Qu’est-ce qu’un poste à souder à l’arc ?
Un poste à souder à l’arc est une machine à souder qui utilise l’arc électrique pour assembler des métaux identiques.
L’éclair d’arc fait référence au phénomène d’un courant électrique circulant dans l’air non conducteur lorsqu’un courant élevé est appliqué entre des conducteurs non connectés. Le flux de courant crée un état d’excitation qui peut atteindre des températures comprises entre 5 000 et 20 000 °C. Le fer fondant à environ 1 500 °C, il est possible de créer des températures suffisantes pour joindre le fer au fer.
Il existe plusieurs types de postes à souder à l’arc. En règle générale, une électrode ou une baguette de soudage est utilisée pour assembler le métal de base. Au cours de ce processus, l’oxydation et la nitruration sont évitées grâce à un gaz inerte.
Utilisations des postes à souder à l’arc
Les postes à souder à l’arc sont couramment utilisés pour toutes sortes de structures métalliques, notamment les voitures, les véhicules ferroviaires, les navires, les avions, les bâtiments, les machines de construction et les machines industrielles. Le métal de base est souvent l’acier, mais ils peuvent également être utilisés pour assembler des métaux non ferreux tels que l’aluminium et le titane.
Le soudage est effectué dans une atmosphère contenant des niveaux élevés d’azote et d’oxygène, de sorte que la nitruration et l’oxydation peuvent entraîner des défauts de soudage. Pour éviter ce phénomène, un gaz inerte est utilisé pendant le soudage à l’arc pour bloquer l’azote et l’oxygène. Le gaz inerte est appelé gaz de protection et comprend l’argon et le dioxyde de carbone.
Principe des postes à souder à l’arc
Les postes à souder à l’arc sont divisés en deux grandes catégories : postes à souder à l’arc à électrode consommable et postes à souder à l’arc à électrode non consommable, selon que les électrodes de décharge sont fusionnées ou non. Les types d’électrodes consommables comprennent le soudage à l’arc sous protection et le soudage MIG/MAG, tandis que les types d’électrodes non consommables comprennent le soudage TIG et le soudage plasma.
1. Méthode de soudage à l’arc sous protection
Cette méthode de soudage utilise une baguette de soudage dont l’âme métallique est recouverte d’un matériau d’enrobage composé principalement de carbonate de calcium et de cellulose pour générer une décharge d’arc. Le matériau de revêtement se décompose sous l’effet de la chaleur et produit un gaz de protection. Ce gaz protège de l’oxygène et de l’azote présents dans l’atmosphère et évite les défauts de soudage.
2. Méthodes de soudage MIG et MAG
MIG/MAG signifie “Metal Inert Gas, Metal Active Gas” (gaz inerte métallique, gaz actif métallique). Il s’agit d’une méthode de soudage qui utilise du dioxyde de carbone inerte ou de l’argon comme gaz de protection pour éviter l’oxydation et la nitruration.
Le fil de soudage est alimenté automatiquement, ce qui offre une excellente efficacité. Cette méthode présente toutefois l’inconvénient d’être difficile à utiliser pour le soudage des métaux non ferreux tels que l’aluminium et ne peut être utilisée que pour le soudage des métaux ferreux.
3. Méthode de soudage TIG
TIG signifie “Tungsten Inert Gas” (gaz inerte de tungstène) et utilise le tungstène comme électrode pour la décharge. L’argon ou l’hélium sont utilisés comme gaz de protection. Les baguettes de soudage doivent être préparées séparément.
4. Méthode de soudage au plasma
Cette méthode utilise le tungstène comme électrode pour la décharge et utilise un arc de plasma comme source de chaleur pour le soudage. Le plasma présente l’avantage d’une densité d’énergie extrêmement élevée et d’une faible déformation du matériau de base. En revanche, les postes à souder et les coûts d’exploitation sont élevés.
Structure des postes à souder à l’arc
Les postes à souder à l’arc génèrent une décharge d’arc en émettant des électrons thermiques à partir de l’électrode. L’énergie thermique ainsi générée est utilisée pour faire fondre le matériau de base afin de réaliser le joint. Les postes à souder à l’arc courantes peuvent être classées en deux types de sources de courant de soudage : le courant alternatif et le courant continu.
1. Postes à souder à l’arc en courant alternatif
Les postes à souder à l’arc en courant alternatif utilisent différents types de transformateurs de fuite. Parmi ceux-ci, le type à noyau mobile présente d’excellentes caractéristiques. Les bobines primaire et secondaire se font face pour déplacer le noyau de fer mobile, ce qui modifie la réactance aux fuites et permet de réguler le courant secondaire.
2. Postes à souder à l’arc à courant continu
Les postes à souder à l’arc en courant continu sont dotés de mécanismes internes pour la commande de l’onduleur. Leur structure interne est donc complexe et ils présentent les inconvénients d’un prix élevé et d’une mauvaise maintenance. Cependant, ils disposent d’une large plage de réglage de la tension et peuvent souder avec une puissance stable.
Ces postes à souder sont équipés d’une torche de soudage et d’un dévidoir de baguettes de soudage automatiques, ainsi que d’un dispositif de remplissage et de projection du gaz de protection.
Autres informations sur les postes à souder à l’arc
Points à prendre en compte lors de l’utilisation de postes à souder à l’arc
Les points suivants doivent être pris en compte lors de l’utilisation des machines de soudage à l’arc sous protection couramment utilisées.
1. Vêtements
Les vêtements doivent être vérifiés dans le cadre de la préparation au soudage. Les vêtements courants comprennent une casquette ou une cagoule, des lunettes de sécurité, des couvre-bras, des gants en cuir, un masque de protection contre la lumière pour le soudage, une couverture frontale, des couvre-pieds et un masque anti-poussière.
2. Préparation des composants
Préparez les pièces à utiliser pour le soudage. Le soudage nécessite le soudeur lui-même, des câbles de cablage, des pinces de mise à la terre, des pinces pour baguettes de soudage, des rallonges de câbles de baguettes de soudage, des outils d’alimentation et des sécheurs de baguettes de soudage.
Les outils d’alimentation et autres équipements sont préparés en fonction de la méthode de connexion du corps du soudeur et de la source d’énergie à laquelle il est connecté. Si le raccordement de la machine à souder comprend des travaux sur le circuit de charge, la loi japonaise sur la santé et la sécurité au travail exige qu’une formation spéciale pour les manipulateurs d’électricité à basse tension soit suivie. Une fois les composants préparés, les outils utilisés pour le soudage sont préparés.
Les outils les plus courants sont les marteaux kellen, les marteaux burineurs, les brosses métalliques, les marqueurs solides, les jauges de soudage, les meuleuses à disque et les extincteurs. Il convient de noter que la désignation d’un superviseur de travail et la mise en œuvre de contrôles de santé spéciaux et de mesures de l’environnement de travail sont obligatoires.