudage à l'arc avec noyau de flux utilise généralement un gaz de protection similaire à celui utilisé par le soudage MAG, mais il peut également être effectué sans gaz de protection. Il est plus productif que le soudage MAG.

Comment fonctionne le soudage à l'arc avec noyau de flux ?

Le soudage à l'arc avec fil fourré utilise la chaleur générée par un arc électrique pour fusionner le métal de base dans la zone du joint de soudure. Cet arc est amorcé entre la pièce métallique et le fil d'apport fourré tubulaire alimenté en continu, le fil et la pièce métallique fondant ensemble pour former un joint de soudure.

Ceci est similaire au soudage MAG, sauf que le soudage FCAW utilise une électrode tubulaire creuse remplie de flux plutôt qu'une électrode métallique solide. Le processus FCAW peut être divisé en deux types selon la méthode de blindage ; un qui utilise un gaz de protection externe et un qui s'appuie uniquement sur le noyau de flux lui-même pour protéger la zone de soudure.

Le gaz de protection, lorsqu'il est utilisé, protège le bain de soudure de l'oxydation et est généralement fourni à l'extérieur à partir d'une bouteille de gaz à haute pression. Le métal fondu est également protégé par la formation de scories provenant de la fusion du flux. Ainsi, le procédé est officieusement connu sous le nom de soudage "double bouclier" et a été principalement développé pour le soudage des aciers de construction.

Les gaz de protection les plus couramment utilisés sont le dioxyde de carbone ou des mélanges d'argon et de dioxyde de carbone. Le mélange le plus fréquemment utilisé est composé de 75 % d'argon et de 25 % de dioxyde de carbone. Cette méthode à double blindage est préférée pour le soudage de matériaux plus épais ou pour le soudage hors position.

Ce procédé, lorsqu'il est utilisé dans des paramètres identiques, fournit des soudures avec des propriétés mécaniques plus constantes et avec moins de défauts qu'avec les procédés MMA ou MAG. L'électrode tubulaire alimentée en continu permet également des taux de production plus élevés que les électrodes à fil solide ou en bâton.

Cependant, la méthode sous protection gazeuse peut ne pas convenir à une utilisation dans des conditions venteuses, car la perturbation de la protection gazeuse pourrait entraîner une réduction des propriétés du métal soudé.

La deuxième version de ce processus n'utilise pas de gaz de protection externe mais s'appuie plutôt sur la protection offerte par l'électrode à noyau de flux elle-même. Cette électrode fournit une protection gazeuse et forme également un laitier qui recouvre et protège le métal en fusion dans la soudure.

L'âme du fil d'apport contient des fondants formant des scories et des matériaux qui produisent des gaz de protection lorsqu'ils sont brûlés par la chaleur de l'arc de soudage. Le flux de protection signifie que ce processus peut être facilement utilisé à l'extérieur, même dans des conditions venteuses, sans avoir besoin de gaz de protection externe. Cela rend le processus extrêmement portable et donc adapté aux applications de soudage en extérieur.

Applications

Voici les applications de FCAW :

• Ce processus de soudage à l'arc est important dans l'industrie de la construction navale car il permet d'économiser d'énormes coûts de main-d'œuvre.
• Il est également utilisé dans de nombreuses industries de la construction sous l'aspect soudage.
• Il est largement applicable dans les industries mécaniques.
• FCAW peut être utilisé sur les aciers au carbone, alliés, inoxydables et duplex.
• Il est utilisé pour le revêtement dur et le surfaçage.

Avantages et inconvénients du soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW)

Avantages

Voici les avantages de FCAW :

• Il a différentes manières de fournir du gaz de protection
• Il peut être appliqué à toutes les positions de soudage
• Le gaz de protection n'est pas nécessaire pour certains, ses fils conviennent aux conditions venteuses
• Il a un taux de dépôt élevé
• Les chances de porosité sont très faibles
• Moins de nettoyage du métal de base

Inconvénients

Malgré les grands avantages de FCAW, certains inconvénients subsistent. Vous trouverez ci-dessous les limites du soudage à l'arc avec fil fourré dans leurs diverses applications.

• Il produit des scories, qui doivent être éliminées après le soudage
• Il produit plus de fumée, ce qui est dangereux pour le soudeur
• Coût du fil appliqué
• C'est complexe et plus cher
• Il produit plus d'éclaboussures

Vidéo de soudage à l'arc avec fil fourré