Cours sur le soudage à l’arc électrode enrobée !

Stickers autocollants soudage

Soudobrasage d’acier galvanisé et défaut de soufflure

Macrographie soudure en angle

Posters sur le soudage

Le taux de dilution (au soudage)

Limite de solubilité (de l’hydrogène, du carbone dans le fer…)

Le carbone équivalent

Les risques métallurgiques au soudage

Le Rochage

L’Effondrement du métal fondu

Les Inclusions d’Oxyde

La Fragilisation par l’oxygène (par oxydation)

Le Manque de fusion ou de pénétration

La Fragilisation par formation de Phase Sigma ou Alpha-prime

La Fissuration au réchauffage

L’Arrachement Lamellaire

Le Vieillissement

Les porosités

Les Soufflures

Modification de la structure Austénite/Ferrite

La Fragilisation par Trempe martensitique en cordon

La Surchauffe (fragilisation par grossissement des grains)

La Corrosion Intergranulaire

La Fissuration à Chaud (FAC)

La Fissuration à Froid (FAF)

Symboles utilisés en métallurgie du soudage

Notions d’électricité en soudage

Chaudronnerie et soudage chez les particuliers

Virole pour l’EPR d’Hinkley Point à FRAMATOME au CREUSOT

Vidéo Usine Framatome, production des générateurs de vapeur pour EPR

Sommaire du cours sur le soudage à l'arc à l'électrode enrobée.

Soudure à l’arc, a la baguette, procédé 111, MMA (Manuel Metal Arc), SMAW (Shielded Metal Arc Welding) ou encore SAEE (Soudage à l’Electrode Enrobée) sont les différents noms que l’on trouve pour ce procédé:

  • Définitions de la soudure à l’arc (électrode enrobée) ! Procédé 111
  • Schéma du soudage à l’arc (électrode enrobée)
  • L’arc électrique
  • Installation de soudage à l’électrode enrobée
  • Amorçage en soudage à l’arc et stabilité de l’arc électrique
  • Influence de l’intensité en soudage à l’arc avec électrode enrobée
  • Nature du courant de soudage et polarité en soudage à l’arc
  • — Le courant continu (ou redressé)
  • — Le courant alternatif
  • Choix du courant de soudage et de la polarité en fonction des matériaux soudés
  • Les sources de courant ! Caractéristiques du transformateur
  •  La prévention des risques pour les soudeurs
Schéma du soudage à l'arc à l'électrode enrobée

Définitions du soudage à l'arc (électrode enrobée) ! Procédé 111

Le soudage à l’électrode enrobée est souvent appelé « soudage à l’arc », il utilise des baguettes comme métal d’apport .
La soudure autogène à l’électrode enrobée consiste à mettre en fusion l’acier des pièces à souder et de les assembler grâce à un métal d’apport (l’âme de l’électrode).

Pour obtenir cette fusion, il faut une température très élevée,(3200°C) qui est obtenue par court-circuit entre deux électrodes (la pièce à souder et l’électrode) en créant un arc électrique qui est une sorte d’étincelle continue de très forte puissance qui dégage à la fois une lumière et une chaleur intense. 

La “baguette” fond dans le bain de fusion formant ainsi la soudure, l’enrobage de l’électrode (laitier ) fond à la température de l’arc et protège la soudure contre l’oxydation.

Soudeur à l'arc électrode

Schéma du soudage à l'arc (électrode enrobée)

Schéma du soudage à l'arc à l'électrode enrobée

L'arc électrique

Pour qu’il y aie un arc électrique, il faut:
  • la présence d’une tension suffisante entre les électrodes
  • le maintien d’une intensité minimale
  • un milieu suffisamment ionisable.

Installation de soudage à l'électrode enrobée

Schéma de l’installation:

  • Prise de raccordement électrique de 380V, permet la mise sous tension du poste à souder .
  • Poste à souder , transformateur de courant.
  • Pince de masse, passage du courant électrique se fixe sur un établi ou une pièce à souder
  • Support métallique (flan de tôle), permet le passage du courant de la masse vers l’élément à souder.
  • Porte électrode, porte électrode.
  • Etabli, permet de travailler de façon idéale.
Photo de l'arc électrique

L’arc électrique

Amorçage en soudage à l'arc et stabilité de l'arc électrique

L’amorçage d’un arc électrique est la création dans la veine d’air d’un arc électrique entre l’électrode (ou baguette) et la pièce à souder. Pour amorcer, il suffit de gratter la tôle. Il faut éviter de taper les électrodes. Parfois, lorsque l’on débute surtout, ou que les électrodes sont humides, ou que les intensités sont faibles, les électrodes collent à la pièce.

La stabilité de l’arc électrique dépend de la facilité qu’a le soudeur à maintenir l’arc aussi régulier que possible. Pour réussir une soudure de qualité, la stabilité de l’arc est essentielle. Elle est influencée par la qualité du générateur de soudage utilisé, mais aussi par :

  • les caractéristiques du courant (nature, polarité, intensité, fréquence)
  • la conductivité du milieu (selon la nature de l’enrobage)
  • la longueur d’arc (le plus court possible)

Influence de l'intensité en soudage à l'arc avec électrode enrobée

En règle générale, si vous avez une intensité élevée, l’amorçage sera facilité, mais la vitesse de fusion de l’électrode est trop rapide et les projections sont plus abondantes. En revanche, si vous avez une intensité faible, l’amorçage sera difficile. Il y’a un risque de collage de l’électrode à la pièce pendant le soudage. Il y’a un risque de défaut de collage (métal d’apport qui ne pénètre pas le métal de base) et un manque de pénétration . Le réglage de l’intensité dépend du diamètre de l’électrode, et du type de cordon à réaliser.
  • En soudage à plat : I=50x(Diamètre électrode – 1)
  • En soudage en angle intérieur (Il faut 20% de plus qu’en soudage à plat, donc): I=60x(Diamètre électrode – 1)
  • En soudage en angle extérieur (Il faut 20% de moins qu’en soudage à plat, donc): I=40x(Diamètre électrode – 1)
Ces réglages sont des valeurs approchées qui doivent être ajustées en fonction des soudeurs.

Nature du courant de soudage et polarité en soudage à l'arc

Le courant continu (ou redressé)

Ce courant produit un arc de grande stabilité. Il permet aussi de choisir la polarité de l’électrode. Il est recommandé dans la plupart des cas.
Aux intensités élevées, il présente l’inconvénient de provoquer une déviation gênante de l’arc par un phénomène que l’on appelle soufflage magnétique.

Ensuite, la <b>polarité </b>a aussi une importance non négligeable.

En polarité directe, l’électrode est reliée au pôle négatif (-). Elle est cathode. Le courant va de l’ électrode vers la pièce. Le bain de fusion est étroit est profond. Cette polarité favorise la pénétration et c’est la plus utilisée.

En polarité inverse, l’électrode est reliée au pôle positif (+). Elle est anode. Le courant va de la pièce vers l’électrode. Le bain de fusion est large et peu profond. l’ électrode est très chaude. On utilise cette polarité pour certains métaux ou pour limiter le taux de dilution .

Le courant alternatif

Ce courant est produit par des transformateurs. Il présente l’inconvénient de produire un arc de stabilité moindre. Pour remédier à cela on utilise des électrodes à enrobage ionisant.

Choix du courant de soudage et de la polarité en fonction des matériaux soudés

Courant alternatif Courant continu
Polarité directe Polarité inverse
Aciers non alliés + ++
Aciers inoxydables + ++
Fontes + ++
Aluminium et alliages ++ +
Rechargements durs + ++
Electrodes basiques > ++

Les sources de courant ! Caractéristiques du transformateur de soudage

L’installation comporte toujours, un générateur de courant, une pince porte électrode et une prise de masse.
Suivant les techniques de soudage pour lesquelles sont construits les postes , les caractéristiques de la source changeront. Comme le soudage à l’arc avec électrodes enrobées est manuel, on a des variations importantes de la longueur d’arc. La tension varie, donc l’intensité varie. Pour améliorer la stabilité de l’arc, on utilisera des postes à caractéristiques tombantes.

Pour le soudeur, les caractéristiques les plus importantes sont:

  • la nature du courant délivrée
  • la tension à vide U0
  • la plage de réglage des intensités
  • le facteur de marche
Soudeur électrode enrobée

Dessin de Rodmansvisuals

Livres sur le soudage

Cagoules

Tee-shirts soudeurs

Postes MMA (électrodes enrobées) (Marques fiables et industrielles)