Soudage à l'arc sous protection gazeuse : description de la technologie, modes, méthodes

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

Le soudage à l'arc sous protection gazeuse est une méthode qui améliore considérablement la qualité du résultat du travail. Cette technologie possède plusieurs fonctionnalités. Avant de l'appliquer, le maître doit se familiariser avec les bases du soudage à l'arc, qui est effectué dans un environnement de gaz de protection. Les caractéristiques de cette technologie seront discutées plus tard.

Caractéristiques de la technique

L'une des sous-espèces de la connexion à l'arc des produits métalliques, les pièces à usiner, est le soudage à l'arc sous protection gazeuse. GOST réglemente le processus au cours duquel le gaz est fourni au point de fusion. Il peut s'agir d'argon, d'oxygène, d'azote ou d'autres variétés. Il y a certaines caractéristiques d'un tel processus.

Chaque soudeur sait que la qualité d'une soudure dépend non seulement des compétences du soudeur, mais aussi des conditions au point de fusion. Idéalement, seuls les matériaux d'électrode et de remplissage devraient être présents ici. Si d'autres arrivent iciéléments, ils peuvent avoir un effet négatif sur le soudage. Le point de soudure ne sera pas assez fort à cause de cela.

La technologie du soudage manuel à l'arc sous protection gazeuse remonte à 1920. L'utilisation de telles substances vous permet de faire des coutures sans laitier. Ils se caractérisent par une grande pureté, ne sont pas recouverts de microfissures. Cette méthode est activement utilisée dans l'industrie lors de la création de divers éléments en métal.

Des proportions spéciales de gaz protecteurs vous permettent de soulager le stress dans la zone de fusion. Il n'y a pas de pores ici, ce qui améliore considérablement la qualité de la soudure. La couture devient plus solide.

Dans des conditions industrielles, lors du soudage, des baguettes mélangées à de l'argon et du dioxyde de carbone sont utilisées. Grâce à cette combinaison, l'arc devient constant, protégeant la zone de fusion des courants d'air. Cela vous permet de connecter de fines feuilles de métal.

Si une pénétration profonde est requise, le dioxyde de carbone et l'oxygène sont mélangés. Cette composition a des propriétés oxydantes, protège la couture de la porosité. Il existe de nombreuses techniques qui impliquent l'utilisation de différents gaz lors du soudage. Le choix dépend des spécificités de ce processus.

Technique de soudage

Il existe différents modes de soudage à l'arc sous protection gazeuse. Deux méthodes principales sont utilisées. Le premier d'entre eux implique l'utilisation de flèches de fusion. Un courant les traverse et la tige fond à cause de cela, formant une couture solide. Ce matériau fournit une liaison solide.

La deuxième technique consiste àsoudage à l'arc sous gaz de protection avec une électrode non consommable. Dans ce cas, le courant traverse également la tige, mais le matériau est connecté en raison de la fusion des bords des pièces métalliques, des flans. Le matériau de l'électrode ne fait pas partie de la soudure.

Lors de telles manipulations, différents gaz sont utilisés:

• Inerte. Ces substances sont inodores et incolores. Les atomes ont une enveloppe dense d'électrodes. Cela provoque leur inertie. Les gaz inertes comprennent l'argon, l'hélium, etc.
• Actif. Ils se dissolvent dans l'ébauche métallique et réagissent avec elle. Ces milieux comprennent le dioxyde de carbone, l'hydrogène, l'azote, etc.
• Combiné. Certains procédés nécessitent l'utilisation des deux types de gaz. Par conséquent, le soudage a lieu dans un environnement de gaz actifs et inertes.

Pour choisir le milieu gazeux, tenez compte de la composition du métal, de la rentabilité de la procédure elle-même, ainsi que des propriétés de la soudure. D'autres nuances peuvent être prises en compte.

Avec l'utilisation de gaz inertes, la stabilité de l'arc est améliorée, permettant une fusion profonde. De telles substances sont introduites dans la zone de fusion en plusieurs flux. S'il est parallèle à la tige, il s'agit d'un écoulement central. Il existe également des jets latéraux et concentriques. En outre, le gaz peut être fourni à une buse mobile installée au-dessus du fluide de travail.

Il convient de noter que lors du soudage à l'arc, qui a lieu dans un bain de gaz, les paramètres thermiques sont acceptables pour la production d'une soudure du modèle, de la qualité et de la taille requis.

Sélection du mode

Pour correspondreexigences de GOST, le soudage à l'arc sous protection gazeuse peut être effectué selon différents modes. Pour cela, dans la plupart des cas, l'utilisation d'onduleurs de type semi-automatique est nécessaire. Avec l'aide d'un tel équipement, il devient possible de réguler le flux d'électricité, sa tension.

Les appareils semi-automatiques à onduleur servent de source d'alimentation. Ils peuvent différer en puissance, ainsi qu'en options. Les performances varient selon le modèle. Pour la plupart des opérations de routine qui ne nécessitent pas le soudage d'alliages épais ou peu utilisés, des machines simples sont utilisées.

Le soudage automatique à l'arc sous protection gazeuse diffère par de nombreux paramètres:

• Rayon du fil.
• Diamètre du fil.
• Puissance de l'électricité.
• Tension.
• Vitesse d'avance des contacts.
• Consommation de gaz.

Les modes semi-automatiques existants de soudage à l'arc sous protection gazeuse sont également divisés en local et général. Dans le premier cas, le gaz de protection s'écoule de la buse dans la zone de soudage. Cette option est utilisée plus souvent. Le soudage local peut joindre différents matériaux, mais le résultat peut ne pas toujours être satisfaisant.

Lors de l'utilisation d'une alimentation en gaz locale, de l'air peut entrer dans la zone de fusion. Cela réduit la qualité de la couture. Plus la pièce à souder est grande, plus le résultat sera mauvais avec cette technique.

Si vous avez besoin de souder de grandes pièces, on utilise des chambres dans lesquelles l'atmosphère est régulée. D'euxl'air est pompé, un vide est créé. De plus, le gaz requis par la technologie est pompé dans la chambre. Le soudage est effectué à l'aide de la télécommande.

Préparation pour le soudage

Afin d'effectuer correctement la procédure d'assemblage des ébauches métalliques, vous devez comprendre l'essence du soudage à l'arc sous protection gazeuse. Le soudage nécessite une bonne préparation. Cette procédure est toujours la même, quelle que soit la technologie de soudage. Tout d'abord, les arêtes reçoivent la géométrie correcte. Ceci est déterminé par GOST 14771-76.

Le soudage mécanisé à l'arc sous protection gazeuse est utilisé pour souder complètement l'alliage, ce qui vous permet de connecter complètement les bords de la pièce. Il n'y a pas d'écart entre eux. S'il y a une certaine indentation, des arêtes de coupe, le soudage peut être effectué pour une pièce dont l'épaisseur ne dépasse pas 11 mm.

Pour augmenter la productivité dans le processus de soudage automatique, la coupe des bords des pièces sans pentes est effectuée.

Après avoir soudé au dioxyde de carbone, il sera nécessaire de nettoyer tout le plan de la couture de la saleté et des scories. Pour rendre la pollution moins importante, les surfaces sont traitées avec des composés spéciaux. Le plus souvent, ce sont des aérosols qui sont pulvérisés sur du métal. Vous n'avez pas besoin d'attendre qu'il sèche.

Des pièces standard telles que des cales, des punaises, des agrafes, etc. sont utilisées lors du post-assemblage. La conception nécessite une inspection minutieuse avant de commencer le travail.

Avantages et inconvénients

Le soudage manuel et automatique à l'arc sous protection gazeuse présente à la fois des avantages et des inconvénients.défauts.

Les avantages de cette méthode incluent:

• La qualité de la couture est très élevée. D'autres méthodes de soudage ne peuvent pas fournir cela.
• La plupart des gaz de protection sont relativement peu coûteux, de sorte que le processus de soudage ne devient pas beaucoup plus coûteux. Même les gaz bon marché offrent une bonne protection.
• Un soudeur expérimenté qui a déjà utilisé d'autres méthodes peut facilement maîtriser cette technologie, de sorte que même une grande entreprise avec un grand nombre d'employés peut modifier les spécificités des manœuvres.
• Le processus est universel, vous permet de souder des tôles minces et épaisses.
• La productivité est élevée, ce qui a un effet positif sur les résultats de production.
• Cette technique est utilisée non seulement pour souder des métaux ferreux, mais aussi des métaux et alliages non ferreux.
• Le processus de soudage lors de l'utilisation d'un bain de protection au gaz est facile à mettre à niveau. Il peut être modifié de manuel à automatique.
• Le processus de soudage peut être adapté à tous les détails de la production.

Le soudage à l'arc sous protection gazeuse automatique et manuel présente certains inconvénients:

• Si le soudage est effectué dans un espace ouvert, il est nécessaire d'assurer une bonne étanchéité de la chambre. Sinon, des gaz protecteurs pourraient s'échapper.
• Si le soudage est effectué à l'intérieur, un système de ventilation de haute qualité doit être équipé ici.
• Certains types de gaz sont chers (comme l'argon). Il soulèvele coût de production, augmente le coût de l'ensemble du processus de production.

Variétés de gaz

Le soudage à l'arc dans des gaz de protection est effectué dans différents environnements. Ils peuvent être actifs ou inactifs. Ces derniers comprennent des substances telles que Ar, He et autres. Ils ne se dissolvent pas dans le fer, ne réagissent pas avec lui.

Les gaz inertes sont utilisés pour souder l'aluminium, le titane et d'autres matériaux populaires. Le soudage TIG est utilisé pour l'acier difficile à fondre.

Des gaz actifs sont également utilisés au cours de ces travaux. Mais dans ce cas, des variétés bon marché sont souvent utilisées, par exemple l'azote, l'hydrogène, l'oxygène. L'une des substances les plus utilisées dans le soudage est le dioxyde de carbone. Pour le prix, c'est la meilleure option.

Les caractéristiques des gaz les plus souvent utilisés pendant le processus de soudage sont les suivantes:

• L'argon est ininflammable et non explosif. Il offre une protection de haute qualité de la soudure contre les influences extérieures néfastes.
• L'hélium est fourni dans des bouteilles avec une résistance accrue à la pression, qui atteint ici 150 atm. Le gaz est liquéfié à très basse température, atteignant -269ºС.
• Le dioxyde de carbone est un gaz non toxique, inodore et incolore. Cette substance est extraite des gaz de combustion. Un équipement spécial est utilisé pour cela.
• L'oxygène est une substance qui favorise la combustion. Il est reçu àaide au refroidissement de l'atmosphère.
• L'hydrogène devient explosif au contact de l'air. Lors de la manipulation d'une telle substance, il est important de respecter toutes les exigences de sécurité. Le gaz est incolore et inodore et facilite les processus d'allumage.

Caractéristiques du soudage dans le dioxyde de carbone, l'azote

Le soudage à l'arc sous gaz de protection avec une électrode consommable est réalisé à l'aide de dioxyde de carbone. C'est la technique la moins chère, qui est très demandée aujourd'hui. Sous l'influence d'un fort échauffement dans la zone de fusion, le CO₂ se transforme en CO et O. Pour protéger la surface d'une réaction oxydative, du silicium et du manganèse sont présents dans le fil.

Cela entraîne également des inconvénients. Le silicium et le manganèse réagissent les uns avec les autres, formant des scories. Il apparaît à la surface de la couture, nécessitant une élimination. Cela est facile à faire. Cette circonstance n'a aucun effet sur la qualité de la soudure.

Avant de commencer le travail, l'eau est retirée du cylindre, pour lequel il est retourné. Cela doit être fait à intervalles réguliers. Si cette manipulation n'est pas effectuée, la couture deviendra poreuse. Ses propriétés de résistance seront faibles.

Le soudage à l'arc sous protection gazeuse peut être effectué avec de l'azote gazeux. Cette technologie est utilisée pour souder des ébauches en cuivre ou des pièces en acier inoxydable. Avec ces alliages, l'azote n'entre pas dans une réaction chimique. Lors du soudage, des électrodes en graphite ou en carbone sont utilisées. Si des contacts en tungstène sont utilisés à ces fins, cela entraîne leur dépassement de budget.

Il est important de configurer correctement l'équipement. Cela dépend de lacomplexité du soudage, type de matériau et autres conditions. L'équipement le plus couramment utilisé avec une tension de 150-500 A. Il crée un arc de 22-30 V et le débit de gaz est de 10 l / min.

Processus de soudage

Le soudage à l'arc sous protection gazeuse est une technique efficace. Mais pour y parvenir, le capitaine doit remplir toutes les exigences imposées par les normes pour ce processus. Cette technique est quelque peu différente des autres techniques, dont le maître doit tenir compte.

D'abord, le métal est préparé pour le processus de soudage. Lors de l'utilisation de cette technologie, cette procédure a moins d'impact sur le résultat, mais elle doit être effectuée. Ensuite, l'équipement est ajusté en fonction des paramètres de soudage. L'épaisseur et le type de matériau sont pris en compte.

Lorsque l'équipement est prêt, l'arc est amorcé. En même temps, la flamme du brûleur s'enflamme. Certains types de soudage impliquent le préchauffage de la pièce. Pour ce faire, allumez d'abord le brûleur, avec lequel le métal est prétraité.

Lorsqu'un bain de soudure commence à se former autour de l'arc, commencez à alimenter le fil. Pour cela, l'équipement est équipé d'un chargeur spécial. Il délivre le fil dans la zone de fusion à une certaine vitesse. Si vous devez faire une longue couture, c'est pratique, car l'arc n'a pas besoin d'être cassé. Pour cela, une électrode non fusible est utilisée, qui maintient l'arc pendant une longue période.

Si le soudage est effectué en courant continu, sa polarité doit être inversée. Cela réduit la probabilitééclaboussures, mais la consommation de métal augmente. Le coefficient de dépôt lors de l'utilisation de cette technique est nettement réduit. Avec une polarité directe, elle augmente de 1,5 fois.

Il est conseillé de diriger le bain de gauche à droite (si le maître est droitier). Cela montrera le processus de formation de la couture. De plus, toutes les actions doivent être effectuées envers vous. La couture est créée simplement, le maître n'a qu'à conduire la machine en douceur à une vitesse permanente.

L'arc se détache de la pièce dans le sens opposé au mouvement de soudage. Dans certains cas, après une telle manipulation, un chauffage supplémentaire peut être nécessaire.

Équipement

Le soudage à l'arc sous gaz de protection est effectué à l'aide d'un équipement spécial. Il adopte des alimentations standard et dispose également d'une fonction de réglage de la tension.

Les postes de soudage sont équipés d'un dispositif de transfert de fil. Il existe également des unités pour fournir des gaz à la zone de fusion à l'aide de tuyaux provenant de cylindres. La procédure de soudage est effectuée à une haute fréquence de courant constante. La stabilité de l'arc dépend du réglage correct. La vitesse de dévidage du fil est également réglable. Les unités les plus populaires pour un tel soudage sont:

• "Impulsion 3A". Il est utilisé pour souder l'aluminium, mais l'inconvénient est la faible fonctionnalité de l'appareil. Il peut également être utilisé pour souder des métaux ferreux, ainsi que pour réaliser des joints de plafond.
• "PDG-502". Utilisé pour la souduregaz carbonique. L'appareil est fiable et efficace. Alimenté en 220 V et 380 V. L'électricité peut être régulée de 100 A à 500 A.
• URS 62A. Il est appliqué au soudage dans des conditions de terrain. Principalement utilisé pour le soudage de l'aluminium, mais peut également traiter le titane.

Moyens de protection

Le soudage au gaz est très dangereux, en particulier lors de l'utilisation d'explosifs. Par conséquent, le soudeur doit utiliser un équipement de protection individuelle au travail. Ils doivent couvrir la peau, les yeux et empêcher le capitaine d'inhaler des vapeurs nocives.

Même si le soudage à court terme est effectué dans son propre garage, le maître doit utiliser un masque spécial, un respirateur et des jambières résistantes à la chaleur. Dans ce cas, le travail sera effectué en mode sans échec, ce qui affecte également grandement la qualité du résultat.