TP Soudage 111 [PDF]

Zitiervorschau

SOUDAGE À L’ARC AVEC ÉLECTRODE ENROBÉE 1. Objectif L’étudiant doit être capable de : 

Savoir choisir le diamètre de l’électrode et l’épaisseur de la pièce.



Savoir manipuler un poste de soudure à l’arc avec électrode enrobée.



Savoir réaliser des cordons de soudure (à plat, intérieur, extérieur).



Savoir analyser les effets de la variation des paramètres de soudage sur le cordon de soudure.

2. Aperçu théorique 2.1. Principe du soudage à l’arc avec électrode enrobée La soudure autogène à l'électrode enrobée consiste à mettre en fusion l'acier des pièces à souder et de les assembler grâce à un métal d'apport (l’âme de l'électrode). La nomenclature de ce procédé est 111 (Figure 1). 9

Figure 1. Présentation schématique d'une soudure. 1

Ligne de repère

2

Ligne de référence

3

Ligne d’identification

4

Symbole de soudure

5

Symbole supplémentaire

6

Cotes principales relatives à la section transversale de cordon de soudure

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Cotes relatives aux dimensions longitudinales du cordon de soudure

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Indications complémentaires soudure périphériques ou sur chantier

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Indications complémentaires (Type de soudage) 1

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La création d’un "arc électrique" par un court-circuit entre les deux électrodes, la pièce à souder et l'électrode enrobée, sont à l’origine de la fusion. Cet arc est une sorte d'étincelle continue ayant une très forte puissance qui dégage à la fois une lumière et une chaleur intenses. De plus, la fusion est assortie de fumée de soudage (Figure 3). La création de l’arc nécessite un générateur d’intensité qui est le poste de soudure (Figure 2). En effet, c'est un transformateur qui réduit le voltage du courant électrique en l'abaissant de 230 volts à environ 50 volts, mais qui augmente l'intensité.

Figure 2. Poste et circuit de soudure. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Conducteur isolé de soudage Pince porte-électrode isolée Électrode enrobée consommable Pince de masse Pièces à assembler Conducteur isolé de retour Générateur de courant de soudage Réglage intensité Connecteur Bouton marche-arrêt

N.B 

Plus l'intensité obtenue est élevée, plus on peut souder des pièces épaisses. Une intensité trop faible ne permet pas une bonne fusion du métal d'apport et la soudure sera moins résistante.



Plus la tension d'amorçage est élevée (50 V ou plus), plus il est facile de démarrer le soudage sans "coller" l'électrode.

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2.2. Électrode enrobée Une électrode de soudage est formée de deux parties ; une tige d'acier (âme) recouvert d'un produit (enrobage) qui facilite la fusion (Figure 3). L’enrobage peut être basique, cellulosique, acide, oxydant… Lors du soudage, l'enrobage se dépose au-dessus de la soudure sous forme de "laitier" qu'il faudra éliminer (Figure 3).

Figure 3. Fusion de l’électrode et bain de fusion localisé. Le choix du diamètre de l’électrode dépend de l’épaisseur de la pièce à souder et de l’intensité de courant à appliquer I. En effet, on a :

.

Tableau 1. Diamètre de l'électrode en fonction de l'épaisseur de la pièce. Épaisseur des pièces (mm) 0,8 à 1,5 1à2 2à3 3à4 4à8 8 à 12 10 à 15

Diamètre d’électrodes 1,6 2 2,5 2,5 ou 3,15 3,15 ou 4 6 8

(mm)

Le choix de l’intensité dépend aussi de la vitesse d’avance du soudeur qui est de l’ordre de 20 à 30 cm/min. Pour cela on a un intervalle de tolérance d’intensité de 5%.

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2.3. Équipement de sécurité 

Masque : il protège contre le fumé dégagé lors de l’allumage de l’électrode et contre la lumière Ultra-Violet (UV) avec un filtre optique de teint qui varie entre 10-12.



Gants, pinces et tablier : ils protègent contre la brûlure des mains et du corps.



Chaussures du travail : éviter le risque de blessure.

N.B 

Il ne faut jamais souder sans masque.



Il ne faut pas toucher les pièces avec les mains, car le métal se fond à 1500°C et même après cristallisation il aura une température qui varie entre 300 et 400°C.



Il faut absolument éviter les vêtements et chaussures synthétiques.



Il faut ne faut jamais souder sous la pluie ou dans les chaussés mouillés .

3. Technique de la soudure 3.1. Réglage du poste de soudure 

Allumer le poste à souder et choisir la bonne tension : 220 V ou 380 V.



Régler l'intensité en fonction du diamètre de l’électrode à utiliser et le type de soudure. Pour un soudage intérieur : Pour un soudage extérieur :

. .

SOUDURE BOUT À BOUT SOUDURE INTÉRIEURE

SOUDURE EXTERIEUR

Figure 4. Quelques types de soudure.

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3.2. Préparation des pièces à souder La présence d’une pièce oxydée entraine la faillite de procédé de soudage. En effet les molécules d’oxygènes vont créer des porosités à l’intérieur du cordon de soudure ce qui aboutit à le rendre fragile d’où sa fissuration. 

Nettoyer soigneusement les pièces à souder avec à savoir ; utiliser une brosse métallique, une meule à disque (avec un disque à ébavurer), une lime, du papier abrasif ou bien une sableuse.



Souvent, il faut préparer les pièces à souder : Ébavurage, jeu de soudage, chanfrein ...

3.3. Mise en position 

Effectuer la mise en position des pièces à assembler par opération de pointage ou bien utiliser des sert joint ou des pinces à étaux.



Placer l'ensemble sur un support ininflammable et fixer la pince de masse sur la pièce à souder ou la table de soudure.

3.4. Amorçage de l’électrode 

Fixer l'électrode dans le porte-électrode du poste.



Pour amorcer l'arc, frotter la pointe de l'électrode sur la pièce pour créer des étincelles.

3.5. Mouvements et positions de l’électrode 

Déplacer régulièrement l'électrode vers la droite pour un droitier (l’inverse pour un gaucher).



Déplacer l’électrode de haut en bas.



Éloigner l'électrode de 2 ou 3 mm pour créer l'arc et commencer à souder avec un angle de déviation variant de 70° à 80° (Figure 4) avec le plan de la soudure.

N.B Il faut garder un écart de 2 à 3 mm entre la pièce et l’électrode. En effet, si elle se rapproche trop elle se colle à la pièce et si elle s’éloigne trop il n'y a plus de passage d'électricité et il n'y a plus d'arc.

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.

Figure 5. Position et mouvement de l’électrode. 3.6. Nettoyage du cordon 

Après avoir soudé, laisser la pièce se refroidir, nettoyer la soudure au marteau à piquer puis avec la brosse métallique pour éliminer le laitier.



Finir de nettoyer avec une brosse métallique et enlever les projections restantes avec un burin.

4. Travail demandé -

Nettoyer la pièce à souder par élimination de toute trace de rouille, graisse ou de peinture.

-

Choisir le diamètre de l’électrode en fonction de l’épaisseur de la pièce à souder.

-

Vérifier que l’électrode est bien positionnée dans la pince porte-électrode.

-

Régler l’intensité de soudage en fonction du diamètre de l’électrode.

-

Prendre toutes les précautions citées auparavant avant de commencer la soudure.

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COMPTE RENDU DU TP SOUDAGE NOM ET PRÉNOM : ……………………. CLASSE : ……………………. GROUPE : …………………… I.

Partie théorique 1. Identifier les différentes parties de poste de soudage

2. Identifier les risques et les remèdes de sécurité. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 3. Rappeler les paramètres du soudage à l’arc avec électrode enrobée influent l’aspect du cordon de soudure. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

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4. Comment et pourquoi on nettoie la pièce avant la souder. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… II.

Partie pratique 1. Déterminer le diamètre de l’électrode à utiliser en fonction de l’épaisseur de la tôle choisie.

………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. Déterminer l’intensité du courant électrique à régler en fonction du diamètre de l’électrode. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 3. Quels sont l’intervalle de distance et l’angle d’inclinaison à respecter entre l’électrode et la pièce à souder. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 4. Réaliser des soudures entre deux tôles :

III.

-

Soudage à plat.

-

Soudage à angle

Conclusion générale

………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… BEN LAMINE MOHAMMED NACEUR

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