Les soudeurs peuvent utiliser plusieurs méthodes et techniques pour pratiquement les mêmes procédures de soudage. Ils peuvent opter pour le gaz inerte métallique (MIG), le soudage à l’arc métallique gazeux (GMAW) ou le soudage à l’arc avec fourrure métallique. Pour les soudures bout à bout et d’angle non positionnées, cependant, la meilleure technique de soudage est probablement le soudage à l’arc en spray, car elle augmente l’efficacité du soudeur.
Qu’est-ce que le soudage à l’arc en spray ?
Le soudage à l’arc en spray est l’un des procédés utilisés pour transférer le métal de l’électrode ou du fil à la soudure. De minuscules gouttelettes de métal fondu se déplacent via l’arc et sur le métal de base ou le joint travaillé.
Le transfert par pulvérisation est idéal pour une utilisation sur des métaux plus épais pour des joints bout à bout ou d’angle. Il ne convient pas aux travaux de soudage positionnés, car les gouttelettes de métal volantes et la gravité ne créent pas une situation idéale pour le soudeur ou le travail de soudage.
Le soudage à l’arc par pulvérisation est techniquement un jet de métal fondu transféré sur l’arc, semblable à l’eau sortant d’un tuyau d’arrosage avec une ouverture restreinte. Le soudage à l’arc en spray réduit les éclaboussures de soudage et produit une soudure avec des niveaux de finesse plus élevés.
Procédé
La méthode implique des niveaux d’ampérage et de tension élevés. Le fil, lorsqu’il est amené à proximité du métal de base, produit un courant avant de toucher le métal. Le courant chauffe le fil très rapidement et le fait fondre. Le métal fondu se déplace sur l’arc généré sous forme de minuscules gouttelettes, ce qui lui donne le nom de soudage à l’arc pulvérisé.
Le soudage à l’arc pulvérisé peut produire des taux élevés de dépôt de métal lorsqu’il est fourni avec la combinaison idéale du gaz de protection, du métal et du diamètre du fil, ainsi que de la distance entre le contact et la pointe. Si la combinaison de tous ces éléments est parfaite, le procédé peut produire des courants de transition très élevés. Ce procédé est également appelé pulvérisation axiale.
Les niveaux de courant utilisés dans ce procédé doivent être supérieurs au courant de transition. Ce n’est qu’alors que le métal sera transféré sous forme de gouttelettes et non pas simplement fondu. Le procédé nécessite l’utilisation de niveaux de courant élevés avec des niveaux de tension suffisants pour assurer une soudure sans éclaboussures.
Avantages
Le soudage à l’arc en spray est un procédé très efficace. Certains des avantages importants offerts par ce procédé comprennent :
- Des taux élevés de dépôt de métal
- Bonne fusion et pénétration du métal
- Excellent aspect du cordon de soudure
- Possibilité d’utiliser des fils d’électrode de plus grand diamètre
- Très peu de production d’éclaboussures
Malgré la présence d’avantages aussi étendus, la méthode de transfert à l’arc pulvérisé présente des limites substantielles.
Limitations
Les limitations du transfert par arc de pulvérisation incluent, mais ne sont pas limitées à :
- Il ne convient que pour une utilisation sur des matériaux épais (environ 1/8 po. (3 mm) et plus)
- Il est limité aux positions de soudure d’angle plates et horizontales
- Il n’a pas de capacités de racines ouvertes
Le grand bassin de soudure créé dans cette technique limite le nombre de positions et de types de joints sur lesquels il peut être utilisé. Il ne convient pas aux feuilles de métal plus minces, car il utilise des niveaux de chaleur élevés et peut rapidement brûler la couche. Certaines des limites de ce procédé peuvent être gérées en utilisant plutôt la technique de transfert par pulvérisation d’impulsions.
Qu’est-ce que le transfert par pulvérisation d’impulsions?
Dans le transfert par pulvérisation d’impulsions, les niveaux de courant sont libérés en courtes impulsions ou intervalles. L’utilisation de courtes impulsions au lieu d’utiliser une alimentation en courant continu rend le bain de soudure plus gérable, ce qui augmente encore l’efficacité du processus. Cela permet également d’utiliser la technique de transfert par pulvérisation dans des soudures dans plus de positions par rapport au transfert par pulvérisation simple.
Ce procédé utilise des courants de fond plus faibles, ce qui réduit la quantité de chaleur produite. Il est idéal pour les opérations sur des métaux plus épais qui nécessitent un apport de chaleur contrôlé et qui n’ont pas besoin d’une vitesse de déplacement élevée ou de courants de transition.
Avantages
En plus des avantages, que la méthode de transfert par pulvérisation offre déjà, la technique de pulsation en offre quelques autres.
- Meilleur contrôle du bain de soudure
- Réduction de l’apport de chaleur
- Soudure plus maniable
- Réduit davantage les éclaboussures
- Soudure plus lisse et meilleurs cordons de soudure
Avec le bon gaz de protection et les bons métaux d’apport, le transfert par pulvérisation pulsée peut même être utilisé pour les soudures positionnées. Le bon gaz de protection est essentiel à la production de soudures de qualité.
Comment choisir le bon gaz de protection
Divers facteurs peuvent affecter votre choix de gaz de protection.
- Taux et efficacité de dépôt du métal d’apport
- Contrôle des projections
- Profil du cordon
- Nettoyage post-soudure
- Pénétration du cordon
- Positions de soudage
- Taux de génération de fumées de soudage
- Techniques du processus de soudage
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La combinaison de gaz de protection que vous choisissez dépend du fil métallique ou de l’électrode que vous utilisez pour la soudure. En règle générale, cependant, toutes les combinaisons de gaz de protection pour le soudage à l’arc en spray utilisent des niveaux élevés d’argon. Au minimum, le mélange doit contenir un minimum de 80% de gaz Argon.
Le gaz de protection affecte directement les taux de réactivité des métaux. Un gaz avec une réactivité plus élevée peut augmenter de manière significative la fluidité de la flaque de soudure. La vitesse à laquelle la flaque de soudure augmente peut être trop élevée pour que vous puissiez la contrôler, ce qui pourrait entraîner une situation désastreuse.
Le soudage de l’acier carbone nécessite une combinaison d’argon et de CO2. Cependant, tout ce qui dépasse 15% de CO2 peut diminuer le courant de transition et les taux de dépôt de métal. A des niveaux de dépôt aussi bas, le procédé se transforme alors en une méthode de transfert globulaire et perd de son efficacité.
Importance du gaz de protection
Le gaz de protection agit comme une barrière protectrice entre l’arc et l’atmosphère. Les gaz présents dans l’air, principalement l’oxygène et l’azote, peuvent réagir avec le métal fondu et produire des fumées nocives et de mauvaises soudures. En plus de ruiner la soudure, un gaz de protection inefficace peut également causer d’autres problèmes.
Porosité
La porosité désigne la contamination à l’intérieur du métal de soudure. Elle résulte d’un gaz piégé dans le métal, qui forme ensuite des trous ronds ou allongés dans la soudure. Une telle situation résulte soit de l’absence d’un gaz de protection, soit de son inefficacité.
Souder ensemble de vieilles pièces métalliques nécessite des soins supplémentaires avant soudage. Les métaux anciens et rouillés peuvent également produire des soudures poreuses. Avant de commencer à souder, préparez et nettoyez d’abord la surface de manière appropriée.
Une soudure poreuse peut parfois être acceptée si le niveau de porosité est trop faible et si les exigences de l’industrie ne sont pas trop strictes. La porosité est cependant un défaut grave qui, s’il est constaté, peut être la cause d’un rejet.
Faible taux de dépôt de métal
Votre choix de gaz de protection affecte directement la stabilité de l’arc et l’efficacité de la production dans les procédures de soudage. Pour le soudage à l’arc en spray, en particulier, une combinaison avec des niveaux élevés d’argon s’avère la meilleure. L’argon agit comme une barrière protectrice ultime entre les métaux et l’atmosphère. Comme votre choix de gaz de protection influence aussi directement la vitesse d’avance du fil, un mauvais gaz peut perturber l’ensemble de la procédure.
Le gaz de protection remplit également d’autres fonctions en plus d’assurer une soudure lisse.
- Formation du plasma d’arc
- Stabilisation de l’arc sur la surface métallique
- Il garantit également le transfert ininterrompu des gouttelettes de métal du fil au bain de métal.
Questions connexes
Qu’est-ce que le soudage à l’arc court ?
Le soudage à l’arc court est une autre méthode de soudage par transfert de métal. Dans cette méthode, la soudure ou le fil métallique d’apport est littéralement court-circuité pour fondre. Cette technique est utilisée pour assembler des soudures plus courtes dans des tôles plus fines. La chaleur générée par le court-circuit de courte durée est suffisante pour faire fondre la couche mince et former une soudure.
Le soudage à l’arc court ou au court-circuit est utile si vous cherchez à joindre des matériaux minces dans n’importe quelle position et presque tous les types de joints. Le métal est transféré du fil à la base pendant chaque court-circuit ou lorsque les deux entrent en contact.
Quel gaz utilisez-vous pour le transfert par pulvérisation ?
Une combinaison de gaz de protection avec des niveaux élevés d’argon est idéale pour la méthode de transfert par pulvérisation. Cependant, pour l’acier au carbone, une combinaison d’argon et de dioxyde de carbone s’avère plus efficace. Un mélange différent peut s’avérer plus approprié pour différents alliages également, il n’y a donc pas de gaz fixe pour le soudage.
Lorsque vous choisissez un gaz de protection, assurez-vous de vérifier :
- La réactivité du gaz avec les métaux à souder
- Les positions de soudage
- La pénétration de la soudure souhaitée
- Le profil de cordon souhaité
- Le taux d’apport de métal requis
Comment réaliser un soudage par transfert de pulvérisation ?
Le transfert par pulvérisation est officiellement connu sous le nom de pulvérisation axiale sans éclaboussures. C’est un procédé de transfert de gouttelettes de métal qui utilise une haute tension et un ampérage élevé. Il fonctionne mieux sur les joints métalliques épais car il permet une pénétration profonde. Comme la gravité joue un rôle central dans le processus, il ne convient qu’aux joints verticaux ou horizontaux. Idéalement, il fonctionne mieux pour les soudures bout à bout et d’angle car il produit des joints lisses et solides.
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