PROCÉDÉS DE SOUDAGE - · PDF fileLe courant de soudage varie entre le courant de base (Ib) et le courant de pointe (Ip). Durant le courant de base, il n’y a pas de transfert de

XX Métallerie 53 — Septembre 2003 XXMétallerie 53 — Septembre 2003

Dans cette quatrièmenotice d’information surl’aluminium, vous pouvezlire la dernière partie surle soudage TIG (exécutiondu soudage, défauts desoudage, inclusions etautres défauts) et lapremière partie sur lesoudage MIG/MAG(historique, principe, typesd’arc, appareils MIGpulsés et gaz deprotection).

Par Ir. R. Vennekens, EWE - InstitutBelge de la SoudureIng. B. Verstraeten, IWE - InstitutBelge de la SoudureIng. K. Broeckx, EWE - Institut Belgede la SoudureTraduction: M.-C. Ritzen

EXÉCUTION DUSOUDAGE

Avant de souder, il faut bien choisirle diamètre de l’électrode et de labuse, l’intensité de courant, le débitde gaz, le type et le diamètre dumétal d’apport. Des directives à ce propos sontdonnées au tableau 11. Les recommandations suivantes neconcernent que le soudage TIGmanuel:– amorcer l’arc autant que possible

sur le chanfrein ou sur un cordondéjà déposé.– après formation du bain defusion, la torche est déplacée dansle sens du fil de soudage ‘enpoussant’ à une vitesse régulièreavec ou sans métal d’apport.L’angle formé par la torche et lapièce est de 80° environ (70-85)(voir figure 15).– la longueur d’arc peut varier de3 à 7 mm.– si on utilise du métal d’apport,celui-ci est alimenté au bord dubain de fusion et l’angle entre lemétal d’apport et le matériau debase sera de 15 à 30° (voir figure15).– le fil d’apport ne peut pastoucher la pointe de l’électrode car

ceci provoque la pollution et/ou lafusion de la pointe d’électrode.Une pointe d’électrode polluéeprovoque un arc instable.– l’extrémité du métal d’apport doittoujours rester dans le gaz deprotection de l’arc sinon il y aoxydation.– après interruption du soudage,l’extrémité du fil d’apport doit êtrecoupée car celle-ci peut êtreoxydée.– après interruption de l’arc,recommencer sur le chanfrein ousur une soudure déjà déposée afind’éviter la formation de cratères etde fissures.– il est naturellement mieux detravailler avec une installationmunie d’un système permettant de

diminuer le courantautomatiquement lors d’un arrêt, cequi évite les défauts de cratère.– lors du démarrage, le cratèreéventuellement présent doit d’abordêtre meulé ou fraisé, ceci afind’éliminer d’éventuelles fissures decratères.

Il faut ensuite nettoyer avec unebrosse en acier inoxydable.– lors du soudage multicouches, ilfaut brosser (brosse en acierinoxydable) chaque couche avantde déposer la suivante.– la soudure doit avoir un aspectbrillant des deux côtés de lasoudure.– le cas contraire indique que laprotection gazeuse et/ou lenettoyage n’ont pas été optimaux.– dans le cas d’alliagesd’aluminium soumis à un traitementthermique, il est important demaintenir la température interpassesprescrite.– laisser refroidir la soudure à l’aircalme; faire attention aux courantsd’air. Un refroidissement trop rapide peutdonner lieu à des fissures.

DÉFAUTS DE SOUDAGETYPIQUES

Ce problème est également traitédans le CD-ROM ‘Process 141’

CAHIER IBS

NOTICE D’INFORMATION SUR L’ALUMINIUM – PARTIE IV

PROCÉDÉS DE SOUDAGE

Figure 15: si on utilise du métal d’apport, celui-ci est alimenté au bord du bain de fusion et l’angle entre le métal d’apport et lematériau de base sera de 15 à 30 ° (toute la doc.: Marc Martens)

Figure 16: un autre phénomène assez courant lors du dépôt des passes de fond est l’effondrement de la couche d’oxydes dans lasoudure

MET53A21 /Versie # 3

L’EXTRÉMITÉ DU MÉTAL D’APPORTDOIT TOUJOURS RESTER DANS LE

GAZ DE PROTECTION DE L’ARC,SINON IL Y A OXYDATION



CAHIER IBS

(disponible auprès de l’IBS).En principe, tous les défauts desoudage TIG apparaissant lors dusoudage d’autres matériaux (acier,acier inoxydable) peuventégalement apparaître lors dusoudage de l’aluminium.Certains défauts sont cependanttypiques à l’aluminium: porosités,collage, fissures à chaud etinclusions d’oxydes.L’apparition de ces défauts a déjàété traitée dans la première partiede cette série. Quelques problèmes pratiquesseront traités dans la dernièrepartie de cette série. (voir tableau 14 - Exécutionincorrecte du soudage)

INCLUSIONS

L’oxyde d’aluminium a un point defusion de 2.000 °C environ desorte qu’il peut s’introduire dans lebain de fusion lors du soudage. L’action nettoyante de l’arc peutéliminer ces oxydes en partie maissi ce n’est pas suffisant, ces oxydesse retrouveront dans la soudure et

apparaîtront à la radiographie sousforme de chapelet. Ceci peut être également dû à uneprotection gazeuse insuffisante ouà une mauvaise étanchéité dusystème gazeux. Les porosités ou les inclusionsd’oxydes apparaissent souvent enmême temps.Un autre phénomène assez courantlors du dépôt des passes de fondest l’effondrement de la couched’oxydes dans la soudure. La figure 16 donne unereprésentation de ce phénomène. On y remédie en brisant les bordsà l’envers de la tôle. Les oxydes peuvent ainsi mieuxs’échapper.

AUTRES DÉFAUTS DESOUDAGE

– Pénétration insuffisanteCelle-ci apparaît principalementquand le courant de soudage esttrop faible en combinaison avecun écartement des bords et unangle d’ouverture trop faibles dans

Tableau 14: exécution incorrecte dusoudage


LES DÉFAUTS DE COLLAGEPEUVENT APPARAÎTRE À CAUSED’UN BROSSAGE INSUFFISANT

DES BORDS DU JOINT, AUSSIENTRE LES COUCHES. LA

COUCHE D’OXYDES EST DONCINSUFFISAMMENT ÉLIMINÉE, CE

QUI EMPÊCHE LE MOUILLAGE DUMATÉRIAU DE BASE



CAHIER IBS

des joints chanfreinés. L’éliminationinsuffisante de la couche d’oxydessusmentionnée peut donner unepénétration insuffisante. Uneposition de la torche incorrectepeut donner une pénétrationinsuffisante parce que l’arc estdirigé vers un côté. Une autre cause peut être:mauvais réglages des paramètresde soudage c.-à-d. courant desoudage trop faible et/ou vitessede soudage trop élevée.– Pénétration trop importanteMauvais réglage des paramètresde soudage: courant de soudagetrop élevé, vitesse de soudagetrop faible. Lors du soudage TIG, l’actionréfrigérante du métal d’apportpeut être trop faible oul’écartement des bords peut êtretrop grand.– CaniveauxQuand on soude avec un arc troplong (tension d’arc élevée), lachaleur de l’arc est trop dispersée. Dans les soudures d’angle, cecipeut provoquer des caniveaux surla tôle verticale. Une mauvaise tenue de la torche(arc trop dirigé d’un seul côté)peut avoir le même effet. Lors du dépôt de couches deremplissage dans des joints bout àbout, des caniveaux internespeuvent apparaître.– CollageLes causes sont:- trop de métal d’apport mis dansla soudure- fil trop gros- courant de soudage trop faible- vitesse d’avancement trop élevée- l’arc de soudage est trop dirigévers le bain de fusion.Les défauts de collage peuventégalement apparaître à caused’un brossage insuffisant desbords du joint, également entre lescouches. La couche d’oxydes est doncinsuffisamment éliminée ce quiempêche le mouillage du matériaude base par le métal d’apport.

SOUDAGE MIG/MAG:HISTORIQUE

Ce procédé a été mis au point parPHILIPS dans les années 50 du 20ème siècle et est connu sousdifférentes dénominations commesoudage CO2, soudage semi-automatique, soudage MIG (MIG= Metal Inert Gas) et soudageMAG (Metal Active Gas).Toutes ces dénominations ont traitau même procédé de soudage. Dans cet article, on parlera dusoudage MIG.

PRINCIPE

Lors du soudage MIG, un arc estentretenu entre un métal d’apport

fusible et la pièce. Le métal d’apport est alimenté encontinu à partir d’une bobine(figure 17).Le métal d’apport, l’arc et le bainde fusion sont entourés d’un gazde protection contre l’influence del’air environnant. Quand ce gaz deprotection est inerte, on parle desoudage MIG (Metal Inert Gas). Quand celui-ci est actif (il contientpar ex. de l’oxygène), on parle desoudage MAG (Metal Active Gas). Lors du soudage MIG, on soudeen courant continu. L’électrode (fil) est souvent au pôlepositif. On a récemment introduit lesoudage en courant alternatif del’aluminium en épaisseur mince. Comme gaz de protection, on

utilise de l’argon ou des mélangesargon-hélium.

TYPES D’ARC

Lors du soudage MIG, ondistingue, en principe, deux typesd’arc en fonction des réglages duposte de soudage: soudage à arcen court-circuit (short arc) etsoudage à arc stable (spray arc).

SOUDAGE SHORT ARC

Lors d’intensités de courant faibles,l’électrode alimentée en continuentre en contact avec la pièce. Le court-circuit ainsi créé faitfondre une partie de l’électrode.

La dénomination soudage à arcen court-circuit vient donc du faitque le transfert de métal ne se faitque durant une période de court-circuit (short arc). Avec ce typed’arc, on a beaucoup deprojections. Ce type d’arc n’est pas appropriépour le soudage de l’aluminiumcar il a trop peu d’actionrécurante et ce type d’arc est tropfroid (collage). (voir figure 18)

SOUDAGE SPRAY ARC

Lors d’intensités de courantélevées supérieures à un certaincourant de transfert dépendant dela combinaison métal d’apport-gaz appliquée, on a un transfertcontinu de métal. Le fil fond sous forme de gouttes,grosses ou fines, et le transfert demétal se fait sous l’influence de lapesanteur et de forcesélectromagnétiques. On parle alors de soudage auspray arc.Ce type d’arc ne créepratiquement pas de projections(figure 19). Le bain de fusion est assez grandavec une bonne pénétration. Ce type d’arc peut être utilisépour le soudage de l’aluminium.

SOUDAGE À L’ARCPULSÉ

On soude de plus en plus en uncourant pulsé. Le courant de soudage varie entrele courant de base (Ib) et lecourant de pointe (Ip). Durant le courant de base, il n’y apas de transfert de métal. Le transfert se fait lors du maintien

Figure 17: lors du soudage MIG, un arc est entretenu entre un métal d’apport fusible etla pièce. Le métal d’apport est alimenté en continu à partir d’une bobine

Figure 18: soudage short arc


LORS DU SOUDAGE MIG, ONDISTINGUE DEUX TYPES D’ARCEN FONCTION DES RÉGLAGES

DU POSTE DE SOUDAGE:SOUDAGE À ARC EN COURT-

CIRCUIT (SHORT ARC) ETSOUDAGE AU SPRAY ARC



CAHIER IBS

du courant de pointe (figure 20).Le courant de base se trouve dansle domaine du short arc et lecourant de pointe dans ledomaine du spray arc. Les avantages des deux typesd’arc sont ainsi combinés.Le courant moyen se situe doncentre le courant de base et lecourant de pointe. L’énergie apportée se trouve entrecelle existant quand on soudeavec le courant de base (shortarc) et celle quand on soude avecle courant de pointe (spray arc). Le soudage à l’arc pulsé donnedonc un soudage plus froid parrapport au soudage spray arc encourant continu. Mais les avantages du soudageen short arc et en spray arc sontmaintenus, c’est à dire soudagede tôles minces et soudage enposition avec une bonnepénétration et donc un faiblerisque de collage. Ceci provient du fait que letransfert de métal ne se fait quedurant la période de pointe ducourant de soudage en spray arc. Lors du courant de base, l’arc estentretenu et aucun transfert demétal ne se fait. Le soudage se fait pratiquementsans projections.Comme pour le soudage TIG, lapureté est une exigence (voir‘Notice d’information surl’aluminium’, partie I, II et III). Le soudage MIG pulsé offre desavantages par rapport ausoudage MIG en courant continuet ce, pour les raisons suivantes:– apport calorifique plus faible

– utilisation possible de diamètresde fil plus grands (moins deproblèmes d’alimentation en fils‘tendres’ d’aluminium)– pratiquement pas de projections– pénétration régulière

QUELQUES ASTUCES

Afin d’avoir une alimentationcontinue en fil de soudage, il fautmettre un guide en matièreplastique (par ex. téflon) dans lagaine MIG.Dans le cas du soudage MIG à filsdoubles (twin arc), on peutatteindre une vitesse de soudagequelque peu inférieure à celle du

soudage au laser. Les coûts d’investissement sontcependant beaucoup plus faibles.Le domaine d’application dusoudage MIG se situe au niveaudu soudage manuel principalementpour les épaisseurs de 3 mm etplus tandis que le procédé peutêtre mécanisé sans problèmes àpartir d’épaisseurs de 2 mm.

Le soudage MIG peut êtreappliqué pour le soudaged’épaisseurs plus fortes avec desvitesses de soudageraisonnablement élevées mais n’adonc pas, à ces intensités decourant élevées, d’avantagesspécifiques supérieurs au soudageMIG pulsé. Le soudage manuelMIG pulsé peut, en principe, êtreutilisé à partir d’épaisseur de 2 mmmais, pour cette épaisseur, il exigeune grande concentration dusoudeur. Il est plus réaliste d’utiliser lesoudage manuel à partir de 3 mmd’épaisseur.Par contre, le soudage mécaniséest utilisable à partir d’épaisseursde 1 mm à condition que lematériau soit bien clamé et/oupointé de façon adéquate. Tant pour le soudage manuel quepour le soudage mécanisé, il y aune limite supérieure en ce quiconcerne l’épaisseur de matériau àsouder. La figure 21 donne le choix duprocédé de soudage en fonctiondes épaisseurs à souder. Ceci vaut tant pour le soudageMIG que pour le soudage MIGpulsé au-dessus de 10 mm. À part pour le soudage enposition, le soudage MIG pulsé,pour une épaisseur supérieure à 10mm, n’a plus d’avantages parrapport au soudage MIG. La fréquence des pulsations et doncl’intensité de courant moyenne sonttellement élevées que l’apportcalorifique moyen pour les deuxvariantes se situe plus ou moins aumême niveau.

Le soudage MIG pulsé est le plusuniversellement utilisé et a, engénéral, la préférence tant sur lesoudage TIG que le soudage MIG.Le système d’alimentation en fil, lorsdu soudage de l’aluminium, joueun rôle important car les fils enaluminium sont assez tendres. Ceci impose des limites à lalongueur de la gaine, enl’occurrence pour des fils ‘minces’de 0,8 et 1,0 mm. Pour ces diamètres, un systèmepoussoir avec une gaine entre labobine du fil et le pistolet desoudage est trop sujet à desperturbations et donc inapplicable. Pour ces diamètres, un système ditpush-pull (pousser-tirer) estrecommandé où le fil est nonseulement poussé par un guidemais également tiré par un systèmeinséré dans le pistolet de soudage. Une longueur de 8 mm est ainsipossible. Le rayon d’action ainsi créé est unavantage. Par contre, le pistolet est plus lourd,plus grand et plus coûteux qu’unpistolet MIG normal. À partir d’une épaisseur de fil de1,6 mm, on peut utiliser un systèmepoussoir à condition que lalongueur de la gaine soit limitée à3 à 4 m. Il faut utiliser, dans tous les cas, unguide-fil en matière plastique.Pour des fils de soudage trèsminces et courts, il existe dessystèmes où une petite bobine defil (environ 0,5 kg) est insérée dansle pistolet de soudage. Ce système a pour inconvénients lafaible quantité de fil sur la bobine,le pistolet alourdi, l’offre limitée entypes de fil et le prix relativementélevé du métal d’apport. Avec ce système, le degré deperturbations est bien moindre.Lors du choix du poste de soudageMIG, il faut tenir compte descourants de soudage relativementélevés nécessaires pour le soudagede l’aluminium (voir tableau 15).

Figure 19: soudage spray arc

Figure 20: soudage à l’arc pulsé


LE SOUDAGE MIG PEUT ÊTREAPPLIQUÉ POUR LE SOUDAGE

D’ÉPAISSEURS PLUS FORTES AVECDES VITESSES DE SOUDAGE

RAISONNABLEMENT ÉLEVÉESMAIS N’A DONC PAS, À CES

INTENSITÉS DE COURANTÉLEVÉES, D’AVANTAGES

SPÉCIFIQUES SUPÉRIEURS AUSOUDAGE MIG PULSÉ



CAHIER IBS

Avec une source de courant tropfaible, on ne peut pas souder enspray arc et ce, au détriment de laqualité de la soudure. La source de courant est choisie enfonction du travail de soudage àréaliser. On aura souvent besoin d’unesource de courant de 250-350 Aau minimum. Par l’utilisation de100% d’argon comme protectiongazeuse et en raison du pouvoirréflecteur de l’aluminium, le pistoletde soudage est fortement soumis àla chaleur. Il vaut mieux utiliser unpistolet refroidi à l’eau.On utilise généralement le mêmeposte de soudage pour le soudageMIG et MIG pulsé. Ceci ne veut cependant pas direque tous les postes MIG sont sansplus appropriés pour le soudageMIG pulsé. L’inverse est cependant vrai. Quand une entreprise veut souderen MIG pulsé, elle doit en tenircompte lors de l’achat d’un poste. Dans l’ensemble, on peut dire qu’ilest utile et nécessaire que le postesoit bien entretenu. Ceci est naturellement toujourssouhaitable mais c’est unenécessité absolue lors du soudagede l’aluminium. Les fils en aluminium sont plustendres que les fils en acier ce quirend l’alimentation en fil pluscritique et peut provoquer defréquentes pannes avec un postepas bien entretenu.Avec un poste de soudage MIGstandard, le soudeur doit régler latension à vide et le courant desoudage.

Le réglage du courant de soudageest couplé au réglage de la vitessedu fil.

APPAREILS DE SOUDAGEMIG PULSÉ

Les différents types d’appareilsMIG pulsé disponibles sur lemarché peuvent, en principe, êtresubdivisés en grands groupes:– Appareils MIG pulséprogrammables– Appareils MIG pulsésynergiques

APPAREILSPROGRAMMABLES

Avec des appareilsprogrammables, tous lesparamètres de soudage doiventêtre réglés par l’utilisateur. Ceci veut dire que pour chaquevitesse de fil, les paramètressuivants doivent être réglés:tension de pointe, temps decourant de pointe, courant debase, temps de courant de base,tension de soudage (tension debase).Ces paramètres doivent être enconcordance les uns avec lesautres par diamètre de fil, type defil et type de gaz de protection defaçon à avoir un processus stable. C’est évidemment possible maisen pratique, ce n’est pas laméthode la plus rapide. Ce type d’appareil MIG pulsé estsouvent utilisé par les chercheurset par des entreprises qui doiventrégulièrement souder avec desgaz et fils spéciaux.

APPAREILSSYNERGIQUES

Les appareils synergiques, appelés àtort machines à ‘un bouton’, ont étédéveloppés afin de limiter le nombrede paramètres devant être réglés parle soudeur. Synergie vient du grec et signifie ‘encollaboration’. Ceci signifie qu’il existe un lien entrela vitesse du fil et la fréquence depulsations. Si la vitesse du fil augmente, lafréquence de pulsations augmenteégalement ainsi que l’intensité decourant moyenne. Ceci est nécessaire afin de garantirun équilibre entre la vitessed’alimentation en fil et la vitesse defusion. Pour un soudeur habitué au soudageMIG conventionnel, travailler avec cetype d’appareil est aisé puisquel’augmentation de la vitesse du filentraîne également une intensité decourant et un dépôt plus élevés.Avant de souder, le soudeur doitrégler la tension de soudage ainsiqu’un certain nombre d’interrupteurs. Il fait ainsi un choix pour un certaintype de fil de soudage, un diamètrede fil et un type de gaz deprotection. Il peut ensuite en tournant un seulbouton (vitesse de fil/fréquence)utiliser la gamme totale de l’appareilMIG pulsé (de l’intensité de courantla plus faible à la plus élevée). Dans la plupart des appareils MIGpulsé synergiques, il y a un deuxièmebouton pour un réglage précis de lalongueur d’arc.Le choix entre un poste conventionnel

ou un appareil pulsé dépend de:– la nature du soudage (critique,soudage avec des fils spéciaux ousous protection gazeuse spéciale...)– l’avis du soudeur/utilisateurEn pratique, dans 9 cas sur 10, onchoisit un appareil synergique pourle soudage MIG pulsé del’aluminium.

AUTRES APPAREILS MIGPULSÉS ET MIG ENCOURANT ALTERNATIF

Avec un poste conventionnel, onutilise une caractéristique de tensiond’arc plate, ce qui a pourconséquence qu’une faible variationde tension (variation de la longueurd’arc) donne une forte variation decourant. Ceci s’appelle l’effet auto-régulateurcar lors d’un arc trop long, le courantplus faible assure que le fil fondemoins rapidement et l’arc revientainsi à une longueur correcte. Avec les sources de courantmodernes pulsées ou même àcourant alternatif, il en va toutautrement.

En utilisant un courant alternatifsinusoïdal, l’arc s’éteindrait toujoursau passage au zéro (passage dupositif au négatif) et l’arc devrait àchaque fois être rallumé. Afin d’éviter ce problème, on utilisedu courant alternatif en blocs. Le temps de passage au zéro estminimal et l’arc ne doit pas êtreréamorcé à chaque fois. Les sources de courant à inverteursont d’une grande utilité pour lesprocédés de soudage MIGmodernes car le courant peut êtremieux modulé.

ÉQUIPEMENTS SPÉCIAUX

En plus des équipements déjà citésqui doivent être réglés avant decommencer le soudage del’aluminium, le poste pour le soudageMIG et MIG pulsé est souventéquipé d’accessoiressupplémentaires.Il s’agit souvent d’accessoires pour ledémarrage et pour l’arrêt.– Au démarrage, il y a deuxproblèmes possibles: premièrement,convexité excessive avec fortesurépaisseur et deuxièmement,manque de pénétration (collage).La recherche a montré qu’un tempsd’amorçage réduit est favorable pourun bon démarrage. Les facteurs influençant un temps

Figure 21: le choix du procédé de soudage en fonction des épaisseurs à souder


LES APPAREILS SYNERGIQUES,APPELÉS À TORT MACHINES À

‘UN BOUTON’, ONT ÉTÉDÉVELOPPÉS AFIN DE LIMITER LE

NOMBRE DE PARAMÈTRESDEVANT ÊTRE RÉGLÉS PAR LE

SOUDEUR



CAHIER IBS

d’amorçage réduit sont entre autres: -coupe en biais du fil de soudageavant l’amorçage -vitesse faible d’alimentation en fil audémarrage-induction faible dans le circuit desoudage-capacité de charge élevée du fil desoudage.L’amorçage correct de l’arc lors dusoudage de l’aluminium dépend decertains facteurs dont les plusimportants sont le fil de soudage, lediamètre du fil de soudage, le typede torche de soudage, la source decourant.Plus le fil est rigide et dur, moins il yaura de problèmes au démarrage. En fait, les diamètres de fil les plusgrands posent généralement moinsde problèmes au démarrage. De plus, des fils plus tendres (par ex.AlSi) et des câbles plus longspeuvent poser plus de problèmes audémarrage que des fils de soudageAlMg plus durs. Une recherche a montré que quandon utilise un mécanismed’alimentation en fil conventionnel(push) lors du soudage avec del’AlSi, on a environ quatre fois plusde problèmes que lors du soudageavec un fil AlMg5. L’utilisation d’une torche de soudagepush-pull peut éviter beaucoup deproblèmes au démarrage et a doncla préférence. L’électronique moderne permet

actuellement d’ajouter dans la sourcede courant des accessoires afind’améliorer le comportement audémarrage.– À la fin de la soudure apparaissentdes fissures de cratère.Comme on le sait, certains typesd’aluminium sont sensibles auxfissures de cratère. L’interruption brusque de l’arc à la finde la soudure est souvent la causede l’apparition de fissures de cratère. La plupart des postes MIG pulséactuels (réglés électroniquement) sontparfaitement à même d’éviter laformation de cratères à la fin de lasoudure.– Un autre problème lors du soudagede l’aluminium, est le coincement dufil dans la buse de contact. Le choix d’une buse correcte éviteraces problèmes. Un développement récent est l'AluTipou buse en graphite.La buse a été développée, àl’origine, pour éviter les collages lorsdu soudage de petites longueurs. Elle est constituée de deux parties:

une partie en cuivre très conductrice,vissée dans la torche et unedeuxième partie en graphite spécial,attachée à la partie en cuivre (voirfigure 22). En raccourcissant la partie encuivre, la buse de contact spécialepeut être appliquée dans unetorche standard.L’avant de la buse est en graphite. Ce matériau peut être utilisé car ilest conducteur de courant. Comme l’aluminium et le graphitene se dissolvent pas l’un dansl’autre, le fil en aluminium n'adhèrepas au graphite de la buse.La buse Alu peut, en principe, êtreutilisé avec toutes les torches enadaptant la géométrie. Le graphite est plus mauvaisconducteur que le cuivre. La chute de tension dans la busede contact est donc un peu plusélevée que dans une buse encuivre. Le soudeur devra mettre une tensionet une alimentation en fil plusélevées qu’avec une buse decontact en cuivre. La différence est cependantminime.

GAZ DE PROTECTION

Pour le soudage de l’aluminium,on peut utiliser de l’argon commegaz de protection.Avec des épaisseurs plus forteset/ou pour améliorer la vitesse desoudage, on peut également

utiliser des mélangesargon/hélium. Les gaz classiques pour acier etacier inoxydable comme O2,CO2 ou H2 ou des mélanges deces gaz ne peuvent pas êtreutilisés pour l’aluminium afind’éviter l’oxydation et/ou lesporosités.Lors de récentes recherchesréalisées par le Centre deRecherche de l’Institut Belge de laSoudure, on a constaté quecertains mélanges de gazdonnaient une meilleureproductivité lors du soudage del’aluminium. Une addition d’He à l’Ar donnaittoujours une meilleure pénétration. Dans le projet de recherche, desmélanges avec addition de 15%et de 30% ont été testés. Le mélange gazeux ayant lepourcentage le plus élevé en Hedonnait la pénétration la plusforte. Dans le mélange à 15% He, on aajouté 150 ppm N2; ceci adonné un arc plus stable et un trèsfaible pourcentage de porositésdans la soudure.L’aluminium demande un débit degaz plus élevé que pour l’acier etl’acier inoxydable. Une règle approximative pour laquantité de gaz sous argon est lediamètre de la buse (mm) multipliépar 1,5; ceci donne la quantitéminimale en litres par minute (parex. buse = 14 mm, débit = 1,5 x14 = 21 l/min). Pour les mélanges argon/hélium,il faut toujours prendre unequantité plus élevée en fonction durapport du mélange. L’hélium pur par rapport à l’argondemande deux ou trois plus dedébit de gaz. (À suivre) o

RemerciementsLe projet ‘Conseil Technologique enSoudage’ est subsidié par l’IWT-Vlaanderen, la Région Bruxelles-Capitale et le Ministère de laRégion Wallonne.

Tableau 15: intensités de courant critique

Figure 22: L'AluTip est composée dedeux parties: une partie en cuivre très

bonne conductrice et l’autre en graphitespécial


BIBLIOGRAPHIE

– NIL - “Laskennis opgefrist”Sur base du “Job knowledge forWelders” de TWI Connect– “Understanding AluminiumAlloys” Welding Journal, Avril2002, pp. 77-80– Aluminiumcentrum (Nederland)Het lassen van aluminium (I)AlgemeenHet lassen van aluminium (II) TIG-lassenHet lassen van aluminium (III) MIG-lassenHet lassen van aluminium (IV)Weerstandslassen– “Défauts lors du soudage del’aluminium - comment les éviter”R. Vennekens, Lastijdschrift/Revuede la Soudure 3, pp. 4-13– “Slimme constructie werktkostenbesparend”H. Lammertz, H. Brantsma, EWE,Aluminium 4/98 pp. 27-29– “Combinatie van laser enplasmaboog”Lastechniek, november 1998, pp.9-12– “Lasmetallurgie der metalenbuiten het ijzer”Prof. dr.ir. E. Wettinck,Laboratorium Non FerroMetallurgie, RUG– Welding Handbook Vol. 3, part1, Materials and applications, 8thEd., 1996American Welding Society, pp. 1-120– “Le soudage de l’aluminium etde ses allaiges”R. De Mulder (ESAB) - ConférencesTechnologiques IBS– “Het lassen van aluminium enaluminiumlegeringen”R. Vennekens, B. Verstraeten “BILWorkshops 2000”– “Porositeit bij het lassen vanaluminium - Technische Gegevens”– EN 573-1: Aluminium andaluminium alloys - Chemicalcomposition and form of wroughtproducts - Part 1: Numericaldesignation systemEN 573-2: Aluminium andaluminium alloys - Chemicalcomposition and form of wroughtproducts - Part 2: Chemical symbolbased designation systemEN 573-3: Aluminium andaluminium alloys - Chemicalcomposition and form of wroughtproducts - Part 3: ChemicalcompositionEN 573-4: Aluminium andaluminium alloys - Chemicalcomposition and form of wroughtproducts - Part 4: Forms ofproducts.– Hoekloos MIG/MAG, TIG &Plasma, Een voorlichtingsbrochureover de bekende lasprocessen.– 14.TIG - en plasmalassen VM81- Vereniging FME– 15.Welding Handbook Vol. 2,Welding processes 8th Ed., 1991

L’UTILISATION D’UNE TORCHE DESOUDAGE PUSH-PULL PEUT

ÉVITER BEAUCOUP DEPROBLÈMES AU DÉMARRAGE ET A

DONC LA PRÉFÉRENCE

Ir.R.Vennekens, EWE-Institut Belge de laSoudure


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PROCÉDÉS DE SOUDAGE - · PDF fileLe courant de soudage varie entre le courant de base (Ib) et le courant de pointe (Ip). Durant le courant de base, il n’y a pas de transfert de