Soudage à l'argon : équipement et technologie de travail

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

La méthode de soudage à l'argon (système TIG) est principalement utilisée pour travailler avec des pièces à paroi mince d'une épaisseur maximale de 6 mm. Selon la configuration d'exécution et les types de métaux disponibles pour la maintenance, cette technologie peut être qualifiée d'universelle. Les limites de la portée du soudage à l'argon ne sont déterminées que par sa faible efficacité à travailler avec de grands volumes. La technique se concentre sur la grande précision de l'opération, mais avec de grandes ressources.

Principes généraux de la technologie

Il s'agit d'un type de soudage à l'arc manuel qui utilise une électrode de tungstène dans un environnement de gaz de protection. La fusion est réalisée au moyen d'un arc excité entre l'électrode et la pièce cible. Pendant le fonctionnement, l'alimentation en gaz et la direction correcte du tungstène doivent être assurées. Pour obtenir une soudure de haute qualité, le mélange gazeux doit s'écouler constamment et sans interruption, mais lentement. Un desLes principes de base du soudage à l'argon consistent en l'exécution manuelle de manipulations de travail, mais en fonction du support technologique, par exemple, le processus de direction du matériau de remplissage peut être automatisé. Le gaz est sélectionné en fonction des caractéristiques du métal à souder. L'hélium et l'argon sont plus couramment utilisés, d'où le nom de la méthode. Dans le cas de structures poreuses de pièces, des bains de gaz protecteurs sont utilisés avec un apport d'oxygène jusqu'à 3-5%. Un tel additif augmente les propriétés protectrices de la soudure contre l'apparition de fissures et l'exposition à l'air atmosphérique. Dans le même temps, l'argon pur en tant que tel n'est pas en mesure de créer une barrière contre le passage de l'humidité, de la saleté et d'autres particules qui peuvent avoir un effet négatif direct sur la structure de soudure formée. Des facteurs environnementaux externes et une surface de pièce mal nettoyée peuvent également être à l'origine de thèmes étrangers.

Machine à souder TIG

Les onduleurs ou les transformateurs sont utilisés comme source de courant. Plus souvent - le premier, car ils diffèrent par un appareil plus ergonomique et des caractéristiques optimisées pour la plupart des tâches typiques. Les onduleurs peuvent fonctionner en deux modes - avec alimentation CC ou CA. Pour l'entretien des métaux solides (par exemple, l'acier), le courant continu est utilisé, et pour les métaux mous (aluminium et ses alliages), le courant alternatif est utilisé. Un appareil moderne pour le soudage à l'argon est doté de la capacité d'ajuster le courant, d'une protection contre la surchauffe et la surtension et, dans certaines modifications, d'un écran qui reflète toutes les principalesparamètres. Récemment, des modifications avec un amorçage d'arc facilité et une stabilisation des paramètres de soudage sont également demandées. Ce sont respectivement les fonctions Hot-Start et Arc-force.

Spécifications matérielles

Choisissez les onduleurs par tension, poids, puissance, spectre de courant de soudage, disponibilité de certaines fonctions et dimensions. Les plages moyennes des principaux paramètres de fonctionnement d'une machine à souder à l'argon peuvent être représentées comme suit:

• Puissance - de 3 à 8 kW.
• Valeurs de courant - minimum 5-20 A, maximum 180-300 A.
• Tension - 220 V pour les modèles domestiques et 380 V pour les industriels.
• Poids - de 6 à 20 kg.

Pour effectuer des opérations simples, on utilise des modèles peu coûteux avec une intensité de courant maximale d'environ 180 A. De plus, dans de tels équipements, le manque de puissance est généralement compensé par un coefficient élevé de durée d'activation - une moyenne de 60-70 %. Cela signifie que l'opérateur pourra travailler pendant 7 minutes sans arrêter le processus pour refroidir l'appareil et, par exemple, se reposer pendant 3-4 minutes. Les professionnels, quant à eux, utilisent principalement des appareils puissants alimentés par des réseaux triphasés de 380 V. Les avantages de ces appareils incluent la possibilité de souder avec des surtensions allant jusqu'à 15 %, un réglage en douceur de l'intensité du courant et un système de refroidissement efficace.

Équipement supplémentaire

En plus du générateur de courant, les travaux nécessiteront une bonbonne avec un mélange gazeux, un brûleur, des électrodes et du fil d'apport. Le cylindre a un réducteur dans la conception avec un volume d'alimentation en gaz réglableet un tuyau relié à l'outil. Une torche en forme de pistolet est utilisée pour diriger le gaz de protection. Il se connecte au tuyau du cylindre et fixe l'électrode de tungstène dans le support. Sur la poignée du brûleur, des boutons sont fournis pour allumer l'alimentation en gaz et le courant. Les paramètres de la torche pour le soudage à l'argon sont choisis en fonction du format de l'électrode et des exigences de maintenance de la pièce cible. Les caractéristiques dimensionnelles et structurelles, le débit de la buse, etc. Il s'agit d'une barre métallique qui peut également être soudée.

Conditions pour obtenir une soudure de haute qualité

La réussite de l'opération sera principalement soutenue par les compétences de l'interprète. Un maître expérimenté se distingue par sa capacité à maintenir le brûleur dans la bonne position pendant une longue période, ainsi qu'à fournir correctement les matériaux de remplissage, s'ils sont nécessaires pour résoudre un problème spécifique. Outre les compétences du maître, la qualité sera déterminée par le respect de la technologie de soudage. Il existe de nombreuses nuances et subtilités tant dans l'organisation du processus que dans le déroulement de l'exécution physique du travail. Par exemple, tout le monde ne sait pas que le brûleur doit être maintenu à un angle de 20 à 40 ° par rapport à la direction d'exposition thermique. En ignorant cette règle, vous pouvez obtenir une connexion fragile et peu fiable. De plus, la machine de soudage à l'argon elle-même est d'une grande importance pour obtenir un résultat de haute qualité. Et il ne s'agit même pas des paramètres techniques et opérationnels,mais dans la fiabilité de l'outil, l'ergonomie de sa conception et l'efficacité de la fonctionnalité.

Préparation du matériel pour le soudage

Avant de souder, nettoyez la surface de la pièce cible. Lors de la première étape, un traitement physique est effectué, puis un dégraissage. Les taches d'huile et de graisse sont éliminées avec de l'acétone ou des solvants pour surfaces métalliques. Il existe une autre astuce liée à la préparation de pièces d'une épaisseur supérieure à 4 mm. La soi-disant coupe des bords est effectuée. Ils sont biseautés afin que le bain de soudure puisse ensuite se trouver sous la surface de la pièce. Cela vous permettra de former plus efficacement une couture de connexion. Avant de travailler avec un matériau en feuille mince, la technique de bordage est également utilisée, dans laquelle le bord est plié à angle droit. Pour que le soudage à l'argon laisse un minimum de brûlures et de déformations, le film d'oxyde est également retiré de la pièce. Pour cette opération, vous pouvez utiliser des matériaux abrasifs avec des outils. Par exemple, le processus manuel utilise souvent une lime ou du papier de verre.

Flux de travail

Le câble de masse est fixé à la pièce, le brûleur est connecté à l'onduleur et à la bouteille de gaz. Le maître prend le brûleur d'une main et le fil d'apport de l'autre. Procédez ensuite au réglage des paramètres de fonctionnement de l'équipement. Il est nécessaire de définir l'intensité de courant optimale, en fonction des paramètres de la pièce. Comment choisir le mode optimal ? Dans le cas des aciers de base de grand format et de leurs alliages, le soudage à l'argon est réalisé à courant continupolarité. Si nous parlons de métaux non ferreux, les conditions optimales créeront un courant alternatif à polarité inversée. Avant le début immédiat de l'opération, il est nécessaire d'ouvrir l'alimentation en mélange gazeux pendant environ 15 à 20 secondes. Après cela, la buse du brûleur est amenée à la surface de la pièce et la distance de l'électrode doit être de 2-3 mm. Un arc électrique se formera dans cet espace, ce qui assurera en outre la fusion du bord et de la tige de remplissage.

Caractéristiques du travail du titane

Dans le cas du titane, les difficultés sont dues à son activité chimique, qui se produit lors de l'interaction avec un mélange gazeux. En particulier, lors de la fusion, une oxydation se produit, un film dur se forme et l'hydrogène réduit la qualité de la soudure. De plus, du fait de la faible conductivité thermique du titane, il devient nécessaire de ressouder autour du joint existant, qui est réalisé en première passe par soudage à l'argon. De vos propres mains, vous pouvez effectuer un traitement de haute qualité de ce métal en utilisant une combinaison d'électrodes en tungstène et d'une tige de remplissage, en maintenant un angle entre ces éléments de 90 °. Au moins cette recommandation peut être utilisée lorsque vous travaillez avec des feuilles de 1,5 mm.

Caractéristiques du travail du cuivre

Les problèmes de soudage de ce métal sont quelque peu similaires à ceux évoqués ci-dessus. Au cours du travail, la même oxydation est observée, conduisant à une soudure non homogène. Il existe d'autres caractéristiques associées à l'oxyde de billette de cuivre en raison de la réaction avec l'hydrogène. Des paires se forment qui remplissent la structure de la jonction, quiconduit logiquement à la préservation des bulles d'air. Comment faire cuire du cuivre avec une soudure à l'argon pour éliminer de tels effets? Travaillez uniquement avec une polarité inversée ou un courant alternatif. Le gaz utilisé est l'argon et les électrodes ne sont pas en tungstène mais en graphite. Contrairement au soudage au titane, la méthode de fusion des bords est utilisée sans baguette d'apport.

Caractéristiques du travail de l'aluminium

C'est peut-être le métal le plus capricieux en soudage, ce qui peut s'expliquer par la difficulté de conserver la forme pendant la fusion, une oxydabilité élevée, une conductivité thermique élevée et une tendance à former des fissures, des bosses et d'autres défauts. Le mélange d'argon jouera dans ce cas non seulement le rôle de protection contre l'oxygène, mais jouera également le rôle d'activateur du plasma électriquement conducteur. Pendant le processus de chauffage, une couche réfractaire se formera, qui devra être détruite dans des conditions de polarité inversée ou de courant alternatif. À bien des égards, la qualité du soudage à l'argon de l'aluminium dépendra également du degré d'intensité de la direction de l'argon. Ainsi, lorsque vous travaillez avec une tôle d'aluminium de 1 mm d'épaisseur à une intensité de courant ne dépassant pas 50 A, la consommation de gaz inerte sera de 4 à 5 l / min. Les pièces épaisses jusqu'à 4-5 mm sont cuites à un courant de 150 A avec une alimentation en argon jusqu'à 8-10 l/min.

Respect des mesures de sécurité lors du soudage

Même avec des travaux mineurs, toute une série de mesures de protection doivent être prévues, notamment les suivantes:

• Pour éviter les effets thermomécaniques sous forme d'éclaboussures de la fonte au contact de la peau, il est nécessaire d'utiliser un équipement spécial– une veste, un pantalon, des gants et des manches en tissu dense résistant à la chaleur.
• Minimiser le risque d'incendie pendant le soudage à l'argon en nettoyant le lieu de travail des substances et objets inflammables. L'équipement, ses canaux de connexion sont soigneusement vérifiés et les communications de gaz sont pré-purgées.
• La question de la sécurité électrique est également importante. L'équipement doit être recouvert d'un revêtement diélectrique et le câblage doit être mis à la terre et protégé contre les courts-circuits.

Avantages et inconvénients de la méthode

L'un des principaux avantages de la technologie est sa polyvalence et sa capacité à travailler avec différents métaux à grande vitesse. Comme déjà mentionné, même les alliages qui craignent l'interaction avec l'oxygène peuvent être entretenus avec succès dans certaines conditions. Un autre avantage est exprimé dans un environnement gazeux protecteur, grâce auquel le risque de formation de pores et d'inclusions étrangères dans la structure de la soudure est réduit. Dans de nombreuses situations, il est nécessaire de délimiter autant que possible la zone de travail afin que le reste de la surface reste intact. Et en ce sens, le soudage à l'argon sera la meilleure solution, car le chauffage est effectué localement et ne déforme pas les éléments tiers et les pièces structurelles. Si nous parlons des lacunes, elles sont peu nombreuses. Premièrement, c'est la complexité de l'exécution physique de la tâche, qui nécessite certaines compétences et connaissances. Deuxièmement, une charge élevée sur le réseau avec des coûts d'électricité élevés est inévitable.

Conclusion

Aujourd'hui, tout le monde peut mettre en œuvre le soudage TIGsouhaitant, acquérir le matériel et les consommables appropriés. Pour les tâches ménagères à la ferme, par exemple, vous pouvez vous procurer l'appareil Resanta SAI 180 AD, qui vous permettra d'effectuer une soudure à l'argon fonctionnelle et productive. Un équipement de ce type avec un courant de 180 A coûte environ 18 à 20 000 roubles. Les professionnels sont des modèles recommandés comme "Svarog" TIG 300S et FUBAG INTIG 200 AC/DC. Ils se distinguent par une puissance élevée d'environ 6 à 8 kW, une intensité de courant de 200 A, mais ils coûtent également au moins 25 000 roubles. Ces équipements de soudage sont souvent utilisés dans la construction, les ateliers de réparation automobile spécialisés et les grandes industries.