La première méthode de soudage à l'arc a été développée au 19ème siècle, et elle est devenue commercialement importante dans la construction navale tout au long de la Seconde Guerre mondiale. De nos jours, il reste un processus important pour les véhicules ainsi que pour la fabrication de structures en acier. C'est l'une des méthodes de soudage les plus connues utilisées pour assembler les métaux dans les industries. Dans ce type de soudage, le joint peut être formé en faisant fondre le métal à l'aide de électricité . Donc, pour cette raison, il est appelé un arc électrique. Le principal avantage de ce soudage est qu'une température élevée peut être facilement développée pour le soudage. La plage de température de soudage à l'arc sera de 6k degrés centigrades à 7k degrés centigrades. Cet article présente un aperçu du soudage à l'arc électrique.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc électrique?

La définition du soudage à l'arc est un processus de soudage utilisé pour souder les métaux à l'aide d'électricité afin de générer suffisamment de chaleur pour l'adoucissement le métal , ainsi que lorsque le métal ramolli est refroidi, les métaux seront soudés. Ce type de soudage utilise une alimentation faire un arc entre un bâton métallique et le matériau de base pour ramollir les métaux à la fin du contact.

Soudage électrique à l'arc

Ces soudeurs peuvent utiliser soit DC sinon AC , & électrodes comme consommables autrement non consommables. Généralement, l'emplacement de soudage peut être défendu avec une sorte de gaz de protection, du laitier, sinon de la vapeur. Ce processus de soudage peut être manuel, entièrement ou semi-automatisé.

Schéma

Dans le processus de soudage à l'arc, la chaleur peut être générée par un arc électrique frappé entre une électrode ainsi que la pièce à travailler. L'arc électrique est une décharge électrique incandescente entre deux électrodes utilisant un gaz ionisé.
Tout type de technique de soudage à l'arc dépend d'un circuit électrique qui comprend principalement différentes pièces telles que l'alimentation, la pièce, l'électrode de soudage et les câbles électriques pour connecter l'électrode ainsi que la pièce à l'alimentation.

Circuit de soudage à l'arc

Le circuit d'enroulement d'arc électrique peut être formé par un arc électrique entre l'électrode ainsi que la pièce. La température de l'arc peut arriver à 5500 ° C (10000 ° F), ce qui est suffisant pour combiner les bords de la pièce.

“en pratique, un bon isolant ”

Une fois qu'une longue jointure est nécessaire, l'arc peut être déplacé à travers la ligne de joint. Le bain de soudure du bord avant dissout la surface soudée une fois que le bord arrière de la piscine durcit pour former le joint.
Une fois qu'un métal d'apport est nécessaire pour une liaison améliorée, le fil peut être utilisé à l'extérieur du matériau qui est introduit dans la région de l'arc, qui dissout et charge le bain de fusion. La composition chimique d’un métal d'apport est liée à celle de la pièce.

Le métal fondu dans le bain de fusion peut être actif chimiquement et réagit à travers l'atmosphère voisine. Par conséquent, la soudure peut être infectée par l'oxyde ainsi que par l'inclusion de nitrure pour affaiblir ses propriétés mécaniques. Ainsi, le bain de fusion peut être protégé par des gaz de protection neutres comme l'hélium, l'argon et les flux de protection contre la contamination. Des boucliers sont fournis pour la zone de soudure sous la forme d'un revêtement de flux pour l'électrode sinon sous d'autres formes.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement de l'enroulement d'arc C'est-à-dire que dans un processus de soudage, la chaleur peut être générée par un arc électrique entre la pièce à usiner ainsi qu'une électrode. Il s'agit d'une décharge électrique incandescente entre deux électrodes à travers un gaz ionisé.

Le équipement de soudage à l'arc comprend principalement une machine à courant alternatif sinon une machine à courant continu, une électrode, un support pour l'électrode, des câbles, Connecteurs pour câble, pinces de mise à la terre, marteau burineur, casque, brosse métallique, gants à main, lunettes de sécurité, manches, tabliers, etc.

Types de soudage à l'arc

Le soudage à l'arc est classé en différents types, notamment les suivants.

Soudage à l'arc plasma
Soudage à l'arc métallique
Soudage à l'arc au carbone
Soudage à l'arc au gaz tungstène
Soudage à l'arc en métal gazeux
Soudage à l'arc submergé
SMAW - Soudage à l'arc en métal blindé
FCAW (soudage à l'arc fourré)
ESW (Soudage Electro-Stroke)
Soudage de goujons à l'arc

Soudage à l'arc plasma

Le soudage à l'arc plasma (PAW) est similaire au soudage GTAW ou au gaz tungstène. Dans ce type de processus de soudage, l'arc se générera entre la pièce de travail ainsi que l'électrode en tungstène. La principale différence entre le soudage à l'arc au plasma et le soudage au tungstène au gaz est que l'électrode est située dans la torche du soudage à l'arc au plasma. Il peut être chauffé le gaz à la température de 30000oF et changez-le en plasma pour attaquer la zone de soudage.

Soudage à l'arc métallique

Le processus de soudage à l'arc métallique (MAW) utilise principalement une électrode métallique pour le processus de soudage. Cette électrode métallique peut être soit consommable, soit non consommable en fonction des besoins. La plupart des électrodes consommables utilisées peuvent être recouvertes de flux, et le principal avantage de ce type de procédé de soudage est qu'il nécessite une basse température par rapport aux autres.

Soudage à l'arc au carbone

Le procédé de soudage à l'arc au carbone (CAW) utilise principalement une tige de carbone comme une électrode pour souder le joint métallique. Ce type de soudage à l'arc est le procédé de soudage à l'arc le plus ancien et nécessite un courant élevé et une basse tension pour générer l'arc. Dans certains cas, un arc peut être généré entre deux électrodes de carbone qui sont appelées soudage à l'arc à double carbone.

Soudage à l'arc au gaz tungstène

Le soudage à l'arc au gaz tungstène (GTAW) est également appelé soudage au gaz inerte au tungstène (TIGW). Dans ce type de procédé de soudage, une électrode en tungstène non consommable peut être utilisée pour souder le matériau. L'électrode qui est utilisée dans ce soudage peut être enfermée avec des gaz tels que l'argon, l'hélium, etc. Ces gaz protégeront la zone de soudure contre l'oxydation. Ce type de soudage peut être utilisé pour souder des tôles minces.

Soudage à l'arc en métal gazeux

Le soudage à l'arc de métal gazeux (GMAW) est également appelé soudage au gaz inerte métallique (MIGW). Il utilise une électrode métallique fraîche qui est protégée par des gaz tels que l'hélium, l'argon, etc. Ces gaz protègent la zone de jonction de l'oxydation et génèrent de multiples couches de matériau de soudage. Dans ce type de procédé de soudage à l'arc, un fil d'apport peut être alimenté en permanence en utilisant une électrode métallique non consommable pour souder le métal.

Soudage à l'arc submergé

Le soudage à l'arc submergé (SAW) peut être largement utilisé dans une méthode de soudage automatique. Dans ce type de procédé de soudage, une électrode est complètement submergée par le revêtement granulaire de flux, et ce flux peut être un conducteur électrique qui ne s'opposera pas à l'alimentation électrique. Le revêtement solide de flux arrête le métal fondu du rayonnement et de l'atmosphère ultra-violents.

SMAW - Soudage à l'arc en métal blindé

Le terme SMAW signifie «soudage à l'arc en métal blindé», également appelé soudage à l'arc sous flux de soudage à la baguette ou soudage à l'arc manuel en métal (MMA / MMAW). Ce type de soudage est utilisé lorsque l'arc est frappé entre la pièce à usiner ainsi que la tige métallique. Ainsi, la surface de ces deux éléments peut se dissoudre pour former un bain de fusion.

Lorsque le revêtement de flux fond immédiatement sur la tige, il formera du laitier et du gaz pour protéger le bain de fusion de l'environnement. Il s'agit d'une méthode flexible et adaptée pour connecter des matériaux tels que ferreux et non ferreux à travers un matériau d'épaisseur à tous les emplacements.

FCAW (soudage à l'arc fourré)

Ce type de soudage est une alternative au soudage à l'arc métallique blindé. Ce soudage à l'arc fourré fonctionne avec une électrode ainsi qu'une alimentation en tension stable afin de fournir une longueur d'arc stable. Cette méthode fonctionne en utilisant un gaz de protection ou le gaz qui est formé à travers le flux pour assurer la sécurité contre la contagion.

ESW (Soudage Electro-Stroke)

Dans ce type de soudage, la chaleur est produite par le courant et passe entre le métal d'apport ainsi que la pièce à usiner en utilisant un laitier fondu à la surface de la soudure. Ici, le flux de soudage est utilisé pour combler l'espace entre les deux pièces. Ce type de soudage peut être démarré par un arc entre l'électrode et la pièce.

L'arc génère la chaleur pour fondre la poudre fondante et fait fondre le laitier. Ici, le laitier comprend moins de conductivité électrique qui peut être maintenue à l'état liquide en raison de la chaleur générée par le courant électrique. Le laitier obtient une température de 3500 ° F et il est suffisant pour faire fondre les bords de la pièce et de l'électrode consommable. Les gouttelettes de métal tomberont vers le bain de fusion et relieront les pièces. Ce type de soudage s'applique principalement à l'acier.

Soudage de goujons à l'arc

Ce type de soudage est extrêmement fiable et utilisé dans une large gamme d'applications. Cette méthode est utilisée pour souder n'importe quelle taille de métal avec une pièce à usiner à travers la pénétration de soudure la plus élevée.

Ce type de soudage peut créer des soudures dures d'un seul côté sur des métaux de base d'une épaisseur de 0,048 pouce. Cet arc peut être formé en utilisant des ferrules de fixation métalliques d'alimentation CC et un pistolet de soudage de goujons. Dans ce soudage, il existe trois méthodes courantes utilisées, telles que le soudage à l'arc étiré, le soudage à l'arc court et le soudage à l'arc au gaz.

La méthode de l'arc étiré fonctionne avec un flux fixé dans le goujon pour nettoyer la surface du métal tout au long du soudage. Tout au long de la formation d'arc, le flux peut être vaporisé et réagit à travers les éléments polluants dans l'environnement pour maintenir la zone de soudure propre.

La méthode de l'arc court est similaire à l'arc étiré, mis à part le fait qu'elle n'utilise aucune charge de flux sinon une virole. Ainsi, cette méthode donne les temps de soudage les plus courts des techniques de soudage de goujons à l'arc. La méthode des goujons à arc de gaz fonctionne avec un gaz de protection statique sans virole ni flux, ce qui facilite l'automatisation.

Autres types de soudage à l'arc

Nous savons que la plupart des industries utilisent la conception métallique et les soudures les plus couramment utilisées sont discutées ci-dessus. Mais, plusieurs autres méthodes peuvent également souder deux métaux ou plus ensemble, comme suit.

Soudage par faisceau électronique

Le soudage par faisceau EBM ou électronique est utilisé pour joindre les métaux partout où les ondes électroniques sont déclenchées à grande vitesse pour souder une surface métallique à une autre. Une fois que l'onde d'électrons atteint son objectif, le point affecté fondra juste assez pour combiner la partie adjacente en place.

Ce type de soudage est très populaire dans le domaine industriel. La technique est particulièrement utile pour les fabricants de l'aérospatiale et de l'automobile, qui utilisent cette soudure pour combiner plusieurs pièces métalliques dans des camions, des voitures, des avions et des engins spatiaux. En raison de la nature du soudage par faisceau électronique basé sur le vide, la méthode est sûre pour les travaux de crise dans les maisons et bâtiments vacants.

Soudage à l'hydrogène atomique

Le soudage AHW ou atomique à l'hydrogène est une ancienne technique de connexion des métaux qui est souvent tombée par le bord pour des techniques plus efficaces comme le soudage à l'arc gaz métal. Une région où le soudage automatique à l'hydrogène est encore familier est le soudage au tungstène. Parce que le tungstène est extrêmement sensible à la chaleur, ce soudage est sûr pour cette méthode.

Soudage Electroslag

Il s'agit du soudage rapide, inventé dans les années 1950. Ce type de soudage relie les métaux lourds à utiliser dans les équipements et les machines des industries. Comme son nom l'indique, il est tiré des supports d'eau en cuivre inclus dans l'outil utilisé pour le soudage par électrochocs. L'eau empêche les scories liquides de s'infiltrer dans d'autres régions au cours d'une session de soudage.

Soudage à l'arc au carbone

Le soudage à l'arc CAW ou Carbon est une technique de collage, utilisée pour connecter les métaux en appliquant des températures supérieures à 300 degrés Celsius. Dans ce type de soudage, un arc peut se former entre les électrodes ainsi que les surfaces métalliques. Cette technique était autrefois populaire, mais maintenant elle était dépassée par le soudage à l'arc à double carbone.

Soudage oxy-combustible

Ce type de soudage est une méthode qui utilise de l'oxygène et du carburant liquide pour fondre le métal en forme. Les ingénieurs français Charles Picard & Edmond Fouché ont été inventés au 20ème siècle. Dans ce processus, la température générée par l'oxygène est utilisée dans les surfaces métalliques. Ce soudage a lieu dans une atmosphère intérieure.

Soudage par points par résistance

Le soudage par points par résistance est utilisé là où la chaleur relie les surfaces métalliques. La chaleur peut être générée par la résistance des courants électriques. Ce type de soudage appartient à un ensemble de techniques de soudage appelées soudage par résistance électrique.

Soudage par résistance

Le soudage par résistance à la couture est une technique qui produit de la chaleur entre les surfaces de contact métalliques grâce à des propriétés connexes. Ce type de soudure commence sur une face d'un joint et travaille son mode à l'autre extrémité. Ainsi, cette méthode dépend principalement d'électrodes jumelles qui sont normalement en cuivre.

Soudage par projection

Le soudage par projection est une méthode qui limite la chaleur dans une région précise pour le placement. Cette méthode est très courante dans les projets qui utilisent des goujons, des écrous et d'autres attaches métalliques filetées, des fils et des barres croisées.

Soudage à froid

Un autre nom de ce soudage est le soudage par contact. Ce type de soudure est utilisé pour relier les surfaces des métaux sans fondre par la chaleur.

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Avantages du soudage à l'arc

Les avantages du soudage à l'arc sont principalement les suivants.

Le soudage à l'arc a une vitesse élevée ainsi qu'une efficacité de soudage
Il comprend un appareil de soudage simple.
Il est simplement mobile.
Le soudage à l'arc forme le lien physiquement puissant entre les métaux soudés.
Il fournit une qualité de soudage fiable
Le soudage à l'arc offre une atmosphère de soudage supérieure.
Le source d'énergie de cette soudure n'est pas coûteuse.
Cette soudure est un processus rapide et cohérent.
Le soudeur peut utiliser le courant domestique ordinaire.

Inconvénients du soudage à l'arc

Les inconvénients du soudage à l'arc sont les suivants.

Un opérateur hautement qualifié est nécessaire pour effectuer le soudage à l'arc.
La vitesse de dépôt peut être incomplète car le revêtement d'électrode a tendance à brûler et à diminuer
La longueur de l'électrode est de 35 mm et nécessite un changement d'électrode pour toute la cadence de production.
Ce ne sont pas propres pour les métaux réactifs tels que le titane et l'aluminium

Applications

Les applications du soudage à l'arc sont les suivantes.

Utilisé dans les soudures de tôles
Pour le soudage de métaux minces, ferreux et non ferreux
Utilisé pour concevoir des récipients sous pression et sous pression
Les développements de la tuyauterie dans les industries
Utilisé dans les domaines de l'automobile et de l'ameublement
Industries de la construction navale
Utilisé dans le fabricant d'avions et d'aérospatiale
Restaurations de carrosserie automobile
Chemins de fer
Industries comme la construction, l'automobile, la mécanique, etc.
Le soudage à l'arc au gaz tungstène est utilisé dans les industries aérospatiales pour connecter de nombreux domaines tels que les tôles
Ces soudures sont utilisées pour réparer les matrices, les outils et principalement sur les métaux fabriqués avec du magnésium et de l'aluminium.
La plupart des industries de fabrication utilisent GTAW pour souder des pièces minces, en particulier des métaux non ferreux.
Les soudures GTAW sont utilisées là où une résistance extrême à la corrosion ainsi qu'à la fissuration sur une longue période de qualités sont requises.
Il est utilisé dans la fabrication de véhicules spatiaux
Utilisé pour souder des pièces de petit diamètre, des tubes à paroi mince, ce qui le rend applicable dans les industries du vélo

Il s'agit donc du soudage à l'arc électrique et de la méthode de soudage flexible. L'électrique applications de soudage à l'arc impliquer dans les industries de fabrication pour générer des joints puissants dans le monde entier en raison de leurs caractéristiques telles que la facilité et l'efficacité de soudage supérieure. Il est le plus largement utilisé dans différentes industries pour la protection des travaux de rénovation tels que l'automobile, la construction, la construction navale et l'aérospatiale. Voici une question pour vous, quelle est la plage de température de soudage à l'arc?