Évolution du soudage à l’arc
Les autres innovations du soudage à l’arc de l’époque comprennent l’utilisation d’un arc électrique triphasé et d’une source de courant alternatif.
La première soudure à l’arc réussie a été réalisée en 1881 lorsque Nikolaï Benardos, un inventeur russe, a présenté une soudure à l’arc de métaux à l’Exposition internationale d’électricité de Paris. Il a utilisé une électrode en carbone et, en collaboration avec l’inventeur polonais Stanislaw Olszewski, a breveté la méthode de soudage à l’arc au carbone.
En 1881 également, Auguste de Méritens, un ingénieur électrique français, a découvert et breveté une autre méthode de soudage à l’arc au carbone. À la fin du 19e siècle, de nombreux progrès ont été réalisés en matière de soudage à l’arc. Des électrodes métalliques ont été créées en 1888 et, en 1900, des électrodes métalliques enrobées ont été créées, produisant un arc plus stable. Parmi les autres innovations de l’époque en matière de soudage à l’arc, citons l’utilisation d’un arc électrique triphasé et d’une source d’alimentation en courant alternatif.
Des années 1920 aux années 1960, les méthodes de soudage à l’arc ont connu un développement rapide. Le soudage automatique, qui utilisait une électrode alimentée en continu, a commencé au milieu des années 1920. À peu près à la même époque, les scientifiques ont également commencé à chercher des moyens de protéger le métal fondu dans les soudures contre les nitrures et les oxydes présents dans l’atmosphère, qui peuvent provoquer des défauts structurels, à savoir la fragilité et la porosité. C’est ainsi qu’est né le soudage à l’arc sous gaz protecteur. En 1930, la méthode de soudage à l’arc submergé a été créée et en 1941, le soudage à l’arc tungstène a finalement été perfectionné après des décennies passées à essayer de développer la technique.
Différentes formes de soudage à l’arc
Le soudage à l’arc est la forme la plus courante de soudage, et c’est aussi l’une des plus variées. Il utilise la chaleur concentrée créée par un arc électrique pour fusionner les métaux. Il existe six méthodes différentes de soudage à l’arc qui sont populaires aujourd’hui.
Le soudage à l’arc métallique blindé, ou SMAW, est la forme la plus ancienne et la plus basique de soudage à l’arc. C’est également la plus polyvalente. Lorsque l’électrode, parfois appelée baguette de soudage, est touchée et retirée du matériau de travail, son extrémité est fondue et devient le matériau qui forme la soudure. Les nitrures et les oxydes présents dans l’air peuvent s’intégrer dans les soudures SMAW et doivent être éliminés après chaque passage du bâton, sinon l’intégrité de la soudure peut être affectée.
Il crée un taux de dépôt de métal de soudure plus élevé, ce qui le rend idéal pour le soudage des métaux épais.
Le soudage à l’arc sous gaz, également appelé soudage GMAW et MIG, fait appel à des gaz comme l’hélium ou l’argon pour protéger le métal en fusion des oxydes et des nitrures présents dans l’air. Le soudage GMAW crée des températures relativement basses et il est préférable pour les soudures de tôles minces.
Le soudage à l’arc en tungstène, également connu sous le nom de GTAW et de soudage TIG, utilise une électrode en tungstène et utilise également de l’hélium ou de l’argon pour protéger la soudure des oxydes et des nitrures. Dans le soudage TIG, l’électrode n’est pas consumée comme c’est le cas dans les autres méthodes de soudage à l’arc. Cela permet de l’utiliser pour créer des soudures autogènes. Il nécessite plus d’expertise de la part du soudeur, mais peut également réaliser des soudures plus propres qui nécessitent moins de travaux de finition.
Le soudage à l’arc coloré au flux, ou soudage FCAW, fait appel à des électrodes remplies de flux. Celui-ci fonctionne pour protéger le métal fondu des nitrures et s’oxyde de la même manière que les gaz sont utilisés dans d’autres méthodes de soudage à l’arc. Il crée un taux de dépôt de métal de soudure plus élevé, ce qui le rend idéal pour le soudage des métaux épais.
Le soudage à l’arc plasma, ou soudage PAW, utilise des électrodes et des gaz ionisés pour générer des jets de plasma chauds, qui sont dirigés vers la soudure. Ces jets de plasma super chauds sont extrêmement concentrés permettant des soudures plus rapides et plus profondes.
Le soudage à l’arc submergé, ou soudage SAW, utilise également une forme granulaire de flux. Au fur et à mesure que la soudure est effectuée, le flux s’y introduit, formant une couche protectrice qui empêche les éclaboussures et les étincelles. Comme le soudage PAW, il peut également être utilisé lorsque des soudures plus profondes sont nécessaires, mais il est limité aux soudures horizontales.
Conseils de sécurité pour le soudage à l’arc
Le soudage doit toujours être effectué dans des zones bien ventilées. Pour qu’une zone soit sûre pour la respiration, les fumées de soudage doivent être maintenues en dessous de 5mg par mètre cube d’air frais. Ce seuil bas, peut être atteint très rapidement si une ventilation suffisante n’est pas assurée. Effectuez toujours les soudures dans des espaces ouverts. Si une soudure doit être effectuée dans un espace confiné, il faut porter un masque anti-fumée et un casque à air comprimé.
Pendant la période de refroidissement, les soudures se contractent et peuvent projeter des morceaux de laitier, qui peuvent brûler l’œil.
La soudure crée également des niveaux dangereux de lumière ultraviolette et de rayons infrarouges. Si l’on n’est pas correctement protégé, ils peuvent provoquer un effet semblable à un coup de soleil sur la peau et une photokératite ou des brûlures de la cornée sur les yeux. Pour éviter cela, il faut toujours porter un casque de soudage, des gants de soudage et des vêtements qui couvrent largement la peau.
Le soudage à l’arc crée une grande quantité d’étincelles et d’éclaboussures. Plus un soudeur est inexpérimenté, plus le nombre d’étincelles créées sera important. Bien que cela ne soit pas dangereux à long terme, cela peut être extrêmement gênant lorsqu’on essaie de se concentrer sur le travail à effectuer. Des vêtements épais et un chapeau de soudeur qui couvre le cou peuvent aider à réduire la gêne occasionnée par les étincelles et les éclaboussures. En raison de la grande quantité d’étincelles que produit le soudage à l’arc, la zone immédiate doit également être débarrassée de tout liquide ou matériau inflammable. Un extincteur contenant du CO2 ou de la poudre sèche doit également être gardé à portée de main.
Même une fois la soudure terminée, il ne faut pas la regarder de près avec des yeux non protégés jusqu’à ce qu’elle ait complètement refroidi. Pendant la période de refroidissement, les soudures se contractent et peuvent projeter des morceaux de laitier, qui peuvent brûler l’œil.
.