Soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW) : guide complet

Si vous vous intéressez au soudage et vous êtes demandé « Qu'est-ce que le SMAW ? », nous sommes là pour l'expliquer. SMAW signifie « Shielded Metal Arc Welding » (soudage à l'arc avec électrode enrobée). Le SMAW est un type de soudage utilisé dans une variété d'applications, notamment la maintenance et la réparation, la construction, la fabrication industrielle, et plus encore.

Le SMAW est l'un des plus anciens types de soudage, remontant à 1890 lorsque Charles L. Coffin a breveté le procédé. Le SMAW est un procédé de soudage à l'arc manuel qui reste l'un des plus couramment utilisés. Il peut être utilisé pour la réparation comme pour la production, et il peut être utilisé dans toutes les positions de soudage sur tous les métaux ferreux.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc avec électrode enrobée ?

Le soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW), également connu sous le nom de soudage à l'arc manuel avec électrode enrobée (MMA ou MMAW), soudage à l'arc sous flux, ou familièrement « soudage à la baguette » (stick welding), est un procédé de soudage à l'arc manuel qui utilise une électrode consommable enrobée de flux pour déposer le cordon.

Le SMAW est un procédé manuel utilisant une électrode consommable enrobée de flux avec une âme métallique. Le courant alternatif ou continu forme un arc entre l'électrode et le métal de base, créant la chaleur nécessaire. Aux États-Unis, c'est la méthode la plus courante.

L'enrobage de flux se désintègre et dégage des vapeurs qui servent de gaz de protection et fournissent une couche de scorie protectrice. Les deux protègent la zone de soudure de la contamination atmosphérique. Au fur et à mesure que l'âme métallique à l'intérieur de l'électrode fond, elle forme un bain de fusion qui devient le cordon de soudure.

Plusieurs variables contrôlées par le soudeur influencent la largeur et la hauteur du cordon, la pénétration de la soudure et la quantité de projections. Le soudage à la baguette est peu coûteux comparé à d'autres méthodes comme le TIG. Il est portable et fonctionne avec n'importe quelle épaisseur et en n'importe quelle position.

Le principal inconvénient est la scorie créée pendant le processus de soudage ainsi que des vitesses plus lentes (sauf si vous êtes hautement qualifié).

Le SMAW continue d'être largement utilisé dans la construction de structures en acier lourd et dans la fabrication industrielle. Le procédé est principalement utilisé pour souder le fer et les aciers (y compris l'acier inoxydable), mais l'aluminium, le nickel et les alliages de cuivre peuvent également être soudés avec cette méthode.

Maintenant que vous connaissez les bases du SMAW, continuez votre lecture pour plus de détails sur son fonctionnement.

Comment fonctionne le SMAW ?

Le SMAW utilise la chaleur de l'arc pour faire fondre le bout d'une électrode enrobée consommable et le métal de base. L'électrode et la pièce à souder font toutes deux partie d'un circuit électrique. Ce circuit comprend également la source d'alimentation, les câbles de soudage, le porte-électrode et la pince de masse.

Les câbles provenant de la source d'alimentation sont connectés à la pièce et au porte-électrode. Le soudage commence lorsqu'un arc se forme entre le métal de base et le bout de l'électrode. La surface de la pièce et le bout de l'électrode fondent.

Le métal se forme alors au bout de l'électrode, se transférant de l'arc dans le bain. Le métal d'apport est déposé lorsque l'électrode est consommée. L'arc en SMAW devient extrêmement chaud — les températures peuvent dépasser 9 000 °F (≈ 5 000 °C) !

Tension en SMAW

La tension est l'une des principales variables du soudage à l'arc. Certains procédés peuvent utiliser un système à tension constante préréglé pour la maintenir, mais avec le SMAW, la tension est régulée manuellement. Cela se fait en rapprochant ou en écartant la baguette de la pièce.

Courant de soudage SMAW

Des sources à courant constant sont utilisées pour la plupart des procédés SMAW et autres soudages manuels. Cela fournit un courant préréglé constant et maintient le réglage de l'amperage.

Polarité en SMAW

Avec les procédés de soudage SMAW, la polarité inverse (électrode positive, CC+) est presque toujours utilisée. Elle permet d'obtenir le meilleur profil de cordon et la meilleure pénétration, et réduit également les projections excessives, qui sont des gouttelettes de métal en fusion générées au niveau ou près de l'arc de soudage.

Composants du SMAW

Parmi les outils de base utilisés en soudage à la baguette, on trouve :

• Source d'alimentation pour soudage à l'arc (poste à souder)
• Câble porte-électrode
• Porte-électrode
• Câbles
• Connecteurs de câbles
• Pince de masse
• Marteau à pointer (pour enlever la scorie)

Comme pour tout autre procédé de soudage, l'équipement de sécurité est utilisé par le soudeur. Cela inclut un casque, des gants et des vêtements de protection.

À quoi sert le SMAW ?

Le SMAW peut être utilisé pour une variété de types de métaux et d'épaisseurs. Il est souvent utilisé pour des travaux lourds impliquant du fer et de l'acier industriels, comme l'acier au carbone et la fonte, ainsi que des travaux impliquant des aciers faiblement et hautement alliés et des alliages de nickel.

Le SMAW est utilisé dans une variété d'industries, notamment :

• Construction
• Pipelines
• Construction navale
• Soudage sous-marin
• Fabrication de machines agricoles

L'équipement SMAW est facilement transportable et peut être utilisé dans une variété d'environnements, de l'intérieur à l'extérieur, en passant par un navire en mer. Et même si le SMAW est l'une des plus anciennes formes de soudage, les nouvelles technologies font constamment progresser les procédés et les rendent de plus en plus efficaces.

Lorsque le soudeur SMAW est expérimenté dans le choix de la bonne électrode, de la vitesse de soudage et de la longueur d'arc (et travaille avec des matériaux propres), un travail de soudage SMAW donne des soudures fiables pour une variété d'industries.

Les avantages du SMAW

Le SMAW présente de nombreux avantages qui en font un pilier dans la plupart des contextes industriels. Ces avantages incluent :

• Équipement relativement simple
• Le plus portable de tous les procédés de soudage
• Pas besoin de gaz de protection séparé
• Utilisable dans une large gamme d'environnements : extérieur, ateliers de fabrication, pipelines et raffineries, navires et ponts, etc.
• Insensible au vent et aux courants d'air
• Bien adapté à une grande variété de métaux et alliages couramment utilisés
• Peut être alimenté par essence ou diesel dans les zones reculées sans raccordement électrique
• L'équipement et la connaissance de la technique sont déjà largement en place dans la plupart des contextes industriels

Les inconvénients du SMAW

Le SMAW a de grands avantages, mais il y a bien sûr aussi des inconvénients, qui peuvent ne pas en faire le meilleur choix pour certains projets. Parmi les inconvénients :

• N'est pas automatisé et a donc généralement des taux de productivité plus faibles que les procédés automatisés
• Les taux de dépôt sont généralement inférieurs à ceux d'autres procédés de soudage
• Nécessite plus de compétence de l'opérateur que de nombreux autres procédés
• Ne convient pas aux métaux réactifs tels que : titane, columbium (niobium) et zirconium
• Peut générer des projections et nécessiter un nettoyage supplémentaire.

Vidéo SMAW