Soudage électrique pour débutants : nuances du travail de soudage et analyse des principales erreurs

Un appartement, et surtout une maison privée, nécessite des travaux d'entretien et de réparation réguliers.Un bricoleur à domicile doit être un généraliste, capable d’effectuer de nombreuses tâches différentes. Par conséquent, les maîtres veulent maîtriser autant de technologies que possible.

L’une des compétences les plus recherchées est la capacité à effectuer des travaux de soudage. La pratique montre que le soudage électrique convient mieux aux débutants - la technologie est simple et accessible à tous ceux qui souhaitent apprendre à l'utiliser. Avant de commencer à maîtriser la méthode, vous devriez vous familiariser avec les aspects théoriques de la problématique, n'est-ce pas ?

Toutes les informations nécessaires sont décrites en détail dans notre article. Nous avons décrit le principe de fonctionnement du soudage électrique et indiqué quel appareil il est préférable de choisir pour travailler à domicile. En outre, l'article fournit une technologie étape par étape pour le soudage des pièces, des méthodes de réalisation de joints et répertorie également les défauts possibles des joints.

Qu’est-ce que le soudage électrique ?

L'électrique est l'une des méthodes de soudage lorsqu'un arc électrique est utilisé pour chauffer puis faire fondre les métaux. La température de ce dernier atteint 7000°C, ce qui est bien supérieur au point de fusion de la plupart des métaux.

Le processus de soudage électrique se déroule comme suit. Pour former et entretenir un arc électrique, du courant est fourni du dispositif de soudage à l'électrode.

Pendant le processus de soudage, le métal de base et le noyau métallique de l'électrode sont fondus et mélangés, formant une soudure solide et incassable (+)

Lorsque la tige de l'électrode touche la surface à souder, le courant de soudage circule. Sous son influence et celle de l'arc électrique, l'électrode et les bords métalliques des éléments à souder commencent à fondre. À partir de la fusion, comme disent les soudeurs, un bain de fusion se forme dans lequel l'électrode fondue est mélangée au métal de base.

Les scories fondues flottent à la surface du bain, formant un film protecteur. Une fois l'arc éteint, le métal refroidit progressivement, formant une couture recouverte de tartre. Une fois le matériau complètement refroidi, il est nettoyé.

Des électrodes non consommables et consommables peuvent être utilisées pour le soudage. Dans le premier cas, du fil d'apport est introduit dans la masse fondue pour former un cordon de soudure, dans le second cela n'est pas nécessaire. Pour former puis entretenir un arc électrique, un équipement spécial est utilisé.

Des compétences dans le domaine du soudage en conditions domestiques sont nécessaires pour effectuer un large éventail de travaux :

Que faut-il souder à la maison ?

Pour réaliser les travaux, vous aurez d'abord besoin d'une machine à souder. Il en existe plusieurs variétés.

Décidons lequel donner la préférence.

• Générateur de soudage. Une caractéristique distinctive est la capacité de générer de l'énergie électrique et de l'utiliser pour créer un arc. Ce sera utile là où il n’y a pas de source actuelle. Il a des dimensions impressionnantes, il n'est donc pas très pratique à utiliser.
• Transformateur de soudage. L'appareil convertit la tension alternative fournie par le secteur en tension alternative d'une fréquence différente, nécessaire au soudage. Les appareils sont faciles à utiliser, mais ont des dimensions importantes et réagissent négativement aux éventuelles surtensions de la tension secteur.
• Redresseur de soudage. Appareil qui convertit la tension fournie par le secteur en courant continu nécessaire pour former un arc électrique. Ils sont compacts et très efficaces.

Pour les travaux à domicile, un redresseur de type onduleur est préférable. Ils sont généralement appelés simplement onduleurs. L'équipement a des dimensions très compactes. Lorsque vous travaillez, il est accroché à l'épaule. Le principe de fonctionnement de l'appareil est assez simple.

Il convertit le courant haute fréquence en courant continu. Travailler avec ce type de courant garantit une soudure de la plus haute qualité.

Le générateur de soudage peut fonctionner en l'absence de réseau.Il génère lui-même le courant. Le système est très lourd et assez difficile à utiliser.

Les onduleurs sont économiques et fonctionnent à partir d'un réseau domestique. De plus, il est préférable qu'un débutant travaille avec eux. Ils sont extrêmement faciles à utiliser et fournissent un arc stable.

Les inconvénients des onduleurs incluent un coût plus élevé que celui des autres appareils, une sensibilité à la poussière, à l'humidité et aux surtensions. Lorsque vous choisissez un onduleur pour le soudage domestique, faites attention à la plage de valeurs du courant de soudage. La valeur minimale est de 160-200 A.

Des fonctionnalités supplémentaires de l'équipement peuvent faciliter le travail d'un débutant.

Parmi ces « bonus » agréables, il convient de noter :

1. Démarrage à chaud - ce qui signifie une augmentation du courant initial fourni au moment de l'amorçage de l'arc de soudage. Cela rend beaucoup plus facile l’activation de l’arc.
2. Antiadhésif — réduit automatiquement le courant de soudage si la tige de l'électrode est coincée. Cela facilite le retrait.
3. Force d'arc - augmente le courant de soudage si l'électrode est amenée trop rapidement sur la pièce. Dans ce cas, le collage ne se produit pas.

En plus de tout type de machine à souder, vous aurez besoin d'électrodes. Il est préférable de sélectionner leur marque à l'aide d'un tableau spécial, qui indique le type de matériau à souder.

Vous aurez également besoin d'un casque de soudage. Le meilleur est celui qui se met sur la tête. Les modèles qui doivent être tenus en main sont extrêmement gênants.

Lorsque vous travaillez avec du soudage, il vous suffit de porter une combinaison de protection. Un masque spécial protégera vos yeux des rayons ultraviolets et des éclaboussures, une combinaison épaisse et des gants en toile éviteront les brûlures.

Le masque peut avoir un simple verre teinté ou ce qu'on appelle un « caméléon ». Cette dernière option est préférable, car lorsqu'un arc apparaît, le verre s'assombrit automatiquement.

Il est nécessaire de travailler uniquement avec des vêtements spéciaux qui protègent des éclaboussures et des rayons ultraviolets. Il peut s'agir d'une combinaison en coton épais, de bottes ou de bottes hautes, de gants en toile ou caoutchoutés.

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Technologie de soudage électrique

Il est préférable d'apprendre à souder correctement des pièces par soudage électrique sous la direction de soudeurs expérimentés. Si, pour une raison quelconque, cela ne fonctionne pas, vous pouvez l'essayer vous-même. Vous devez d’abord organiser correctement votre lieu de travail. Ceci est très important car le soudage est un processus à haute température et donc présentant un risque d'incendie.

Pour travailler, vous devez choisir un établi ou toute autre base en matériau ininflammable. Les tables en bois et produits similaires sont strictement interdits. Il est conseillé qu'il n'y ait pas d'objets inflammables à proximité de l'endroit où le soudage sera effectué.

Assurez-vous de placer un seau d'eau près de chez vous pour éliminer d'éventuels incendies. De plus, vous devez déterminer un endroit sûr où seront stockés les restes d'électrodes usagées. Même le plus petit d’entre eux peut provoquer un incendie.

Vous pouvez trouver en vente des électrodes de soudage de différents diamètres. La taille de tige requise est sélectionnée en fonction de l'épaisseur du métal à souder

Pour les premières coutures indépendantes, vous devez préparer un morceau de métal inutile et sélectionner des électrodes pour celui-ci. Les experts recommandent d'utiliser des tiges de 3 mm dans de tels cas. Le plus petit diamètre est utilisé pour souder des tôles minces, peu pratiques à apprendre. Les électrodes de plus grand diamètre nécessitent un équipement de grande puissance.

On commence par décaper la zone de métal où se situera la couture. Il ne devrait y avoir aucune rouille ni aucune contamination.

Une fois la pièce préparée, prenez l'électrode et insérez-la dans la pince de la machine à souder. Ensuite, nous prenons la pince « de mise à la terre » et la fixons fermement à la pièce. Vérifions à nouveau le câble. Il doit être rangé dans le support et bien isolé.

Vous devez maintenant sélectionner la puissance actuelle de fonctionnement de la machine à souder. Il est choisi en fonction du diamètre de l'électrode. Nous définissons la puissance sélectionnée sur le panneau de l'équipement de soudage.

La prochaine étape consiste à allumer l’arc. Pour ce faire, vous devez amener l'électrode sur la pièce selon un angle d'environ 60° et la déplacer très lentement le long de la base. Des étincelles devraient apparaître. Dès que cela se produit, touchez légèrement la pièce avec l'électrode et soulevez-la immédiatement à une hauteur ne dépassant pas 5 mm.

L'onduleur de soudage est prêt à l'emploi. Deux câbles y sont connectés : l'un avec une pince pour l'électrode, le second avec une pince de mise à la terre

A ce moment, un arc éclate, qui doit être maintenu tout au long de l'opération. Sa longueur doit être de 3 à 5 mm. C'est la distance entre l'extrémité de l'électrode et la pièce.

Lorsque vous maintenez l'arc en état de fonctionnement, vous devez vous rappeler que pendant le fonctionnement, l'électrode brûle et devient plus courte. Si l'électrode s'approche trop près de la pièce à usiner, elle risque de coller. Dans ce cas, vous devez le balancer légèrement sur le côté. L'arc peut ne pas s'allumer du premier coup. Peut-être qu'il n'y a pas assez de courant, il faut alors l'augmenter.

Une fois que le soudeur débutant a appris à allumer l'arc et à le maintenir en état de fonctionnement, vous pouvez commencer à souder le cordon. C'est la plus simple de toutes les opérations.Nous allumons l'arc et commençons à déplacer l'électrode très doucement et soigneusement le long de la future couture.

En même temps, nous effectuons des mouvements oscillatoires ressemblant à un croissant de faible amplitude. Nous semblons « ratisser » le métal en fusion vers le centre de l’arc. De cette façon, vous devriez obtenir une couture uniforme qui ressemble à un rouleau. Il y aura un petit métal en forme de vague qui s'affaissera dessus. Une fois la couture refroidie, vous devez y enfoncer la balance.

Techniques de soudage à l'arc - méthodes de soudage

Pour obtenir une couture de haute qualité, vous devez apprendre à entretenir puis à déplacer l'arc. La longueur de l'arc électrique affecte particulièrement la qualité. S'il mesure plus de 5 mm, il est alors considéré comme long.

Dans ce cas, une nitruration et une oxydation du métal fondu se produisent. Il éclabousse en gouttes, rendant la couture poreuse et pas assez résistante. Si l'arc est trop court, un manque de pénétration peut se produire.

La tige d'électrode peut se déplacer selon différentes trajectoires. Avec l'expérience, chaque soudeur choisit « sa » option, ou le plus souvent une combinaison de plusieurs mouvements

Différentes techniques sont utilisées pour effectuer le soudage. Examinons les principaux en détail.

Option n°1 : joints bout à bout inférieurs

Le moyen le plus courant et le plus simple de connecter des pièces. Pour les épaisseurs de métal jusqu'à 0,8 cm, un soudage double face est utilisé. Pour les connexions en métal d'une épaisseur inférieure à 0,4 cm, seule une soudure unilatérale est effectuée.

Pour le travail, on choisit des électrodes dont le diamètre est égal à l'épaisseur du métal. Si elle dépasse 8 mm, le soudage est réalisé avec des arêtes coupantes. Dans ce cas, l'angle de coupe est d'environ 30°.

Le soudage s'effectue en plusieurs passes. Il est conseillé d'utiliser des patins amovibles en acier ou en cuivre pour éviter les brûlures. Le premier passage est réalisé avec une électrode de petit diamètre, pas plus de 4 mm.

Lors de la réalisation de la première couture, sa précision et sa profondeur de pénétration sont très importantes. Après l'avoir appliqué, il ne doit y avoir aucun métal fondu derrière les bords.

Pour le deuxième passage et tous les passages suivants, des tiges d'électrode de plus grand diamètre sont utilisées. Ils sont choisis pour un remplissage de haute qualité de l'évidement formé entre les bords.

L'électrode se déplace lentement le long de la couture, effectuant des mouvements oscillatoires, comme si elle basculait l'électrode d'un côté à l'autre, afin de remplir complètement les vides de métal en fusion.

Option n°2 : Joints de coin inférieur

Les soudeurs expérimentés affirment que de bons résultats peuvent être obtenus en soudant les coins « dans un bateau ». Cela signifie que les pièces à connecter sont installées selon un angle de 45° ou autre.

Cela garantit une pénétration de la plus haute qualité dans les parois du produit et réduit le risque de contre-dépouille et de manque de pénétration. Cette méthode de soudage permet de souder des joints de grande section en un seul passage.

Les artisans rappellent que lors du soudage d'un joint d'angle en T, l'arc électrique ne doit être allumé que sur un plan horizontal (+)

Il existe deux types de soudage pour bateaux : symétrique et asymétrique :

1. L'inclinaison des pièces est de 45°. La probabilité d'affaissement ou de sous-cotation de l'un des murs est minime. Le soudage de polarité inverse et directe est effectué aux valeurs de courant maximales. Lors du soudage à polarité inversée, la longueur de l'arc électrique doit être minimale.
2. Inclinaison des pièces selon un angle de 60° ou 30° - "bateau" asymétrique. Cette option est très pratique si le travail est effectué dans des endroits difficiles d'accès, car l'amplitude de mouvement de l'électrode est faible. Le soudeur dirige l'arc jusqu'à la racine même du joint et il faut veiller à ce qu'il ne dépasse pas les limites du futur joint. Il est également interdit de déposer trop de métal en un seul passage.

Les joints d'angle peuvent être de type T, vous devez donc apprendre à souder le métal correctement et sans erreurs en utilisant le soudage électrique en plusieurs passes.

L'utilisation d'une seule passe n'est possible que lors du soudage de structures simples dont les côtés forment un angle de 45° dans une soudure d'angle. Dans ce cas, le diamètre de l'électrode ne peut pas dépasser l'épaisseur du métal de plus de 0,15 à 0,3 cm.

Le soudage T multi-passes standard est effectué comme suit. Pour le premier passage, on prend une électrode d'un diamètre plus grand que celles sélectionnées pour les passages suivants.On utilise par exemple une électrode dont les dimensions varient de 0,4 à 0,6 cm.

Certaines soudures sont réalisées en plusieurs passes. Dans ce cas, la taille de l'électrode pour le premier passage et pour tous les passages suivants est différente.

Le soudage s'effectue en douceur, sans mouvements oscillatoires transversaux. Lors de l'exécution d'autres passes, elles sont obligatoirement exécutées. Il est important que l'amplitude des vibrations se situe dans la largeur de couture autorisée.

Autre point important. Lors de la réalisation d'un soudage en T sur un joint d'angle, l'arc électrique doit toujours être allumé sur une étagère positionnée horizontalement.

Lorsque vous effectuez le soudage électrique de coins de vos propres mains, vous pouvez utiliser un type de connexion à chevauchement. Dans ce cas, les pièces à souder sont placées les unes sur les autres avec un chevauchement. L'arc lors du soudage à polarité directe doit être court et lors du soudage à polarité inversée, il doit être aussi court que possible. Dirigez l'arc exactement vers la racine de la connexion.

Pendant le processus de soudage, il est nécessaire d'effectuer des mouvements alternatifs de faible amplitude avec l'électrode. Cela permettra à toute la zone commune d'être chauffée uniformément. Dans ce cas, le bain de soudure sera rempli uniformément et le joint sera convexe et de taille normale.

Option n°3 : coutures verticales

Les coutures dirigées verticalement sont réalisées uniquement avec un arc court. Dans ce cas, le courant de travail doit être inférieur de 10 à 20 % à celui lors du soudage de pièces en position inférieure. Ces exigences sont faciles à expliquer.

Une intensité de courant plus faible signifie que le métal liquide en fusion ne s'écoulera pas du bain de fusion. Un arc plus petit est plus pratique à utiliser.

Le soudage de joints verticaux a ses propres caractéristiques. Ils s'expliquent par le fait que dans cette position, le métal liquide peut s'écouler dans le joint.Par conséquent, le courant de soudage et l'angle de l'électrode doivent être sélectionnés correctement.

Les soudeurs expérimentés préfèrent souder les joints verticaux de bas en haut. L'arc est incendié au point le plus bas de la future couture. Après cela, une petite plate-forme horizontale est préparée dont les dimensions correspondent à la section transversale du futur joint.

Ensuite, déplacez lentement la tige de l'électrode vers le haut. Dans ce cas, des mouvements à travers la connexion doivent être effectués.

Ils peuvent avoir la forme d'un chevron, d'un coin ou d'un croissant. La dernière option est la plus simple à mettre en œuvre. De plus, il est important de maintenir la bonne position de l’électrode. Théoriquement, la pénétration est mieux obtenue si la tige est positionnée perpendiculairement au joint, c'est-à-dire horizontalement.

Les soudures bout à bout sont caractérisées par les critères suivants :

La pratique montre que dans cette position de la tige d'électrode, le métal liquide s'écoule le long du joint. Pour éviter cela, l'angle d'inclinaison de la tige est choisi dans la plage de 45° à 50°. C'est l'option optimale pour le soudage vertical. Pour souder des pièces dans le sens bas vers le haut, sélectionnez des électrodes dont le diamètre ne dépasse pas 0,4 cm.

Option n°4 : Détails du pipeline

À la maison, il faut souvent se rappeler comment souder électriquement un tuyau métallique. Une couture verticale est généralement réalisée sur le côté de la pièce et une couture horizontale le long de la circonférence. Tubes d'acier soudé bout à bout. Tous les bords doivent être bien bouillis.

Pour garantir que l'affaissement à l'intérieur du tuyau soit minimal, l'électrode est amenée au produit selon un angle ne dépassant pas 45°. La largeur de la couture doit être de 0,6 à 0,8 cm et la hauteur de 0,2 à 0,3 cm.

Le soudage des tuyaux est effectué à l'aide de divers joints et dans différentes zones. En fonction de l'épaisseur de paroi de la pièce et de son emplacement, le diamètre de l'électrode et le type de couture sont sélectionnés

Avant de commencer les travaux de soudage, les pièces à assembler sont soigneusement nettoyées. Les extrémités du tuyau sont inspectées. S'ils sont déformés, ils sont redressés ou couper à l'aide d'un coupe-tube. Ensuite, les bords des pièces sont nettoyés de l'intérieur et de l'extérieur jusqu'à obtenir un éclat métallique à une distance d'au moins 1 cm du bord. Puis commencez à souder.

Le joint est soudé sans interruption jusqu'à ce qu'il soit complètement soudé. Pour les joints non tournants de tuyaux avec des parois jusqu'à 0,6 mm de large, deux passes de soudage sont effectuées, pour les produits avec des parois de 0,6 à 1,2 cm de large - trois passes, pour les pièces avec des parois plus larges que 1,9 cm - quatre passes.

Dans ce cas, chaque couture suivante n'est appliquée qu'après avoir retiré le tartre de la précédente.

La qualité de la première couture est la plus importante.Pendant le processus, tous les bords et les bords doivent fondre complètement. Il ne devrait y avoir aucune fissure, même la plus petite. S'ils existent, ils sont fondus ou découpés. Après quoi le fragment est à nouveau soudé. Le soudage des tuyaux rotatifs s'effectue de la même manière.

Défauts possibles dans les joints de soudure et les coutures

Le soudage électrique est un processus complexe et tout ne se passe pas toujours sans problème.

À la suite d'erreurs opérationnelles, les coutures et les joints peuvent présenter divers défauts, notamment :

• Cratères. Petites dépressions dans le cordon de soudure. Ils peuvent apparaître à la suite d'un arc cassé ou d'une erreur dans l'exécution du fragment final de la couture.
• Pores. Le cordon de soudure devient poreux en raison de la contamination des bords des pièces par de la rouille, de l'huile, etc. De plus, de la porosité peut apparaître lorsque le cordon est refroidi trop rapidement, à des vitesses de soudage élevées et lors du travail avec des électrodes non séchées.
• Contre-dépouilles. Ils ressemblent à de petites empreintes des deux côtés de la perle de suture. Apparaît lorsque les électrodes sont déplacées en direction de la paroi verticale lors du soudage des joints d'angle. De plus, des contre-dépouilles se produisent lorsque l'on travaille avec un arc long ou lorsque le courant de soudage est trop élevé.
• Inclusions de scories. Il y a des morceaux de scories à l’intérieur du cordon de soudure. Cela peut se produire si les bords sont sales, si la vitesse de soudage est élevée ou si le courant de soudage est trop faible.

Ce sont les défauts de soudure les plus courants, mais il peut y en avoir d’autres.

Des informations supplémentaires sur le soudage de joints verticaux et horizontaux par soudage électrique sont présentées dans Cet article.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Caractéristiques du soudage de tuyaux :

Comment choisir le bon onduleur de soudage :

S'il le souhaite, tout artisan à domicile peut maîtriser les bases du soudage. Ce n'est pas si difficile. Cela demandera de la patience, de la précision et, bien sûr, une exécution précise de toutes les instructions. Tout sera beaucoup plus facile si le processus de maîtrise d'une nouvelle compétence se déroule sous la direction d'un spécialiste expérimenté.

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