La soudure à l’arc est le type générique de plusieurs méthodes et principes de soudage utilisant l’arc électrique pour élever la température des métaux à souder jusqu’au point de fusion.
Le principe de la soudure semi-automatique
Le principe de la soudure à l’arc tient dans le principe de l’élévation de température au point de fusion par l’utilisation d’un arc électrique. C’est l’échauffement créé par la résistivité des métaux parcourus par l’électricité qui élève la température au point de soudure jusqu’à celle requise pour la fusion du métal.
Proche du soudage à l’électrode enrobée, la soudure semi-automatique se distingue par le recours comme électrode à un fil fusible continu en lieu et place de l’électrode. Selon si le fil fusible est fourré ou non d’un procédé dégageant un gaz inerte ou actif durant la fusion on parlera de soudure MIG ou soudure MAG.
Le poste à souder délivre un courant électrique (alternatif ou continu). La pièce à souder est reliée à un pôle et sur le second pôle c’est le fil à souder qui transporte le courant électrique. L’opérateur manœuvre le porte-électrode pour amener le fil à souder à frôler la surface de la pièce à souder.
- L’arc électrique qui se créé provoque l’échauffement du métal de la pièce à souder et la fonte du fil à souder.
- L’avance en continu du fil à souder est assurée par des rouleaux d’avance automatique qui dévident la bobine de stockage de fil à souder.
Bien évidemment, si le fil à souder entrait en contact avec la pièce à souder, le dispositif serait en court-circuit d’où les caractéristiques et protections internes du poste à soudure.
Le matériel de soudure semi-automatique
Le matériel de soudure semi-automatique se compose d’un poste à souder à l’arc qui est un générateur électrique relié par un câble à la pièce à souder et par un autre au porte-électrode.
- le poste à soudure semi-automatique est équipé d’un porte-bobine de fil à souder ;
- le porte-électrode est une torche à souder munie des rouleaux d’avance du fil ou peut emporter une petite bobine (spool gun).
L’arc électrique, exclusivement alimenté en courant continu (CC), jaillit entre l’extrémité du fil fusible (pôle « + ») et les pièces à souder (pôle « — »). Le dévidage du fil à vitesse constante détermine l’intensité du courant fournie par le poste à souder qui doit être autorégulée.
Les déclinaisons de la soudure semi-automatique
Par la possibilité d’assembler des aciers, de l’inox, de la fonte et de l’aluminium, la soudure semi-automatique à fil permet le soudage de toutes les épaisseurs d’acier dans toutes les positions de soudage en mono-cordon.
Il suffit de choisir le bon enrobage selon le métal à souder et le diamètre du fil fourré. Le fil fourré est comparable dans le principe à l’enrobage d’une électrode où le flux continu d’une solution d’apport contenue dans le fil fourré protège la zone de soudage de la pollution et de l’oxydation atmosphériques sans forcément déposer de laitier.
Dans les dispositifs semi-industriels et industriels, plutôt que d’utiliser un fil fourré, la solution d’apport peut être une poudre délivrée en continu lors de l’avance de la torche sur la pièce à souder.
La pratique de la soudure semi-automatique au fil fourré (Open arc)
L’amorçage est quasi instantané en utilisant du fil fourré ou non.
La hauteur du fil par rapport à la pièce à souder peut varier légèrement puisque le poste à souder fera varier l’intensité du courant en conséquence.
- Un bon rapprochement de la torche provoque un arc stable au crépitement sec et la lumière est intense sans qu’on y distingue l’étincelle de l’arc électrique.
- Une trop grande distance entre la torche et la pièce à souder se traduit par un arc électrique instable au bruit sourd et visuellement l’arc apparaît comme une flamme.
La soudure semi-automatique à fil fusible requiert des techniques pour savoir comment souder et connaître les précautions : protection soudure.
Le fil à souder peut être plein ou fourré d’une solution capable de délivrer le flux protecteur de la soudure. On parle alors de fils pleins (GMAW), de fils fourrés (FCAW) ou des fils sous flux en poudre (SAW).
Les fils fourrés de dégagent des gaz lors de la fusion que le soudeur ne doit pas respirer et nécessitent donc de travailler à l’extérieur ou en local aéré mécaniquement.