L'arc de soudage est Description et caractéristiques

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

Pour mener à bien le processus de soudage, un arc de soudage est nécessaire. Il s'agit d'une décharge électrique, qui se caractérise par une puissance très élevée et assez longue. Il se produit entre des éléments tels que des électrodes qui se trouvent dans un certain environnement gazeux. Pour qu'un arc se produise, une tension doit être appliquée aux électrodes.

Description générale de l'arc

Les principales propriétés distinctives de l'arc de soudage sont une température très élevée, ainsi que la densité de courant. Grâce à ces deux qualités combinées, l'arc est capable de fondre sans problème des métaux avec un point de fusion de 3000 degrés Celsius. On peut dire que cet arc est un conducteur constitué de substances volatiles et dont le but principal est la conversion de l'énergie électrique en énergie thermique. La charge électrique elle-même est le moment où le courant électrique traverse le milieu gazeux.

Variétés de décharge

Un arc de soudage est une décharge, et comme il en existe plusieurs types, il existe aussi plusieurs types dearcs:

1. La première variété s'appelle une décharge luminescente. Cette apparence ne se produit que dans un environnement à basse pression et n'est utilisée que dans des choses comme les écrans plasma ou les lampes fluorescentes.
2. Le deuxième type est la décharge par étincelle. L'apparition de ce type se produit au moment où la pression est approximativement égale à la pression atmosphérique. Il diffère en ce qu'il a une forme plutôt intermittente. Un exemple frappant d'une telle décharge est la foudre.
3. L'arc de soudage est une décharge d'arc. C'est ce type qui est le plus souvent utilisé lors du soudage. Il se produit en présence de pression atmosphérique et sa forme est continue.
4. Le dernier type est appelé couronne. Se produit le plus souvent si la surface de l'électrode est rugueuse et inégale.

Nature de l'arc

Il vaut la peine de dire que l'arc de soudage électrique n'est pas aussi compliqué qu'il n'y paraît à première vue, il est assez simple de comprendre sa nature. Il utilise un courant électrique qui traverse un élément tel qu'une cathode. Après cela, il pénètre dans l'environnement avec du gaz ionisé. À ce moment, une décharge se produit, caractérisée par une lumière vive et une température très élevée. En général, un arc de soudage peut avoir une température allant de 7 000 à 10 000 degrés Celsius. Après avoir traversé cette étape, le courant passera au matériau à souder. On peut dire que la source de l'arc de soudage est un courant électrique qui a subi des modifications.

En raison de ces températures élevées, l'arc émettra des infrarougeset les rayons ultraviolets, qui sont nocifs pour la santé humaine. Il est dangereux pour les yeux humains et peut également laisser une légère brûlure. Pour les raisons ci-dessus, tous les soudeurs doivent avoir un bon équipement de protection individuelle.

Structure en arc

La structure (structure) de l'arc de soudage comprend trois composants principaux, ou sections - les sections d'anode et de cathode, ainsi que la colonne d'arc. Il convient de noter que lors de la combustion de l'arc de soudage, des points ou zones actifs se formeront dans les zones de l'anode et de la cathode, qui sont caractérisées par la valeur de température maximale. À travers ces deux zones passera tout le courant électrique que l'alimentation génère. Dans le même temps, la plus grande chute de tension de l'arc de soudage sera également enregistrée dans ces deux zones. La colonne d'arc est située entre ces deux zones, et un paramètre tel que la chute de tension, dans ce cas, sera minime.

De ce qui précède, nous pouvons conclure que, premièrement, la source d'alimentation de l'arc de soudage peut produire une tension et un courant assez élevés. Deuxièmement, la longueur de l'arc sera constituée de la totalité des zones énumérées ci-dessus. Le plus souvent, la longueur d'un tel arc est de plusieurs millimètres, à condition que les régions d'anode et de cathode mesurent respectivement 10-4 et 10-5 cm, la longueur la plus favorable étant un arc de 4-6 mm. C'est avec de tels indicateurs qu'il sera possible d'obtenir une combustion stable et des températures élevées.

Types d'arc

La différence entre l'arc de soudage réside dans le schéma d'approche, ainsi que dans l'environnement dans lequel il peut se produire. Actuellement, il existe deux types d'arcs les plus courants:

• Arc d'action directe. Dans ce cas, le poste à souder doit être parallèle à l'objet à souder. Un arc électrique se produit lorsque l'angle entre la pièce métallique et l'électrode est de 90 degrés.
• La deuxième variété principale est un type d'arc de soudage indirect. Cela ne se produit que si deux électrodes sont utilisées et qu'elles sont situées à un angle de 40 à 60 degrés par rapport à la surface de la pièce métallique. Un arc se formera entre ces deux éléments et soudera le métal ensemble.

Classement

Il convient de noter qu'il existe une classification de l'arc en fonction de l'atmosphère dans laquelle il se produira. A ce jour, trois types sont connus:

• Le premier type est un arc ouvert. Lors du soudage de ce type, l'arc brûlera à l'air libre et une petite couche de gaz se formera autour de lui, qui comprendra des vapeurs de métal, des électrodes et leurs revêtements.
• Type fermé. Le brûlage d'un tel arc de soudage se caractérise par le fait qu'il s'effectue sous une couche de flux.
• La dernière variété est l'arc avec alimentation en gaz. Dans ce cas, une substance telle que l'hélium, l'argon ou le dioxyde de carbone lui est fournie. Certains autres types de gaz peuvent également être utilisés.

La principale différence du dernier type est queles gaz fournis empêcheront le phénomène d'oxydation du métal pendant le soudage.

Une légère différence est également observée en termes de durée d'un tel arc. Selon ses caractéristiques, l'arc de soudage peut être stationnaire ou pulsé. Le poste fixe est utilisé pour le soudage continu des métaux, c'est-à-dire qu'il est continu. Le type d'arc pulsé est un impact unique sur le métal, une touche ciselée.

Les éléments de travail, c'est-à-dire les électrodes, peuvent être en carbone ou en tungstène. Ces électrodes sont également dites non consommables. Des éléments métalliques peuvent également être utilisés, mais ils fondront de la même manière que la pièce. Le type d'électrode le plus courant est l'acier en ce qui concerne les types de fusion. Cependant, l'utilisation d'espèces non fondantes devient de plus en plus populaire aujourd'hui.

Le moment de l'occurrence de l'arc

L'arc de soudage se produit au moment où un circuit rapide se produit. Cela se produit lorsque l'électrode entre en contact avec une pièce métallique. En raison du fait que la température est tout simplement énorme, le métal commence à fondre et une fine bande de métal en fusion apparaît entre l'électrode et la pièce. Lorsque l'électrode et le métal divergent, ce dernier s'évapore presque instantanément, car la densité de courant est très élevée. Ensuite, le gaz est ionisé, c'est pourquoi l'arc de soudage apparaît.

Conditions d'arc

Dans des conditions standard, c'est-à-dire à une température moyenne de 25 degrés et une pression de 1l'atmosphère, le gaz n'est pas capable de conduire l'électricité. La principale exigence pour l'apparition d'un arc est l'ionisation du milieu gazeux entre les électrodes. En d'autres termes, le gaz doit contenir des particules chargées, des électrons ou des ions.

La deuxième condition importante à respecter est le maintien constant de la température à la cathode. La température requise dépendra de caractéristiques telles que la nature de la cathode, son diamètre et sa taille. La température ambiante jouera également un rôle important. L'arc de soudage doit être stable et en même temps avoir une intensité de courant énorme, ce qui donnera un indice de température élevé (7 000 degrés Celsius ou plus). Si toutes les conditions sont remplies, alors n'importe quel matériau peut être traité avec l'arc résultant. Pour assurer la présence d'une température constante et élevée, il est nécessaire que l'alimentation fonctionne de la manière la plus stable possible. C'est pour cette raison que la source d'alimentation est la partie la plus importante lors du choix d'une machine à souder.

Caractéristiques de l'arc

Plusieurs choses distinguent l'arc de soudage des autres décharges électriques.

Le premier est l'énorme densité de courant, qui peut atteindre plusieurs milliers d'ampères par centimètre carré. Cela donne une température énorme pendant le fonctionnement. La répartition du champ électrique entre les électrodes dans leur espace est assez inégale. Près de ces éléments, on observe une forte chute de tension, et vers le centre, au contraire, elle diminue fortement. Il est impossible de ne pas dire à propos de la dépendance de la température à la longueur de la colonne. Plus la longueur est longue, plus le chauffage est mauvais,et vice versa. En utilisant des arcs de soudage, vous pouvez obtenir une caractéristique courant-tension (CVC) très différente.

Onduleur de soudage. L'arc et ses caractéristiques

Il vaut la peine de commencer tout de suite par la principale différence entre une source d'alimentation à onduleur et une source d'alimentation conventionnelle à transformateur. La consommation d'énergie électrique a été réduite de près de moitié. La caractéristique du courant qui se produit lors de l'utilisation de l'onduleur permet un allumage plus rapide de l'arc et assure également une combustion stable tout au long du processus.

En soi, un onduleur de soudage est un appareil assez complexe qui effectue des opérations pour modifier le courant afin d'assurer le fonctionnement le plus stable de l'arc. Par exemple, l'appareil est connecté au réseau et reçoit en entrée un courant alternatif qu'il est capable de convertir en courant continu. Ensuite, le courant continu entre dans le bloc onduleur, où il est à nouveau converti en courant alternatif, mais à une fréquence beaucoup plus élevée qu'il ne l'était dans le réseau. Ce courant est transféré au transformateur, où sa tension est considérablement réduite, ce qui augmente sa résistance. Après cela, le courant alternatif redressé et accordé est transféré au redresseur, où il est converti en courant continu et alimenté pour le fonctionnement.