Procédés de soudage à l'arc largement utilisés dans les industries
Cet article met en lumière les onze procédés de soudage à l'arc les plus utilisés dans les industries. Les procédés de soudage à l'arc sont les suivants: 1. Soudage à l'arc au carbone 2. Soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW) 3. Soudage à l'arc sous flux submergé (SAW) 4. Soudage à l'arc sous flux de tungstène (GTAW) 5. Soudage à l'arc sous gaz sous forme de gaz (GMAW) 6. Arc en plasma Soudage 7. Soudage plasma-mig 8. Soudage atomique à l'hydrogène 9. Soudage de goujons et peu d'autres.
Procédé de soudage à l'arc # 1. Soudage à l'arc au carbone:
Il s'agit du plus ancien procédé de soudage à l'arc connu dans lequel une tige de graphite pur ou de carbone cuit au four de 4 à 19 mm de diamètre et de 300 à 450 mm de long est utilisée comme électrode non consommable pour créer un arc entre elle et la pièce à usiner en la maintenant un porte-électrode, avec une extension d'électrode de 75 à 125 mm.
La soudure peut être réalisée par application de chaleur avec ou sans addition de matériau de remplissage. Lorsque le matériau de remplissage est utilisé, il a normalement la même composition que le métal de base et est ajouté à l’arc sous forme de fil ou de tige supplémentaire. Si un flux doit être utilisé, c'est généralement en trempant la charge dans le flux.
Bien que l’électrode de carbone soit considérée comme non consommable, elle se désintègre lentement, ce qui provoque la formation d’un écran de CO et de CO 2 qui remplace les gaz atmosphériques autour du bain de soudure et assure donc la protection nécessaire.
L'électrode de carbone est généralement rectifiée sur une longueur de 20 à 25 mm pour fournir une extrémité pointue d'un diamètre d'environ 1 à 5 mm. Cela fournit un arc stable.
Normalement, une source d'alimentation en courant continu (courant continu) avec un facteur de marche de 60% du type à courant constant (CC) est utilisée avec une électrode négative (polarité directe) pour maintenir le taux de désintégration bas. La capacité de charge actuelle de l'électrode dépend de son diamètre et de son type. Le tableau 2.1 donne des indications pour la sélection actuelle.
L'arc de carbone est un arc doux et a généralement une longueur de 25 à 40 mm, comme illustré à la Fig. 2.2. La température de la piscine de soudure peut être facilement contrôlée en faisant varier la longueur de l’arc. Cependant, le soudage à l'arc au carbone entraîne souvent des trous de soufflage causés par la turbulence dans le bain de soudure due au "soufflage à l'arc".
Ce procédé est principalement utilisé pour fournir une source de chaleur pour le brasage, le brasage et le traitement thermique, ainsi que pour la réparation de pièces moulées en fer et en acier. Les applications typiques du processus comprennent le soudage de l'acier galvanisé et du cuivre.
Soudage à l'arc de carbone à double électrode:
Une variante du soudage à l'arc au carbone est le soudage à l'arc à double électrode dans lequel un porte-électrode spécial est utilisé pour loger deux tiges de carbone. La source d'alimentation utilisée est du courant alternatif (courant alternatif) pour maintenir les électrodes à la même température.
L'arc est créé entre les deux électrodes et sa longueur peut être modifiée en ajustant la distance qui les sépare, ce qui se fait facilement en déplaçant un bouton à travers le pouce. L'arc en éventail, illustré à la Fig. 2.3, est doux avec une température de 4400 à 5000 ° C.
Les réglages du courant de soudage sont comme indiqué dans le tableau 2.2:
Le procédé à arc de carbone à double électrode est utilisé avec un transformateur de soudage à courant alternatif à entrée limitée monophasé à cycle de charge (20-30%). Bien qu'il puisse être utilisé pour le soudage dans n'importe quelle position et sur tous les matériaux, il est principalement utilisé, le cas échéant, pour assembler des alliages de cuivre les uns aux autres ou à un métal ferreux. Le bronze au silicium est utilisé comme métal d'apport dans ce dernier cas, ainsi que pour le soudage de l'acier galvanisé. Il peut également être utilisé pour le soudage d'alliages d'aluminium, de nickel, de zinc et de plomb. Il trouve également une utilisation dans la fabrication de jonctions de thermocouple.
Procédé de soudage à l'arc n ° 2. Soudage à l'arc avec fil métallique blindé (SMAW):
Il s'agit du «procédé de soudage à l'arc», même d'un simple profane, et peut être considéré comme un «procédé de soudage en bordure de route» dans ce pays. Lorsqu'il a été inventé en 1880, il utilisait des électrodes nues. Cependant, les développements ultérieurs ont conduit à l'utilisation d'électrodes enrobées.
Ce procédé est également connu sous le nom de soudage électrode en bâtonnet ou soudage électrode enrobé ou soudage manuel à l'arc. Il utilise des électrodes enrobées de 2, 5 à 6, 35 mm de diamètre et de 300 à 450 mm de longueur maintenues dans un porte-électrode. La source d'alimentation utilisée est du type à courant constant et les alimentations en courant alternatif et en courant continu peuvent être utilisées avec la même facilité et la même efficacité dans la plupart des cas. La Fig. 2.4 montre une configuration pour le processus SMAW.
Lorsqu'un arc est formé entre une électrode et la pièce à usiner, le fil central de l'électrode et son revêtement fondent, ce dernier fournit un écran anti-gaz pour protéger le bain de soudure en fusion et la pointe de l'électrode des effets néfastes des gaz atmosphériques. La température dans le noyau de l’arc varie entre 6000 et 7000 ° C. Les radiations provenant de l'arc de soudage peuvent endommager les yeux, nécessitant ainsi l'utilisation d'un écran de protection.
Le procédé est très polyvalent et est utilisé pour le soudage dans toutes les positions et tous les métaux pour lesquels des électrodes ont été développées. Les électrodes revêtues sont actuellement disponibles pour le soudage des aciers à faible teneur en carbone, des aciers faiblement alliés, des aciers trempés et revenus (Q & T), des aciers fortement alliés, des aciers résistant à la corrosion et des aciers inoxydables ainsi que pour la fonte et la fonte malléable. Il est également utilisé pour le soudage du nickel et des alliages de nickel et, dans une moindre mesure, pour le soudage du cuivre et des alliages de cuivre.
Il trouve une utilisation limitée dans le soudage des alliages d'aluminium. Les applications typiques du procédé comprennent son utilisation intensive par l'industrie pour la fabrication de navires, de ponts, d'appareils à pression et de structures. Cependant, comme le processus ne peut être utilisé que dans son mode manuel, il est lentement remplacé par d'autres procédés de soudage pour la fabrication lourde où une grande quantité de métal doit être déposée.
Procédé de soudage à l'arc n ° 3. Soudage à l'arc sous flux en poudre (SAW):
La demande de taux de dépôt plus élevés et l’absence de mécanisation du procédé SMAW ont entraîné le développement du procédé de soudage à l’arc submergé vers le milieu et la fin des années 1930. Le procédé utilise un flux granulaire et un fil revêtu de cuivre sous forme bobinée, permettant ainsi de déposer de longues passes de soudure sans interruption. Le diamètre du fil d'électrode peut être compris entre 1 et 10 mm. Les sources d'alimentation en courant alternatif et en courant continu sont utilisées bien que le choix préféré soit le courant continu avec électrode positive (profonde).
Le flux granulaire est versé pour recouvrir le joint situé en avant de l'électrode; ainsi, le fil de l'électrode avance dans le flux et l'arc reste sous-fusionné en dessous, éliminant par conséquent l'utilisation d'un verre de protection pour les yeux. Le flux qui fond en raison de la chaleur de l'arc fournit une couche de laitier sur la perle déposée mais se décolle facilement lors du refroidissement. Le flux non fondu est collecté par aspiration sous vide et recirculé.
La couverture de flux élimine les projections de soudure et le rayonnement de l'arc, améliorant ainsi l'efficacité du dépôt de la soudure et de l'utilisation de la chaleur. Il est donc possible d'utiliser des courants de soudage élevés de l'ordre de 2000 ampères avec une densité de courant de l'ordre de 16 A / mm 2, soit 6 à 10 fois celle de l'électrode enrobée lors du soudage manuel à l'arc.
Le procédé est principalement utilisé en position de soudage à la main en mode automatique et semi-automatique. Le premier est un mode plus populaire et une configuration pour le même est illustrée à la Fig. 2.5.
Les métaux les plus largement soudés par ce procédé comprennent les aciers inoxydables à faible teneur en carbone, à faible alliage et les aciers à fort alliage. Ce procédé permet également de souder de manière limitée le cuivre, l’aluminium et le titane.
Le joint de soudure obtenu par le procédé SAW est excellent et par conséquent, le procédé trouve une utilisation extensive dans le soudage de joints dans des plaques épaisses dans des cuves sous pression, des navires, des ponts, des travaux de gros œuvre, des tubes soudés et des réacteurs nucléaires.
Procédé de soudage à l'arc n ° 4. Soudage à l'arc au tungstène gazeux (GTAW):
Le soudage à l'arc sous gaz tungstène ou le soudage TIG (gaz inerte au tungstène) a été introduit dans l'industrie au début des années 1940, principalement pour le soudage d'alliages d'aluminium et de magnésium. Par la suite, son utilisation s'est étendue à presque tous les métaux. Dans ce processus, une électrode de tungstène non consommable est utilisée avec une enveloppe de gaz de protection inerte autour de celle-ci.
Le gaz de protection protège à la fois l'électrode de tungstène et le bain de soudure des effets néfastes des gaz atmosphériques environnants. Les gaz de protection couramment utilisés sont l'argon, l'hélium ou leurs mélanges.
Les sources d'alimentation ca et cc sont utilisées pour GTAW. Lorsque le courant continu est utilisé, il est habituel de garder l'électrode négative, mais l'électrode positive doit être utilisée pour l'aluminium et le magnésium pour affecter l'action de nettoyage cathodique sur la pièce à travailler.
Cependant, cela limite la capacité de charge en courant de l'électrode. Le diamètre de l'électrode de tungstène varie entre 0-5 et 6-5 mm et la capacité de charge admissible varie donc entre 5 et 650 ampères. Les torches pour le transport de courant au-delà de 100 ampères sont généralement refroidies par eau.
L'initiation de l'arc dans GTAW se fait normalement en touchant l'électrode sur un bloc de graphite. Avec une source d'alimentation en courant alternatif, un courant haute fréquence (0-3 - 30 MHz) est utilisé pour amorcer et maintenir l'arc. La figure 2.6 présente une configuration pour le processus GTAW.
Le procédé GTAW est un procédé de soudage toutes positions et est largement utilisé pour le soudage de l'aluminium, du magnésium, des aciers inoxydables, du cuivre, des alliages Nimonic (80% Ni + 20% Cr), du monel (66% Ni + 33% Cu + 1% Mn), inconel (76% Ni + 15% Cr + 9% Fe), laiton (Cu + 37% Zn), bronze (Cu + 8% Sn), tungstène, argent, molybdène et titane. Les fabricants d’industries aéronautiques, d’usines chimiques et de centrales nucléaires sont les industries utilisatrices typiques de ce processus.
Procédé de soudage à l'arc # 5. Soudage à l'arc sous gaz-métal (GMAW) :
Le soudage à l'arc sous gaz-métal a été inventé peu de temps après l'introduction du GTAW dans les années 1940. Il s'agit actuellement du procédé de soudage qui connaît la plus forte croissance au monde. Dans ce processus, un fil consommable, de diamètre compris entre 0, 8 et 2 et 0 mm et enroulé sur une bobine, est acheminé à une vitesse prédéfinie à travers une torche de soudage dans lequel sont fournis le raccordement électrique et le gaz de protection.
L'arc, qui est frappé par contact direct entre le fil électrode et la pièce à usiner, est maintenu à une longueur constante par l'interaction de paramètres électriques. Le système est rendu sensible par l'utilisation d'une source d'alimentation à tension constante (cv) et d'un fil de soudure mince. La source d'alimentation est invariablement du type continu corrigé et la polarité préférée utilisée est l'électrode positive.
Le taux d'alimentation est préréglé en fonction du diamètre du fil et de l'épaisseur de la pièce. Il est introduit dans la torche à l'aide d'un moteur électrique et de rouleaux d'alimentation.
Selon le matériau de travail, le gaz de protection peut être de l'argon, de l'hélium, de l'azote, du dioxyde de carbone, de l'hydrogène ou leurs mélanges. Lorsque le gaz de protection inerte est utilisé, le procédé est plus communément appelé soudage MIG (métal inerte) et lorsque le CO 2 est utilisé comme gaz de protection, il est appelé soudage au CO 2 ou soudage MAG (métal actif).
Le GMAW est un procédé de soudage semi-automatique pour toutes les positions, bien que ses versions automatiques soient également disponibles. Une configuration pour le processus GMAW semi-automatique est illustrée à la Fig. 2.7.
Fig 2.7 A Configuration pour le soudage à l'arc sous gaz
Le procédé GMAW est très polyvalent et peut être utilisé pour souder tous les métaux pour lesquels des fils de remplissage compatibles ont été développés. Il est largement utilisé dans le soudage des aciers, de l'aluminium, des alliages de magnésium, des alliages de nickel, des alliages de cuivre et du titane. Cependant, ses applications typiques incluent la fabrication de calibre moyen, telle que les structures, les engins de terrassement, les poutres à plaques et à caissons et les carrosseries.
Procédé de soudage à l'arc # 6. Soudage à l'arc plasma:
Le plasma est défini comme un flux de gaz ionisé. Il est obtenu en faisant passer le gaz sur un arc à haute température, ce qui entraîne la scission des molécules de gaz en atomes, puis en ions et en électrons. Bien que l’écoulement du plasma ait lieu dans la plupart des procédés de soudage à l’arc, mais dans le processus appelé soudage à l’arc au plasma, l’ensemble du gaz est convertie en plasma en le faisant passer à travers un passage très étroit d’arc à haute température.
La torche à plasma a été mise au point en 1925, mais son utilisation industrielle pour le soudage remonterait à 1953. Pour le soudage, le plasma constitue également une enveloppe extérieure d’un gaz de protection.
Dans le soudage à l'arc au plasma, l'arc est créé entre une électrode de tungstène et la pièce, comme dans le soudage à l'arc au tungstène gazeux. Cependant, l’arc de plasma est étranglé en le faisant passer à travers un passage étroit dans une buse en cuivre refroidie à l’eau, elle-même entourée par une buse extérieure à travers laquelle le gaz de protection s’écoule. La figure 2.8 montre une coupe transversale d'une torche de soudage au plasma.
L'énergie nécessaire au soudage au plasma provient invariablement d'une source d'alimentation en courant continu du type à courant constant présentant une tension de circuit ouvert de 70—80 volts et un rapport cyclique de 60%. Le courant de soudage utilisé varie entre 100 et 300 ampères.
Il existe deux variantes du procédé de soudage à l’arc au plasma appelé type non transféré et type transféré. Dans le premier cas, l’électrode de tungstène est la cathode et la buse de la torche fait basculer l’anode. Une telle torche est très similaire à la torche oxyacétylène en ce qui concerne sa maniabilité, car la pièce à travailler se trouve en dehors du circuit électrique.
Cependant, un tel arc de plasma est moins intense que l'arc transféré dans lequel la pièce à usiner est l'anode. Mais, la maniabilité de l'arc transféré est limitée. Cependant, un tel arc est très intense et le processus se traduit par un rendement thermique supérieur. La Fig. 2.9 montre les deux modes de l'arc de soudage au plasma.
La température dans un arc de plasma peut atteindre 55 000 ° C, mais pour le soudage, elle est limitée à environ 20 000 o C. Cet arc à haute température, lorsqu'il heurte la pièce, entraîne la réunion d'électrons et d'ions pour former des gaz atomiques, puis moléculaires, libérant la chaleur dans le processus qui est ainsi utilisé pour le soudage.
Tout gaz qui n'attaque pas l'électrode de tungstène ou la pointe de buse en cuivre peut être utilisé pour le soudage au plasma. Cependant, l'argon et le mélange argon-hydrogène sont plus couramment utilisés.
Par rapport au procédé GTAW, le soudage à l'arc au plasma, en raison de sa concentration élevée en chaleur, permet d'atteindre des vitesses de soudage supérieures de 40 à 80%. Le soudage à l'arc au plasma est cependant un procédé relativement nouveau et pas encore très populaire.
Le processus réel de soudage avec le jet de plasma est un processus de «trou de serrure» dans lequel le jet de plasma frappe la pièce à travailler et fond à travers et ensuite, la torche est ensuite déplacée dans la direction souhaitée. Ainsi, la méthode du trou de serrure garantit une pénétration de 100% et donne un cordon de soudure en «verre à vin», comme illustré à la Fig. 2.10.
Une variante du procédé appelée soudage par micro-plasma utilise un courant compris entre 0-1 et 10 ampères et peut souder des métaux d'une épaisseur inférieure à 1 mm, tandis que l'intervalle pour le soudage au plasma normal est compris entre 3 et 15 mm.
Bien que le soudage à l'arc au plasma ait un potentiel élevé pour une utilisation future, il présente toutefois certains inconvénients graves, par exemple, un arc intense provoque des radiations ultraviolettes et infrarouges excessives qui peuvent endommager la peau même à travers les vêtements, nécessitant des vêtements de protection spéciaux pour l'opérateur. En outre, le niveau de bruit dans le processus est d’environ 100 dB (décibels), ce qui est de loin supérieur à la limite de sécurité de 80 dB pour les oreilles humaines.
Sur le plan commercial, les principaux utilisateurs du procédé de soudage au plasma sont l’industrie aéronautique, l’industrie des instruments de précision et les fabricants de moteurs à réaction. Le procédé est généralement utilisé pour fabriquer des tuyaux et des tubes en acier inoxydable et en titane.
Procédé de soudage à l'arc # 7. Soudage au plasma-mig:
Le groupe de soudage Les laboratoires de recherche hollandais de Philips ont mis au point un nouveau procédé combinant les deux procédés bien connus du soudage à l'arc au plasma et du soudage MIG (métal inerte) et baptisé soudage Plasma-MIG. Les schémas des caractéristiques essentielles du procédé pour deux types de torches de soudage plasma-MIG sont illustrés à la Fig. 2.11.
Le procédé plasma-MIG diffère du procédé GMAW existant en ce que le fil électrode est enveloppé dans une gaine de plasma qui contrôle le transfert de chaleur et de gouttelettes de manière à atteindre des vitesses et des taux de dépôt plus élevés que ceux possibles avec le procédé MAW, comme illustré à la Fig. 2 .12.
L'action magnétique de l'arc plasma provoque la contraction de l'arc de soudage et élimine les éclaboussures.
Un procédé typique du procédé de soudage MIG au plasma est le moment où l'électrode est rendue positive et au-dessus de certaines valeurs de courant (courant de transition) avec des types de fil d'acier solide, ils commencent à tourner. Ce phénomène, déjà connu pour GMAW, peut être contrôlé beaucoup mieux et les éclaboussures étant absentes, il a été possible de superposer à des vitesses élevées.
Le soudage plasma-MIG peut être utilisé pour le soudage bout à bout et le recouvrement. Il peut également être utilisé pour le soudage de matériaux minces et épais pour les aciers doux faiblement alliés, résistants au fluage, inoxydables et résistants à la chaleur, ainsi que pour les métaux non ferreux tels que l'aluminium et le cuivre. Les tôles en acier inoxydable de 1 à 8 mm d'épaisseur peuvent être soudées à des vitesses variant de 0 à 4 m / min. La caractéristique de polyvalence du procédé de soudage plasma-MIG est soulignée par le fait que les paramètres de soudage peuvent être pratiquement identiques pour toutes ces soudures, seule la vitesse de soudage est modifiée.
Procédé de soudage à l'arc no 8. Soudure atomique à l'hydrogène:
Le procédé de soudage à l'hydrogène atomique a été inventé au milieu des années 1920 et son principe est similaire à celui du soudage à l'arc au carbone à deux électrodes. Il utilise deux électrodes de tungstène retenues dans la torche à hydrogène atomique spéciale. Ces électrodes sont connectées à une alimentation en courant alternatif à courant constant (caractéristique de volt-ampoule pendante) avec une tension de circuit ouvert d’environ 300 volts.
On fait passer l’hydrogène gazeux à travers un arc électrique à haute température formé entre les deux électrodes et, par conséquent, se divise en forme atomique. La réaction est endothermique dans laquelle l’énergie est fournie par l’arc,
L'hydrogène atomique lorsqu'il frappe la pièce à usiner se réunit pour former de l'hydrogène moléculaire et libère ainsi de la chaleur. La flamme au point de reformation de l'hydrogène moléculaire a une température d'environ 3700 ° C et peut donc être utilisée pour le soudage. La tige de remplissage, si nécessaire, peut être utilisée séparément, comme indiqué à la Fig. 2.13.
Le débit de gaz et l'espace entre les électrodes en tungstène peuvent être réglés respectivement par l'interrupteur et le levier prévu sur la poignée de la torche. En raison de la tension élevée du circuit ouvert, l’arc est initié par le contacteur à pédale.
L'arc en éventail entretenu entre les électrodes a généralement une taille de 9 à 20 mm et produit un son de chant net. L'atmosphère d'hydrogène fournie dans le processus réduit l'enveloppe autour du bain de soudure en fusion et le garde à l'abri des effets néfastes de l'oxygène et de l'azote atmosphériques. Cela se traduit par des soudures sonores.
Le processus a été largement utilisé dans les premiers jours, mais trouve maintenant une utilisation limitée dans l'industrie. Les applications typiques de ce processus incluent la fabrication de chaînes en acier allié et la réparation de matrices et de composants en acier à outils.
Procédé de soudage à l'arc # 9. Soudage de goujons:
Il s'agit d'un processus consistant à souder un goujon (un boulon fileté sans tête) ou des pièces analogues à des goujons (par exemple des boulons, des vis, des rivets, des tiges, etc.) à des pièces plates comme des plaques. Il s'agit d'un procédé unique combinant des procédés de soudage à l'arc et à la forge, qui permet de réaliser des économies considérables par rapport aux méthodes classiques telles que le perçage et le taraudage.
Le soudage des goujons a été utilisé pour la première fois par la marine britannique en 1918, mais son utilisation régulière et extensive a débuté en 1938. Il existe quatre variantes du procédé, à savoir le soudage des goujons à décharge de condensateur, le soudage des goujons à décharge à condensateur à arc étiré, le soudage des goujons consommables et la soudure de goujon à l'arc. La dernière variante du processus est la plus populaire et la description suivante ne concerne que cette dernière.
L'équipement principal pour le soudage de goujons consiste en un pistolet de soudage de goujons, une unité de contrôle du temps, une source d'alimentation en courant continu d'une capacité de 300 à 600 ampères, des goujons et des bagues en céramique.
Un goujon est maintenu dans le pistolet de soudage et une virole est glissée dessus. Le goujon est ensuite amené à toucher la tache nettoyée (grenaillée, polie ou brossée au fil) à l'endroit où il doit être soudé, l'interrupteur en forme de gâchette du pistolet est enfoncé et le processus est terminé en quelques secondes.
Cela nécessite l'utilisation d'une source d'alimentation à très grande vitesse pour fournir le courant de soudage souhaité. Un goujon d'environ 40 mm de diamètre nécessite environ 5 000 ampères de courant à 65 à 70 volts pendant 2 secondes. Par conséquent, les groupes électrogènes avec leurs capacités de surcharge plus élevées sont préférés aux groupes de soudage à redresseur. La Fig. 2.14 montre le schéma de circuit pour le soudage de goujons et la Fig. 2.15 montre les étapes du processus.
Fig. 2.14 Schéma électrique pour le soudage de goujons
Fig. 2.15 Étapes du soudage des goujons
Pour obtenir des résultats efficaces, la plaque sur laquelle le montant doit être soudé doit avoir une épaisseur minimale d'au moins 20% du diamètre du montant. Toutefois, pour développer toute sa résistance, elle ne doit pas être inférieure à 50% du diamètre de la base du montant.
Les goujons sont fabriqués dans de nombreuses tailles et formes, mais le diamètre maximum normalement utilisé est d’environ 25 mm. Les exigences actuelles varient en fonction du diamètre des goujons et le tableau 2.3 fournit les directives nécessaires.
Les bagues utilisées sont en céramique ou en porcelaine et leur forme varie en fonction de la configuration du joint requise. Une virole sert à plusieurs fins, par exemple, elle concentre la cicatrisation dans la zone de l'arc, élimine les éclaboussures, protège l'opérateur des rayons lumineux nocifs, protège le bain de soudure en fusion de l'atmosphère environnante et aide à donner à la soudure la forme souhaitée. mixte. La virole est cassée, peu après la fin de l'opération, par un marteau burineur.
Le soudage de goujons est utilisé principalement pour l'acier doux, les aciers faiblement alliés et les aciers inoxydables austénitiques. La soudure à l'arc de filetage n'est pas utilisée pour les métaux non ferreux, mais d'autres variantes du procédé peuvent être utilisées pour le soudage de laiton, de bronze, de métaux chromés et d'aluminium sans plomb. Cependant, les alliages d'aluminium pouvant être traités thermiquement ne sont pas recommandés pour le soudage de goujons.
Les applications typiques du soudage de goujons incluent les ponts en acier de navires, pour la fixation de supports, de suspensions, de plaques de recouvrement, de conduits, de tuyauteries, etc. sur des pièces métalliques. Le procédé trouve également une large utilisation dans les industries de la fabrication et de la construction de machines pour les routes ferroviaires.
Procédé de soudage à l'arc n ° 10. Soudage par glissement électrolytique:
La soudure par électrolyse est un processus d'assemblage de sections d'acier lourdes en un seul passage. Le procédé a été inventé au début des années 50 à l’Institut Paton Welding de Kiev (URSS) et est largement utilisé par l’industrie des métaux ferreux lourds.
L'équipement de traitement comprend une unité d'alimentation en fil, une source d'alimentation et une paire de sabots de retenue en cuivre pour éviter tout déversement de métal en fusion aux extrémités de la plaque. Une caractéristique essentielle du procédé est que le soudage est effectué avec un joint soudé en position verticale.
Cela nécessite l'utilisation d'un équipement permettant de soulever l'unité d'alimentation en fil et la torche au fur et à mesure que le soudage progresse. La Fig. 2.16 montre les caractéristiques essentielles d'un procédé de soudage sous laitier électroconducteur. Les sources d'alimentation en courant alternatif et en courant continu sont utilisées avec une puissance nominale de 1 000 ampères, une tension de circuit ouvert de 55 volts et un facteur de marche de 100%.
Le soudage électroslag est initié avec un arc et est suivi de l’ajout de flux mais dès qu’il stabilise la résistance à la fusion du fil d’alimentation, il est obtenu par la résistance du laitier en fusion recouvrant le bain de soudure qui empêche également le contact entre les gaz et le métal en fusion.
Le procédé de soudage Electroslag comprend trois variantes: type à un et plusieurs fils, type à plaque et type à guide des consommables. Il peut être utilisé pour souder des tôles d'épaisseur 20 mm à 400 mm. Le procédé est largement utilisé dans la construction d’appareils à pression, de cadres de presse, de turbines à eau et de fabrication de tôles fortes.
Procédé de soudage à l'arc # 11. Soudage à l'électrogaz:
L'équipement utilisé pour le soudage à l'électrogaz est d'apparence similaire à celui utilisé pour le soudage sous laitier électroconducteur. Cependant, le soudage à l'électrogaz est un procédé de soudage à l'arc et confère aux soudures des propriétés plus proches de celles obtenues par soudage à l'arc sous flux.
Le soudage à l'électrogaz utilise l'orientation verticale du joint de soudure et utilise des sabots en cuivre pour conserver la forme du métal en fusion à l'extrémité de la largeur de la plaque, comme dans le soudage sous laitier. Cependant, le fil utilisé pour le soudage à l'électricité est du type à noyau fondant qui recouvre le moins possible le bain de soudure. Une protection supplémentaire est normalement fournie par l'utilisation de CO2 ou d'un gaz de protection riche en argon.
L'évaluation de l'équipement est similaire à celle de l'équipement de soudage à l'arc sous gaz métal. Cependant, le cycle de service de la source d'alimentation doit être de 100% car il s'agit d'un fonctionnement continu. Les caractéristiques essentielles d’une installation de soudage à l’électrogaz sont illustrées à la Fig. 2.17.
Contrairement au procédé de soudage sous laitier, le procédé de soudage à l'électricité peut être démarré ou redémarré après une interruption sans aucune difficulté. Il peut également être démarré sans utiliser de bloc de démarrage.
Le procédé Electrogas est principalement utilisé pour le soudage de métaux d’une épaisseur de 12 à 75 mm - plus dans la plage inférieure. Généralement, le processus est utilisé dans la construction de navires et la fabrication sur site de réservoirs de stockage.
