Soudure à l'arc

mercredi 27 janvier 2010 12:19

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Soudage l'arc electrique 1

Techniques de soudage ...

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Soudage bout bout de deux plaquesen position plat (avec lectrodesenrobes)

Soudage bout bout de deux plaques en position plat

Comparativement au soudage l'horizontale, la verticale et au plafond, le soudage plat prsente une conomie de mtal d'apport et une facilit d'excution.

Avant d'effectuer le soudage de deux plaques, le futur joint doit tre nettoy et sesbords, prpars.

Prparation des bords du joint

La prparation des bords du joint consiste donner aux bords des pices souder laforme qui permet l'arc d'atteindre le fond du joint afin de fusionner ses bords tout enassurant une pntration complte.

Les plaques dont l'paisseur est infrieure 5 mm ne ncessitent pas le chanfreinage deleurs bords. Leur soudage s'effectue sur bords droits. De plus, le soudage sur bordsdroits peut s'tendre aux plaques dont l'paisseur est infrieure 8 mm, mais condition qu'on excute un cordon de chaque ct du joint.

Les plaques dont l'paisseur est suprieure ou gale 5 mm doivent trechanfreines. Les principaux types de chanfreins utiliss sont :

le chanfrein en V,

le chanfrein en X.

Voyez, la figure 1.44, les bords droits et chanfreins.

Figure 1.44 Bords droits et chanfreins.

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Le premier type de chanfrein est utilis pour prparer les bords des plaques dontl'paisseur est suprieure ou gale 5 mm mais infrieure ou gale 12 mm.Gnralement, on excute un chanfrein de 30 38 sur chaque bord, de manire former un angle total qui varie de 60 76. L'angle du chanfrein augmente avecl'paisseur des plaques.

Un chanfrein dont l'angle est suprieur 76 exige un surplus de mtal d'apport, plusde temps pour excuter le joint et occasionne davantage de dformations.

Par ailleurs, si l'angle du chanfrein est plus faible que 60, il devient difficile pourl'arc d'atteindre le fond du joint, ce qui occasionne le manque de pntration.

Le chanfrein ne doit pas toujours atteindre le fond des plaques ; un paulement de 1,6 3 mm doit tre prvu, comme vous pouvez le voir la partie b de la figure 1.44. Cetpaulement empche une pntration excessive et la formation d'un bourreletimportant l'envers du joint.

Le chanfrein en X, tel qu'il est montr la partie c de la figure 1.44, s'excute sur desplaques dont l'paisseur est suprieure 12 mm et lorsque le joint est accessible sur lesdeux cts. Par comparaison au joint en V, l'utilisation d'un joint X rduit lesdformations et reprsente une conomie de temps et de mtal d'apport, tout endonnant des soudures sres. Le chanfreinage des bords s'effectue l'aide d'une meule,d'une scie mcanique ou d'un chalumeau.

En gnral, on prpare les bords des pices souder l'aide d'un chalumeauoxycoupeur.

Voici un bref rappel de certains points respecter lors de la prparation des bordsde pices souder.

- Les pices doivent tre dbarrasses de toute trace d'huile, de rouille,de peinture et de calamine.

- Aprs le nettoyage de la surface oxycouper, on procde au traage de laligne de coupe. Le traage peut s'effectuer l'aide d'une rgle ou unequerre mtallique avec une craie, une craie grasse ou une pointe tracer.Dans ce dernier cas, pour rendre la ligne visible lors du coupage, il suffit demarquer des points espacs de 5 mm les uns des autres l'aide d'unpointeau le long de la ligne de coupe.

- Lors du chanfreinage des pices, la tte de coupe et la pression des gazsont choisies en fonction de l'paisseur couper et non de l'paisseur de lapice.


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- L'arte de coupe doit tre meule afin d'liminer les scories.

Pointage de deux plaques en position plat

En soudage, le chauffage non uniforme des pices provoque leur dformation etempche la ralisation d'un cordon de soudure.

Pour excuter correctement le soudage de deux pices, il est indispensable de les garderau mme niveau et la mme distance l'une de l'autre.

Ceci est possible grce au bridage mcanique ou au pointage.

Avant d'effectuer le pointage proprement dit, on dpose les deux plaques sur la tablede soudage en prenant soin de laisser un cartement entre elles. La valeur de cetcartement dpend de l'paisseur des plaques et de la prparation de leurs bords.

Les tles et les plaques dont l'paisseur est suprieure ou gale 2 mm, maisinfrieure 5 mm, doivent avoir un cartement environ gal la moiti de l'paisseur.

Pour les plaques dont l'paisseur est suprieure ou gale 5 mm, l'cartementdoit tre gal l'paulement.

Pour excuter le pointage proprement dit, on procde comme suit:

- On tient le porte-lectrode pour que l'lectrode forme un angle qui varieentre 70 et 80 avec la surface des plaques.

- On amorce toujours l'arc dans le joint et non sur la surface de laplaque.

- On excute le pointage en imprimant un lger mouvement transversal l'lectrode afin de fusionner de manire gale les deux bords des plaques,comme la figure suivante

- On pique les points l'aide d'un marteau piquer, puis on donne un coupde brosse.

Si, pendant ou aprs le pointage, il se produit une dnivellation des bords des plaques, ilfaut les replacer en les martelant sur une enclume.

Le pointage doit tre excut dans un ordre dtermin.

La longueur du point de soudure peut varier entre 5 et 20 mm, selon la longueuret l'paisseur des plaques.

L'espacement entre les points doit se situer entre 30 et 50 fois l'paisseur desplaques dont la longueur est assez importante.

Par contre, pour les plaques de faible longueur, deux quatre points de souduresont ncessaires pour les retenir ensemble.

Les points doivent tre bien fusionns, sinon ils se fissureraient pendant l'excutiondu cordon de soudure. De plus, leur surpaisseur doit tre faible.

Pour russir un pointage de qualit, l'lectrode doit tre choisie en fonction de l'cartementdes plaques et de la prparation du joint. Par exemple, le pointage des joints chanfreins doits'effectuer avec une lectrode dont le diamtre est plus petit que celui de l'lectrode utilise pour


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excuter le soudage proprement dit. Ceci permet l'arc d'atteindre le fond du joint et d'excuter despoints de petite dimension. La figure 1.47 vous montre un exemple du diamtre de l'lectrode utiliseren fonction de l'paisseur des plaques et de la prparation du joint.

Figure 1.47 Choix du diamtre d'lectrode.

Soudage bout bout sur bords droits de deux plaques en position plat

Aprs avoir excut le pointage des plaques, on procde au soudage de la faonsuivante.

- On amorce l'arc dans le joint 10 mm de l'extrmit gauche des plaques.L'arc ne doit pas tre amorc sur un point de soudure.

- Une fois que l'arc est amorc, on recule rapidement jusqu' l'extrmitgauche des plaques.

- On tient l'lectrode pour que son bout se trouve 2,5 mm de la surfacede la plaque jusqu' la formation d'un bain de fusion.

- On incline ensuite l'lectrode pour former un angle d'environ 75 parrapport l'horizontale, tout en la maintenant dans un plan perpendiculaireau futur cordon de soudure.

- On dplace l'lectrode rgulirement de gauche droite avec un lgermouvement transversal afin de fusionner de manire gale les deux bordsdu joint.

Dans le cas du soudage des joints faiblement espacs (faiblecartement), le dplacement doit tre rectiligne sans aucunmouvement transversal, ce qui favorise la pntration.

Lors du dplacement de l'lectrode, il faut surveiller le dplacement decelui-ci pour que l'arc fusionne les deux bords du joint de manire gale, tout enformant un trou de serrure, comme la figure 1.48.

Figure 1.48 Trou de serrure.


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La formation d'un trou de serrure assure une pntration adquate.

Lors de l'excution du cordon de soudure, une fois rendu sur un point desoudure, on doit augmenter lgrement la vitesse du dplacement de l'lectrode.Ceci permet de donner au cordon de soudure une surpaisseur uniforme sur toute salongueur.

- Une fois rendu l'autre extrmit du joint, on arrte la soudure enapprochant davantage le bout de l'lectrode de la surface des plaques. Onmaintient l'lectrode dans cette position pendant deux secondes, puis onl'loigne rapidement.

- On nettoie le joint.

N'hsitez pas plier votre lectrode au niveau du porte-lectrode unangle qui vous permettra d'observer le bain de fusion et d'atteindre un joint dontl'accs est difficile.

Pour continuer une portion de soudure dj excute:

on amorce l'arc 10 mm en avant de la fin du cordon de soudure.

On revient en arrire (de droite gauche) jusqu' la fin du cordon.

On maintient l'lectrode dans cette position jusqu' la formation d'un bain defusion.

On inverse ensuite le sens du dplacement de l'lectrode afin de reprendre le sensnormal de dplacement de l'lectrode, c'est--dire de gauche droite.

La figure 1.49 vous montre le ramorage d'un arc.

Figure 1.49 Ramorage de l'arc.

Dans le cas du soudage bout bout sur bords droits, il arrive quelquefois que lapntration soit dfectueuse ou insuffisante.

Pour y remdier, on excute un cordon de soudure l'envers du joint, comme lafigure 1.50.

Figure 1.50 Soudure l'envers du joint.


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On nettoie l'envers du joint l'aide d'un marteau piquer et d'une brossemtallique,

puis on excute le cordon de soudure.

De plus, si l'on veut avoir une soudure de qualit sans inclusion de laitier, uneprparation soigne s'impose avant l'excution de la soudure l'envers.

Cette prparation consiste enlever le laitier et faire un sillon tout le long du joint, l'envers du premier cordon, l'aide d'une meuleuse portative afin d'atteindre sa racine.

On excute le cordon dans le sillon.

Soudage bout bout sur bords chanfreins

Il existe plusieurs mthodes pour excuter le soudage bout bout sur bords chanfreinsde deux plaques en position plat.

Voici les deux principales mthodes.

La premire mthode consiste dposer une srie de cordons troits fusionns lesuns sur les autres.

Les deux premiers cordons s'excutent en inclinant l'lectrode d'un angle quivarie de 70 80, tout en la maintenant dans un plan perpendiculaire aujoint.

Pour excuter les autres cordons, il faut incliner l'lectrode dans le sens de lalongueur du joint, de 70 80, et transversalement au joint, comme vouspouvez le voir la figure 1.51.

Figure 1.51 Soudage sur bords chanfreins.

On utilise une lectrode detype cellulosique pour excuter lepointage et le premier cordon desoudure. Le diamtre de cettelectrode doit tre plus petit que celuide l'lectrode utilise pour excuter lesoudage proprement dit.

La deuxime mthode consiste dposer des cordons larges:

soit en imprimant l'lectrode un mouvement transversal,

soit en utilisant des lectrodes avec un gros diamtre et dont l'enrobage contient dela poudre de fer.


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L'angle de l'lectrode est de 70 80 par rapport l'horizontale.

Dfauts d'un joint soud

Les dfauts d'un joint soud sont les mmes que ceux qui ont t prsents lors del'excution d'un cordon de soudure.

A ces dfauts s'en ajoutent d'autres, savoir :

- Manque de fusion. Ce dfaut, tel qu'il est montr la figure 1.52, setraduit par un collage superficiel des pices qui se spareront au moindreeffort.

Il est caus par:

- une lectrode dont le diamtre est trop grand pour l'angle du chanfrein,

- une intensit de courant trop faible,

- un mauvais nettoyage du joint, une vitesse de dplacement trop rapide,

- par un angle incorrect de l'lectrode.

Figure 1.52 Manque de fusion.

- Manque de pntration. Ce dfaut, tel qu'il est montr la figure 1.53,est caus par:

une intensit de courant trop faible,

par une vitesse de dplacement trop rapide,

par un angle incorrect de l'lectrode,

par une lectrode dont le diamtre est trop grand pour l'angle duchanfrein,

par un espacement trop faible entre les pices.

Figure 1.53 Manque de pntration.

- Caniveaux. Les caniveaux, tel qu'il est montr la figure 1.54, sontcauss par:

une intensit de courant trop leve,

une longueur d'arc suprieure la normale,

un angle incorrect d'lectrode,

un mauvais choix de l'lectrode,

un soufflage de l'arc.

Figure 1.54 Caniveaux.


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- Inclusion du laitier. Le laitier emprisonn dans le cordon de soudurecause une discontinuit dans le mtal, qui affaiblit les proprits mcaniquesdu joint.

L'inclusion du laitier, tel qu'il est montr la figure 1.55, est cause par:

un nettoyage inadquat du laitier aprs chaque cordon lors del'excution d'un joint multipasse (en plusieurs passes),

une inclinaison incorrecte de l'lectrode,

une longueur d'arc trop courte,

un enrobage fissur ou de mauvaise qualit,

un nettoyage incomplet des scories aprs une prparation auchalumeau des bords de joints.

Figure 1.55 Inclusion du laitier.

- Cordon de soudure dpos en dehors de l'axe du joint. Ce dfaut, telqu'il est montr la figure 1.56, est d un manque de dextrit.

Le soudeur ne russit pas dposer le cordon de soudure dans l'axe dejoint. Il en rsulte une pntration non dirige et une fusion non uniformedes bords du joint.

Figure 1.56 Cordon dpos en dehors de l'axe du joint.

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