Technologie de soudage à l'arc électrique des métaux

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'impact d'un arc électrique sur la structure d'un matériau est l'un des plus anciens moyens d'obtenir une liaison solide entre des pièces métalliques. Les premières approches technologiques de cette méthode de soudage présentaient de nombreux inconvénients liés à la porosité de la soudure et à la formation de fissures dans la zone de travail. À ce jour, les fabricants d'équipements et d'appareils auxiliaires ont considérablement optimisé la méthode de soudage à l'arc électrique, élargissant ainsi la portée de son utilisation.

Vue d'ensemble de la technologie

La méthode est désignée MMA (Manual Metal Arc), qui peut être déchiffrée comme soudage manuel à l'électrode enrobée. Le flux de travail est basé sur le contrôle du courant électrique fourni à la zone cible par une source spéciale connectée au réseau. Le courant est fourni aux pièces à souder par deux câbles de polarité différente. En effet, la fermeture du circuit électrique et provoque la formation d'un arc,dont l'effet thermique fait fondre le métal et forme un bain de soudure.

Après la fin de l'attaque thermique, la zone de travail se refroidit et sa structure se cristallise. L'électrode est un élément important de la technologie du soudage à l'arc électrique. En règle générale, il s'agit d'une tige d'acier munie d'un revêtement d'une certaine composition chimique. Lorsque l'arc électrique est appliqué, la structure de la barre fond également et tombe dans la zone de travail, formant un matériau avec une structure unique avec la pièce.

Allumage de l'arc comme première étape de travail

Comme déjà mentionné, l'initiation de l'exposition thermique se produit à la suite de la fermeture du circuit électrique. L'arc lui-même, en fonction de la source de courant utilisée, peut être caractérisé par des propriétés courant-tension légèrement plongeantes, fortement plongeantes ou dures. Cela se produit à la suite de l'application d'un courant à l'électrode et à la surface de la pièce. Le courant passe à travers les deux objets, après quoi un arc électrique se forme entre eux.

L'excitation même du processus se produit de différentes manières. Dans un cas, le soudage à l'arc est initié en touchant brièvement la pièce à usiner avec une rupture rapide avec la barre. Et dans l'autre, des touches frappantes sont exécutées avec les mêmes séparations à certaines distances. Dans ce cas, la stabilité du soudage dépendra précisément du maintien d'une distance acceptable entre l'électrode et la pièce. Si cette distance est dépassée, l'arc s'arrêtera. A l'inverse, placer le jonc trop près de la pièce à souder peut provoquer un collage des matériaux. ChoixLa distance optimale dépend du degré d'élasticité de l'arc lui-même, qui est également déterminé par les réglages courant-tension de l'équipement. Des artisans expérimentés peuvent ajuster la distance dans la plage autorisée, affectant ainsi à la fois l'efficacité de la fonte et la pénétration du métal.

Processus de soudage

La source de courant déjà mentionnée est impliquée dans les travaux, dont les types seront considérés séparément, et deux câbles de polarité différente. Un câble se termine par un porte-électrode et l'autre par une pince terminale, qui est fixée sur la pièce à usiner. Sous l'effet thermique de l'arc amorcé, le métal fond dans le bain de fusion. Au fur et à mesure que ce processus se déroule, le transfert de gouttes de l'électrode consommable est également effectué - petite goutte et grosse goutte. Ici, il est nécessaire de souligner l'importance du revêtement de la barre. La composition chimique du revêtement n'est pas tant déterminée par les exigences d'interaction avec un arc électrique, mais par l'influence sur la structure de la couture, qui acceptera les composants du revêtement par le biais de gouttes de fusion.

Dans le processus de soudage à l'arc électrique, la couche externe de l'électrode est également brûlée, ce qui entraîne la formation de composés protecteurs gazeux. La formation d'un nuage qui ne permet pas les effets nocifs de l'environnement est la différence fondamentale entre l'approche moderne du soudage MMA. Après l'arrêt de l'arc électrique, le processus de solidification et de cristallisation du composé formé commence.

Types de coutures produites

Il existe plusieurs classifications de coutures qui peuvent être obtenues lors du processus de cette soudure. Par exemple, les connexions au plafond, verticales et horizontales se distinguent par leur position. À leur tour, les coutures verticales diffèrent selon la direction - en descente et en montée. Les joints horizontaux sont peut-être les plus difficiles, car le métal tombera de la zone de soudage vers les bords inférieurs de la pièce. Pour la même raison, l'ourlet supérieur peut être dégagé.

Les connexions discontinues et continues se distinguent par leur longueur. Les premiers sont assez souvent utilisés pour la raison qu'ils économisent des ressources et du temps. Des coutures solides de soudage à l'arc électrique sont utilisées dans les cas où il est nécessaire d'assurer un haut degré de fiabilité lors de l'appariement de deux structures critiques. Une connexion intermittente est moins durable, mais dans certaines conditions elle se justifie.

Il existe également une classification par convexité. Ce paramètre dépend du volume de métal déposé. Il existe des coutures convexes, normales et concaves. Dans le même temps, il ne faut pas s'attendre à ce que la présence d'une grande quantité de superposition en tant que telle assure la résistance et la durabilité de la connexion. Sous l'action de charges et de vibrations élevées, une telle couture perd le joint d'une structure normale.

Transformateurs pour soudage MMA

Il s'agit d'une source universelle et d'un convertisseur de courant électrique, qui est également utilisé dans le soudage par flux et la découpe plasma du métal. De tels dispositifs sont de conception simple, d'entretien sans prétention et fiables. Gestion mêmeles modèles modernes sont pour la plupart mécaniques. Le rembourrage de l'équipement est une bobine avec un fil enroulé - un noyau qui convertit le courant électrique du secteur en tension nécessaire pour des tâches spécifiques. Il est important de noter que le soudage à l'arc électrique sous alimentation par transformateur implique l'utilisation de courant alternatif, ce qui nécessite des compétences professionnelles de la part de l'opérateur.

Dispositifs onduleurs

L'appareil le plus technologiquement avancé, facile à utiliser et fonctionnel pour soutenir le soudage moderne. Il permet un fonctionnement dans des conditions DC, augmentant les chances d'obtenir une couture lisse et propre même pour un débutant. Plus important encore, le soudage à l'arc électrique avec un onduleur vous permet d'utiliser un réseau domestique pour l'alimentation s'il est capable de fournir un courant de 16 A à 25 A. En général, c'est la meilleure solution pour les besoins privés lorsqu'il est nécessaire de traiter des pièces dans un garage, poser des revêtements métalliques, etc.. e. Les spécialistes peuvent également utiliser les ressources de l'onduleur pour le soudage à l'arc sous argon, élargissant ainsi les possibilités de fonctionnement de l'équipement.

Redresseurs de soudage à l'arc

Ces dispositifs sont utilisés pour convertir le courant secteur du courant alternatif en courant continu, contribuant également à la mise en œuvre de coutures de haute qualité. La principale différence entre ce type de sources de courant est la cohérence de l'interaction avec différents types d'électrodes. Avec ce support, les machines de soudage à l'arc peuvent être utilisées pour des opérations dans des environnements de gaz protecteur - par exemple, si la tige est en acier oumétal non ferreux. Les inconvénients des redresseurs comprennent une grande taille, une masse importante et, par conséquent, des difficultés de transport. Par conséquent, les fabricants proposent en plus des plates-formes de course avec des roues pour un déplacement pratique de l'appareil.

Pros de la technologie

La configuration de cette méthode de soudage dans le contexte de nombreuses méthodes alternatives peut sembler obsolète et inefficace, cependant, dans le cadre de ce concept, il est possible d'organiser la possibilité de traiter presque tous les types de métaux courants. La polyvalence est le principal avantage de la méthode MMA. Il y a aussi un plus en termes d'ergonomie physique du travail. Cela ne veut pas dire que le soudage à l'arc manuel est confortable, mais la capacité même d'effectuer des opérations dans n'importe quelle position et dans des espaces confinés est très précieuse.

Séparément, il convient de souligner l'indépendance des conditions atmosphériques et de température extérieures du travail. Le processus peut être organisé à l'intérieur comme à l'extérieur. Si nous parlons d'exigences accrues en matière de qualité de la soudure, la technologie permet l'utilisation de moyens de protection pour empêcher l'air de pénétrer dans le bain de soudure, ce qui minimise le risque de défauts.

Inconvénients de la technologie

La méthode est très bon marché en termes d'organisation, ce qui ne peut qu'entraîner un certain nombre de facteurs négatifs. Par exemple, l'exclusion des méthodes modernes d'automatisation des processus et de contrôle électronique des paramètres individuels de la source d'alimentation transfère la responsabilité de la qualité de la couture à l'opérateur. De ses compétencesles caractéristiques de la structure résultante du composé dépendront dans une plus large mesure. D'exécution simple, le soudage à l'arc électrique des métaux ne peut pas non plus être appelé. La difficulté réside dans le processus d'amorçage de l'arc, qui, là encore, est contrôlé par l'utilisateur "à l'œil" sans systèmes auxiliaires. Si nous comparons la méthode avec le soudage semi-automatique, il y aura un manque de productivité.

Conclusion

En raison de sa polyvalence, la technologie MMA a adopté et détient systématiquement de nombreuses applications. Dans le ménage, dans les ateliers et les services automobiles, dans les industries et dans la construction, le soudage à l'arc électrique trouve sa place, vous permettant d'effectuer une variété de coutures. Quant aux limitations, elles sont principalement déterminées par l'ergonomie. Les concepts alternatifs pour le soudage semi-automatique, en raison de leur commodité, sont également très demandés, déplaçant dans certains domaines les principes du MMA. D'autre part, le soudage à l'arc surpasse de nombreuses technologies concurrentes en raison de la résistance accrue du joint formé et de l'investissement minimal en ressources dans l'organisation du travail.