samedi 23 octobre 2010

Etude de la Soudure

LA SOUDURE à l’arc :
Méthode :
AMORCER, c’est frotter l’électrode pour créer l’arc.
MAINTENIR l’arc pour former le cratère et échauffer l’extrémité de l’électrode.
Ainsi, l’électrode est prête à l’emploi. Ne pas amorcer par coups mais par frottements légers.

Le geste est délicat. Le poignet est souple pour que le mouvement soit léger.

Réglage et influence de l’intensité de soudage……………choix de l’électrode………….Tenue et déplacement de l’électrode……………..Ecartement et préparation des bords……..Mise en position et maintient en position des pièces.

La soudure à l’arc.
Technique d’assemblage moderne, rapide et économique…permet ainsi de résoudre une majorité de problème d’assemblage. Une fusion rapide et très localisée des pièces entraine un minimum de déformations de l’ouvrage à réaliser.
Avec l’évolution de la technologie les portes à souder pour amateurs sont désormais très performants et la venue sur le marché des postes à onduleurs permet même de souder avec une alimentation par prise de courant monophasé de 220 volts et 16 ampères.

Notion de soudabilité.
Un métal ou un alliage est réputé soudable s’il est possible de l’assembler par fusion des bords de manière à assurer une continuité de la matière.
Ex : Liaison par fusion localisée de deux pièces de même nature avec apport d’un métal de composition voisine ou améliorante.
L’idéal est d’obtenir un assemblage qui présente une uniformité de toutes les propriétés du métal de base sans pour autant que le métal apporté (électrode) soit rigoureusement identique.

Essayé de souder du vide est un beau concept mais comment le représenter. Si je soude dans le vide, la matière est juste une matière qui n’est pas solide. Si je soude du vide, il n’y a  pas de matière mais le vide devient une force solide. Par ailleurs, je ne sais toujours pas comment le montrer. Le vide est solide, c’est un fait, puisque je soude dans le vide. Souder du vide comme Yves Klein vend l’invisible.

Choix d’un acier soudable.
Si en théorie tous les aciers sont soudables, même au-delà d’une teneur en carbone de 0.35%, il est raisonnable lors de l’étude de l’ouvrage à réaliser de choisir des aciers soudables en fonction des moyens dont on dispose.
Le catalogue de votre fournisseurs  est un auxiliaire précieux, il vous indique la forme et les dimensions des sections en stock ou facilement disponibles, le poids au mètre et même des dimensions des notions de résistances.



LA HAUTEUR DE L’ARC est un facteur déterminant dans la réussite d’une soudure, elle est à contrôler en permanence.
ARC NORMAL, environ un diamètre nomina _ l’arc est stable, son bruit est un crépitement, on voit une lueur sans vraiment distinguer l’arc.
ARC LONG, l’arc est instable, son bruit est sourd, on distingue l’arc comme une flamme, il est turbulent.
 Reconnaître la qualité de notre soudure par sa sonorité quand on est en action de souder. Quel est le son lorsque je soude du vide ? Si le silence est une note, alors pourquoi pas le vide ?! Quelle note de musique est le vide ?

PREPARATION DES SURFACES :
Les surfaces seront propres, dégraissées, exemptes de rouille, et les soudures seront soigneusement piquées et brossées pour les débarrasser de toutes traces de laitier. Il convient également de supprimer les arêtes vives et surtout les bavures.
Cas particuliers des tubes :
Quand un corps creux est hermétiquement fermé et même si les conditions de départ font que la corrosion peut se produire, il s’établit rapidement à l’intérieur du tube un nouvel équilibre, le taux d’humidité diminue et l’air ne pouvant se renouveler, la corrosion s’arrête d’elle-même.
OUVRAGES DESTINES A LA GALVANISATION/
La galvanisation à chaud est une méthode de protection des aciers par trempages des ouvrages préalablement décapés dans un bain de zinc fondu. Pour qu’une construction soit galvanisable, il est nécessaire de la prévoir dès sa conception.
REGLES A RESPECTER EN VUE D’UNE GALVANISATION.
A l’inverse des structures peintes, pas de corps creux fermés, en effet lors de l’immersion de la structure dans le bain de zinc à 450° C l’atmosphère et les vapeurs prisonnières du corps creux le feront exploser.
Toutes les parties creuses de l’ouvrage seront largement communiquantes entres elles et avec l’air libre.
Le vide est de l’air libre.
Eviter les superpositions.


Soudure bord à bord à plat.


Résumé
Orienter l’électrode sur la bissectrice de l’angle que forment les pièces à assembler.
Incliner l’électrode à 60° ou 80° par rapport à la ligne de soudure.
Adopter un arc de hauteur moyenne, c’est-à-dire stable et qui crépite.
Adopter une méthode d’avance et régler votre vitesse d’avance en observant la forme et la largeur du cordon.



Avance linéaire rapide- Cette méthode Cartésienne engendre un cordon de largeur étroite.
Avance linéaire plus lente- Comme précédemment l’avance est continue mais plus lente, le cordon s’épanouit de part et d’autre de l’électrode, cette méthode engendre des cordons plus large et plus harmonieux.

Liaison par fusion
Température de fusion de l’acier est de 1480°C, les 4000°C de l’arc suffisent donc largement à assurer la fusion de l’acier.

De combien est la température quand je fusionne le vide ?






Le tube aplati (On dit aussi aplati à bloc) :
Aplati à l’étau ou à l’enclume, l’extrémité du tube ainsi préparée simplifie au maximum la réalisation de la soudure.
- L’assemblage est cependant moins résistant avec des risques de fissuration du tube à la pliure.
- Débiter la traverse sans longueur supplémentaire ;
- Lors du soudage, prendre soin de bien fermer les extrémités du pli.
                                                                                                
Le tube ½ écrasé.
-          Cette méthode d’assemblage permet une liaison de haute résistance, facilite la préparation des pièces et rend l’exécution de la soudure plus aisée. Il peut être nécessaire de placer une cale à l’intérieur du tube pour limiter les déformations.
-          La liaison peut être d’équerre ou biaise. On procédera d’abord au débit de la traverse sans longueur supplémentaire, puis on l’écrasera à l’étau selon la méthode exposée mais en respectant l’angle voulu.
-          Débiter la traverse sans longueur supplémentaire.
-          Ecraser le tube à l’étau en plaçant une cale d’épaisseur pour limiter l’écrasement, et des mordaches si on veut éviter de marquer le tube.
-          Ajuster éventuellement à la lime demi-ronde.
-          Souder sur le pourtour.

LE  RIVET SOUDE-
Apparenté à la fois au rivet et au point de soudure, il permet la liaison de pièces de faibles épaisseurs entre elles ou sur des profilés plus épais. Très esthétique, cette liaison ne laisse aucune trace après ragréage du point.
Méthode :
-          Percer des trous de diamètre 10mm ou 12mm dans le panneau de tole.
- Reboucher le trou par soudure en assurant bien la liaison à fond de trou (électrode de diamètre 2.5mm).
- Après soudage, ragréer le point de soudure si nécessaire.
Rallongement de barres : ex : barres cylindriques.
-La préparation s’effectue avec un chanfrein en sifflet et non en pointe car cet enlèvement de matière est inutile et devra être rechargé lors du soudage.
Soudage : - mise en position : pour garantir l’alignement on utilise une cornière.
-          Maintenir en position : bloquer les pièces de la cornière avec des pinces à étaux. Souder en retournant après chaque cordon.
NOTE : cette méthode s’applique également sur une barre de fer carré.

POSER UN GOUSSET :
-          Renforcer un angle à l’aide d’un gousset est une bonne solution, cependant il est inutile de surcharger celui-ci en soudure.
-          L’angle dégagé est préférable.
-          1°souder les pièces en angle en procédant selon la méthode.
-          2°pointer et souder le ou les goussets en gardant l’angle dégagé.

MISE EN PLACE DES PAUMETTES A SOUDER
Les paumelles à souder permettent la liaison en rotation des ouvrants, portes, fenêtres, châssis, etc.… Le nombre et la taille est fonction du poids de l’ouvrant mais aussi de la résistance ci l’effraction souhaitée.
Déformation en soudure :
Souder entraine des déformations de l’ouvrage à réaliser. Elles sont dues à l’élévation de température nécessaire au soudage et au refroidissement. C’est donc dans les phénomènes de dilatation et de retrait du métal qu’il faut chercher les causes, les effets et les remèdes à ces déformations.
-          Ragréer les soudures : « disquer »
L’angle d’onglet : Convient à tous les profilés mais délicats à réaliser surtout si l’on ne possède pas de machine de débit par la coupe à 45° doit être usinée avec précision. Incontournable dans le cas de profilés complexes.
L’angle Grugé : la préparation de cet angle est un peu plus longue mais elle permet de respecter des cotes précises lors de la mise en position des pièces et pendant le soudage.
L’angle en Té sur tubes carrés ou rectangulaires : Très simple d’exécution, c’est un assemblage robuste surtout si l’extrémité du tube est fermée par un bouchon soudé.
L’angle coudé soudé sur tubes carrés ou rectangulaire :
L’angle coudé soudé sur fer cornière :
-traçage pour un angle à 90°
- Grugeage
- Précoudage

Remarque : A défaut d’enclume, on utilisera un tas ou une chute de rail.






Epaisseur en mm
Diamètre 1.6mm
Diamètre 2mm
Diamètre 2.5mm
Diamètre 3.15mm
Diamètre 4mm
1
25A
Zone de non utilisation
Zone de non utilisation
Zone de non utilisation
Zone de non utilisation
2
30A
45A
65A
Zone de non utilisation
Zone de non utilisation
3

55A
70A
95A
Zone de non utilisation
4


75A
105A
140A
5



115A
150A
6




150A
8




160A
10




160A




Soudage en épaisseurs inférieures à 2mm.
Le soudage sur épaisseurs minces est délicat, il est cependant possible d’éviter l’effondrement en utilisant un artifice de soudeur.
-          Soit en plaçant un support en cuivre.
-          Soit si l’envers de la soudure n’est pas visible ou le permet, une bande de tole martyre. Comment éviter l’effondrement d’un angle ou d’une extrémité ? –Après soudure, la cale martyre sera arasée.
MIse en Position et MAintient en Position des pièces :
(MIP) suivies du (MAP) des pièces sont primordiales, elles conditionnent fortement la réussite de l’assemblage soudé et plus globalement la réussite de l’ouvrage dans son ensemble.
Règle : Ne jamais pointer ou souder des pièces qui ne sont pas parfaitement en place.

MIP sur surface plane à l’aide de a règle ou de l’équerre ou encore sur un tracé précis réalisé à échelle 1.
MIP sera toujours suivie du maintient MAP. Maintenir fermement les pièces en bonne place, avant et pendant le soudage et même après, pendant la période de refroidissement de la soudure. Ceci permet de lutter efficacement contre les déformations dues essentiellement aux phénomènes de dilatation et de retrait occasionnés par le chauffage.
Règle : Mieux la soudure est préparée, plus facile est son exécution et meilleur sera le résultat.

A propos, nous considérons ici les transformateurs statiques à courant alternatif produisant un courant de soudage alternatif de loin les plus répandus, mais aussi les postes à onduleurs nouveaux venus sur le marché et très performants.


LA TENSION A VIDE
Aussi appelée tension d’amorçage, c’est la tension du courant de soudage exprimée en volt (V) avant l’allumage de l’arc, elle doit être au minimum de 45 volts et dans tous les cas égale ou supérieure à la tension d’amorçage nécessaire à l’électrode plus la tension d’amorçage est élevée, plus l’amorçage sera facile et plus la gamme d’électrodes utilisables sera large.

REGLAGE DE L’INTENSITE
L’intensité à régler est principalement fonction de l’électrode utilisée mais dépend également de l’épaisseur des pièces, de l’écartement des bords et de la position de soudage. Chaque paquet d’électrodes comporte une notice d’utilisation à usage du soudeur, où le fabricant indique l’intensité moyenne à régler et l’intensité maximale à ne pas dépasser.
A chaque type d’électrode correspond une intensité minimale en dessous de laquelle l’électrode surchauffe, rougit et se détériore, occasionnant de nombreuses projection. Un bon réglage doit être impérativement compris entre deux valeurs.

Valeurs de l’intensité de soudage valable pour le soudage à plat sur aciers ordinaires. L’art du soudeur c’est essentiellement la recherche d’un bon réglage de l’intensité de soudage. Les valeurs sont données à titre indicatif. En priorité, il faut toujours se référer aux valeurs indiquées par le fabricant sur la notice du paquet.













LES INTENSITES SECONDAIRES (IS)
Ce sont les courants de soudage. Exprimés en ampères (A), ce sont ces intensités qu’il faut régler en fonction de l’électrode utilisée.
Voir tableau.



Diamètre de l’électrode en mm
IS moyenne
IS maximum
Diamètre 1.6
30A
35A
Diamètre 2
50A
55A
Diamètre 2.5
70A
75A
Diamètre 3.15
105A
115A
Diamètre 4
150A
160A



Enfin la soudure n’étant que le moyen d’assemblage, il est nécessaire que l’ouvrage terminé réponde aux caractéristiques souhaitées de résistance, de formes, d’étanchéité et d’esthétique. Il convient donc d’étudier soigneusement les formes aussi simples soient-elles et de placer judicieusement les soudures.

L’ARC ELECTRIQUE
Si deux conducteurs dénudés et sous tension se touchent il y a court circuit. Si nous écartons ces deux conducteurs, il se produit une étincelle, c’est un arc électrique.
 Ce qui est mauvais et dangereux pour une installation électrique peut être contrôlé et maintenu grâce à un transformateur, c’est le poste à souder.
L’arc ainsi obtenu est utilisé comme source de chaleur nécessaire à la fusion des pièces.
La gamme des postes à souder est étendue et diverse pour répondre aux besoins de l’artisanat et de l’industrie.

CHOIX d’un poste
L’achat d’un poste est une décision importante. Le choix sera déterminant dans la réussite de votre travail. Ce poste sera d’un prix raisonnable, fiable, d’un entretient facile, et devra etre compatible avec votre installation électrique.
Notre choix se portera sur les postes à souder : transformateurs statiques à courant alternatif.
La qualité d’un poste dépend de 3 facteurs : les intensités secondaires, la tension à vide et le facteur de marche.


Conclusion: On peut entendre quand une soudure prend ou pas...En effet, le son de la baguette indique l'effet de la matière déposée, c'est-à-dire, si on est dans le vide ou pas. Dans le vide de Klein ou dans le concept de la solidité. Cette remarque m'intéresse beaucoup, car je fabule totalement à cette idée, que la soudure est une histoire musicale !! Quand un vrai musicien, le soudure doit avoir une oreille musicale.








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