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    Souder à l'arc

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    La soudure à l'arc est utilisée pour l'assemblage des pièces en acier, en fer, en inox ou même en fonte ayant une épaisseur supérieure à 1,5 mm (15/10e). C'est la fusion d'une électrode de métal d'apport qui assure la liaison des éléments entre eux.

     
    A) Avant de commencer

     
    1) A savoir
    Le soudage à l'arc consiste à créer un court-circuit qui provoque un arc électrique et un très fort dégagement de chaleur (4 000 à 4 500°C). L'électrode (le métal d'apport de même nature que la pièce à souder) fond et permet de réaliser la soudure.

     
    2) Le poste à souder
    Le poste à souder est un transformateur électrique alimenté par un réseau en courant 230 volts (ou 380 volts monophasé). Il fournit un courant de voltage plus faible (45 à 50 volts) mais avec une forte intensité (100 à 170 ampères).

    L'une des bornes du poste est reliée à la pièce à souder par la pince de masse. L'autre est constituée d'une électrode fixée sur le porte-électrode.
    Tableau des diamètres d'électrode et de l'intensité en fonction de l'épaisseur du métal à souder.

     
    Epaisseur du métal Diamètre de l'électrode Intensité de l'arc en Ampère
    1,5 à 2 mm 1,6 mm 35 à 52 A
    2 à 2,5 mm 2mm 52 à 75 A
    2,5 à 3,5 mm 2,5 mm 75 à 100 A
    3,5 à 5 mm 3,15 mm 130 à 170 A
    5 à 7 mm 4 mm 180 à 210 A
    L'intensité varie selon la position du soudage :

    - A plat : voir le tableau ci-dessus.
    - Au plafond ou en montant : réduire l'intensité de 10 % environ.
    - En descendant : augmenter l'intensité de 15 % environ.


     
    3) Les électrodes
    Les électrodes sont composées :

    - d'une âme en fil métallique de même nature que le métal à souder, c'est le métal d'apport;
    - de l'enrobage disposé comme une gaine autour de l'âme et jouant le rôle des décapants dont il est question en soudure autogène ou en brasure.
    1-  âme de l'électrode
    2-  enrobage de l'électrode
    3-  extrémité en fusion de l'âme
    4-  arc
    5-  goutte de métal de laitier passant dans l'arc.
     


     
    4) Principe
    En approchant l'électrode de la pièce à souder, il se crée un court-circuit : l'arc électrique, qui dégage une lumière intense et une forte chaleur, assure la fusion du métal des pièces à souder et celle de l'électrode qui dépose ainsi du métal d'apport.
    1 - zone de haute température 2 - métal en fusion
    3 - arc 4 - soudure
    Ainsi se forme du "laitier" par la fusion et l'oxydation de l'arrosage de l'électrode.
    1-  laitier solidifié
    2-  laitier en fusion
    3-  arc
    4-  âme
    5-  enrobage
    6-  métal de base
    7-  bain de fusion (cratère)
    8-  métal solidifié (métal déposé + métal pièce)
     

     

     
    B) Les règles de base
    • Les pièces à souder doivent être propres et débarrassées de trace de rouille. Les nettoyer à la brosse métallique.
    • Protéger les yeux par un masque de soudeur, les mains par des gants, le corps par des vêtements épais et un tablier de soudeur. Prendre une position stable.
    • Choisir le diamètre d'électrode en fonction de l'épaisseur des pièces à souder (voir tableau des diamètres d'électrode). Engager la tête de l'électrode dans la tête de la pince porte-électrode.
    • Vérifier que l'électrode est bien serrée dans la pince. Régler l'intensité de soudage en fonction du diamètre de l'électrode utilisée en se référant au tableau indicatif figurant sur le poste à souder.
    • Fixer la pince de masse sur les pièces à souder.

     

     
    C) L'amorçage de l'arc
    • Brancher le poste à souder.
     
    1 - Le visage protégé par le masque de soudage, frotter le bout de l'électrode sur la pièce à souder sur 1 ou 2 cm, ce qui produit des étincelles. 2 - Eloigner l'électrode de 4 à 5 mm pour établir l'arc électrique.
     
    3 - Rapprocher l'électrode de 2 à 3 mm de la pièce et commencer le soudage.  

     

     
    D) Les techniques de soudage


     
    1) Position et déplacement de l'électrode
    • La longueur de l'arc doit être constante, à peu près égale au diamètre de l'électrode.
     
    1 - Souder en "tirant" l'électrode vers soi. Elle est penchée à 60° par rapport au plan de soudage. 2 - Descendre la main au fur et à mesure de l'usure de l'électrode.
    3 - Régler le déplacement de l'électrode afin d'obtenir une largeur de cordon égale de 1,5 à 2 fois au diamètre de l'électrode. Un bon cordon doit être légèrement bombé, d'une largeur uniforme et présenter des ondes régulières et assez serrées. 4 - Si l'avance de soudage est trop rapide, la forme du dépôt est étroite et pointue, l'aspect est irrégulier avec des caniveaux, la pénétration est faible, le cratère est allongé.
     
    5 - Si l'avance de soudage est trop lente, la forme du dépôt est très forte avec des risques d'effondrement, le cratère est profond.  
    • Si la baguette colle au métal, ne pas tirer sur l'électrode mais effectuer des mouvements rapides de gauche à droite ou couper l'alimentation du poste.


     
    2) Technique de base
    • Réaliser le cordon de soudure en déplaçant l'électrode assez lentement et sans à-coup.
    • Après soudage, piquer le cordon de soudure avec le marteau à piquer pour éliminer le laitier qui forme une croûte noirâtre sur la soudure.
    • Nettoyer la soudure à la brosse métallique. En cas de manque, la renforcer.
    • Régulariser le cordon à la lime ou à la meuleuse.


     
    3) Soudage des pièces à plat
    • Tenir l'électrode perpendiculaire au plan des pièces. Immobiliser les pièces à l'aide de serre-joints.
    • Si le joint est large, mais peu profond, le remplir en une seule fois. Après amorçage, balancer lentement sans chevaucher, l'électrode de gauche à droite.
     

     
    4) Soudage des pièces en angle
    • Procéder à un pré-assemblage par quelques points de soudure pour faciliter le travail. Tenir l'électrode dans le plan de la bissectrice de l'angle.


     
    5) Soudage des pièces épaisses
    1 - Pour souder deux pièces épaisses (3 à 6 mm), procéder en 2 passes : une de chaque côté. 2 - Pour souder deux pièces très épaisses (plus de 6 mm), réaliser un chanfrein à la lime ou à la meuleuse et souder en plusieurs passes successives.

     
    6) Soudage des grandes pièces
    • Procéder à un pré-assemblage par quelques points de soudure tous les 10 cm environ avant de les assembler par un cordon continu. Choisir pour cela une électrode d'un diamètre supérieur.
    • Quand on soude en plusieurs passes superposées, il faut éliminer le laitier après chaque passe.
     
     

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