Manuel de soudage à l'électrode

allumé les arcs

Le soudage pour les débutants implique tout d'abord la capacité de créer un arc, puis d'arracher correctement l'électrode de la pièce par la suite. Le tutoriel de soudage recommande deux façons de démarrer l'arc. Le premier d'entre eux est réalisé en touchant et le second en frappant.

Toucher ou gratter la surface de la pièce à souder. Vous pouvez d'abord vous entraîner à le faire avec une électrode non connectée à la machine à souder. Le toucher doit être léger, après quoi l'électrode doit être rapidement rétractée. La frappe rappelle la fameuse fabrication du feu à l'aide d'allumettes et d'une boîte d'allumettes.

Si l'arc est amorcé par le toucher, l'électrode doit être maintenue aussi perpendiculaire que possible à la surface et soulevée de quelques millimètres seulement. Une rétraction rapide est une garantie que l'électrode ne colle pas à la surface de la pièce. Si ce problème se produit, il est nécessaire d'arracher l'électrode collée, en la déviant brusquement sur le côté.Après cela, l'allumage de l'arc doit être poursuivi.

Le soudage pour les nuls recommande d'utiliser la deuxième méthode pour allumer l'arc - en frappant. Pour ce faire, il suffit d'utiliser l'imagination, en imaginant que la frappe ne se produit pas avec une électrode, mais avec une allumette ordinaire. Dans les endroits difficiles d'accès, cette méthode est peu pratique, mais cela n'a rien à voir avec les soudeurs débutants, car ils apprendront pour le moment sur des joints simples.

Vous devrez revenir à l'allumage de l'arc plus d'une fois après que l'électrode ait complètement brûlé et elle devra être remplacée par une neuve.

Étant donné que la partie initiale de la couture sera terminée, certaines règles devront être appliquées lors du rallumage. Tout d'abord, le cordon de soudure doit être débarrassé du laitier formé lors du travail avec l'électrode précédente. L'arc doit être allumé directement derrière le cratère.

La préparation au soudage n'est pas complétée par l'amorçage de l'arc. Ensuite, le bain de soudure doit être formé. Pour ce faire, l'électrode devra effectuer plusieurs tours autour du point à partir duquel il est prévu de commencer à souder le cordon.

Le soudage et leur formation incluent la capacité de maintenir l'arc après qu'il a été allumé. Pour que la formation soit réussie, le courant de la machine à souder doit être réglé sur 120 ampères. Cela facilitera non seulement l'amorçage de l'arc, mais réduira également le risque d'extinction de la flamme, ainsi que le contrôle du remplissage du bain de soudure.

Vous pouvez comprendre comment le contrôle du bain peut avoir lieu en diminuant progressivement la valeur actuelle. Dans ce cas, il faut augmenter la distance entre l'extrémité de l'électrode et la pièce pour qu'elle ne colle pas à sa surface.

Un soudeur débutant doit être préparé au fait qu'à mesure que la longueur de l'arc augmente, les projections de métal augmenteront également. Lors du soudage, la longueur de l'électrode utilisée diminuera invariablement à mesure qu'elle brûle, par conséquent, afin de maintenir l'amplitude de l'arc, elle doit être rapprochée de la surface du produit à une distance appropriée.

Si la distance devient insuffisante, le métal ne se réchauffera pas bien et la couture se révélera trop convexe et ses bords resteront non fondus.

Cependant, cette distance ne doit pas être trop grande, car dans ce cas, des sauts particuliers de l'arc se produiront, ce qui conduira à la formation d'une couture laide avec une forme informe.

La technologie de soudage pour obtenir un résultat satisfaisant nécessite la sélection de la bonne distance entre l'électrode et la pièce. Il y a un indice - la longueur optimale de l'arc sera sa taille, ne dépassant pas le diamètre de l'électrode, y compris son revêtement avec un revêtement. En moyenne, cela équivaut à trois millimètres.

Préparation au travail avec l'onduleur

Lors de la première mise sous tension, ainsi que lors du déplacement de l'onduleur de soudage vers un nouveau lieu de travail, il est nécessaire de vérifier la résistance d'isolement entre le boîtier et les pièces sous tension, puis de connecter le boîtier à la terre. Si l'onduleur a fonctionné pendant une longue période, avant de commencer à souder, il est impératif de l'inspecter pour l'accumulation de poussière dans l'espace interne. En cas d'augmentation de la poussière, nettoyez tous les éléments de puissance et les unités de contrôle de soudage à l'aide d'air comprimé à pression modérée. Pour le fonctionnement sans entrave du système de ventilation forcée de l'appareil, un espace libre doit être créé autour de celui-ci à une distance d'au moins un demi-mètre.Il est interdit de cuisiner avec des appareils de soudage à onduleur à proximité des lieux de travail des meuleuses et des tronçonneuses, car ils créent de la poussière métallique qui peut endommager le bloc d'alimentation et l'électronique de l'onduleur. En cas de soudage à l'extérieur, la machine doit être protégée des projections directes d'eau et de la lumière du soleil. L'onduleur de soudage doit être installé sur une surface horizontale (ou à un angle ne dépassant pas la valeur spécifiée dans le passeport).

Utilisation d'équipements de protection

Lors de travaux de soudage, le plus grand danger est le risque de choc électrique, de brûlures causées par des gouttes volantes de métal en fusion et l'exposition à la lumière de la rétine de l'œil par le rayonnement d'un arc électrique. De plus, des blessures mécaniques et l'inhalation de gaz libérés pendant le processus de soudage sont possibles. Par conséquent, tout soudeur débutant qui décide de maîtriser l'onduleur de soudage, en plus de l'appareil lui-même, doit acheter un ensemble d'équipements de protection individuelle et étudier attentivement les règles de sécurité lors de travaux de soudage. L'équipement de protection standard pour un soudeur comprend un masque et des gants anti-étincelles, ainsi qu'une combinaison et des chaussures en matériaux non combustibles et non consommables. De plus, lors du soudage avec un onduleur, un respirateur spécial peut être nécessaire et les pièces et les coutures doivent être nettoyées avec des lunettes.

CA triphasé

Dans l'industrie, en règle générale, le courant alternatif triphasé est utilisé. Ce courant est obtenu à l'aide d'alternateurs triphasés.Un dispositif simplifié pour un générateur triphasé est illustré dans la figure ci-dessous.

Les phases d'un courant triphasé sont généralement désignées par les trois premières lettres de l'alphabet latin : A, B et C.

Schématiquement, la figure ci-dessus peut être représentée comme suit :

Dans les circuits à courant alternatif triphasé, les fils marqués des chiffres 1, 2 et 3 sont combinés en un seul fil, appelé zéro ou neutre.

Dans sa forme complète, le schéma du réseau d'alimentation en courant triphasé et ses paramètres sont présentés ci-dessous.

Comme on peut le voir sur la figure ci-dessus, lors de la rotation, le rotor induit une force électromotrice (FEM) d'abord dans la bobine de phase A, puis dans la bobine de phase B, puis dans la bobine de phase C. Ainsi, les courbes de tension à les bornes de sortie de ces bobines sont, pour ainsi dire, décalées entre elles d'un angle de 120º.

Énergie et puissance du courant électrique

Le courant électrique, circulant à travers les conducteurs, fonctionne, ce qui est estimé en calculant l'énergie du courant électrique (Q), qui a été dépensée dans ce cas. Elle est égale au produit de l'intensité du courant (I) et de la tension (U) et du temps (t) pendant lequel le courant passe :

Q=I*U*t

La capacité du courant à effectuer un travail est estimée par la puissance, qui est l'énergie reçue par le récepteur ou émise par la source de courant par unité de temps (par 1 seconde) et est calculée comme le produit de l'intensité du courant (I) et tension (U):

P=I*U

L'unité de mesure de la puissance est le watt (W) - le travail effectué dans un circuit électrique à une intensité de courant de 1 A et une tension de 1 V pendant 1 s.

En technologie, la puissance est mesurée en unités plus grandes : kilowatts (kW) et mégawatts (MW) : 1 kW = 1 000 W ; 1 MW = 1 000 000 W.

Qu'est-ce que le soudage ?

La définition classique du processus de soudage est la suivante : "Le processus de création de connexions inséparables par l'établissement de relations interatomiques entre des pièces qui sont connectées lors de leur chauffage et (et) de leur déformation plastique." Compte tenu du phénomène de diffusion, on sait que dans l'eau chaude le processus d'interpénétration est accéléré. Le soudage est très similaire à la diffusion, seul le chauffage des deux pièces se produit à l'aide d'un arc électrique à haute température généré par la machine à souder. Sous son influence, la fusion et l'interpénétration des matériaux des pièces se produisent. Une soudure apparaît, constituée des matériaux des deux pièces et d'autres produits chimiques qui ont été introduits par l'électrode consommable (élément de la machine à souder). Il existe de nombreuses versions sur la résistance de cette couture, quelqu'un croit que 1 cm de soudure peut supporter 100 kg, quelqu'un prétend que c'est plus, mais tout le monde s'accorde sur une chose : la résistance de la soudure n'est pas inférieure à la résistance de les métaux de base des pièces. En plus de définir le concept principal, les fondements théoriques du travail de soudage incluent également les processus physiques et chimiques qui se produisent pendant le soudage.

Que se passe-t-il pendant le soudage en termes de chimie et de physique ?

Considérez le schéma du processus de soudage sur l'exemple du soudage à l'arc électrique.

Une tension électrique est appliquée à l'électrode et à la pièce, mais uniquement de polarité différente. Dès que l'électrode est amenée sur la pièce, un arc électrique s'enflamme immédiatement, faisant fondre tout ce qui se trouve dans son champ d'action. A ce moment, le matériau d'électrode se déplace goutte à goutte dans le bain de soudure.Pour que le processus ne s'arrête pas, et cela se produira lorsque l'électrode est immobile, il est nécessaire de déplacer l'électrode dans trois directions à la fois: transversale, translationnelle et verticale de manière stable (Fig. 2).

Après toutes les manipulations, le soudeur retire la machine à souder et le bain de soudure, en se solidifiant, forme le même cordon de soudure. C'est le genre de chimie et de physique qui se produit lors du soudage à l'arc électrique. Naturellement, avec d'autres types de soudage, les mécanismes seront différents. Par exemple, dans le formulaire ci-dessus, l'essentiel est le mécanisme de fusion, et lors du soudage sous pression, les surfaces à souder sont non seulement chauffées, mais également pressées à l'aide de la pression sédimentaire. Examinons plus en détail la classification des types de soudage.

Choisir une machine à souder domestique

Il existe aujourd'hui de nombreux types de soudage. Mais la plupart d'entre eux sont conçus pour des travaux spéciaux ou sont conçus pour une échelle industrielle. Pour les besoins domestiques, il est peu probable que vous ayez besoin de maîtriser une installation laser ou un canon à faisceau d'électrons. Et le soudage au gaz pour les débutants n'est pas la meilleure option.

Le moyen le plus simple de faire fondre du métal pour assembler des pièces est de le diriger vers la température élevée d'un arc électrique qui se produit entre des éléments de charges différentes.

Arc électrique

C'est ce processus qui est assuré par les machines de soudage à l'arc électrique fonctionnant en courant continu ou alternatif :

Le transformateur de soudage cuit avec du courant alternatif. Pour un débutant, un tel appareil ne convient guère, car il est plus difficile de travailler avec lui à cause de l'arc «sautant», qui nécessite une expérience considérable pour le contrôler.Les autres inconvénients des transformateurs incluent un impact négatif sur le réseau (provoque des surtensions pouvant entraîner une panne des appareils électroménagers), un bruit fort pendant le fonctionnement, des dimensions impressionnantes de l'appareil et un poids élevé.

transformateur de soudage

Un onduleur présente de nombreux avantages par rapport à un transformateur. Il provoque un arc électrique à courant continu, il ne "saute" pas, donc le processus de soudage est plus calme et contrôlé pour le soudeur et sans conséquences pour les appareils électroménagers. De plus, les onduleurs sont compacts, légers et pratiquement silencieux.

Onduleur de soudage

Cours pour soudeurs

Le soudage peut être maîtrisé dans des cours spéciaux. La formation en soudage est divisée en formation théorique et formation pratique. Vous pouvez étudier en personne ou à distance. Les cours enseignent la technologie de soudage pour les débutants et d'autres connaissances importantes. L'important est la possibilité d'apprendre à cuisiner en soudant dans des cours pratiques sous la supervision d'un enseignant. Les étudiants ont une idée sur le matériel disponible pour le soudage, le choix des électrodes, les règles de sécurité.

Vous pouvez étudier individuellement ou en groupe. Chaque option a ses propres avantages. Lorsque vous étudiez individuellement, vous ne pouvez maîtriser que les connaissances qui peuvent être utiles à l'avenir. Mais lorsqu'on étudie en groupe, c'est l'occasion d'entendre l'analyse des erreurs de ses camarades et ainsi d'acquérir des connaissances supplémentaires.

Après avoir terminé les cours et réussi les examens confirmant les connaissances acquises et les compétences pratiques, un certificat de l'échantillon approuvé est délivré.

Les bases de l'électricité

Le courant électrique dans les conducteurs métalliques est un mouvement dirigé d'électrons libres le long d'un conducteur inclus dans un circuit électrique. Le mouvement des électrons dans un circuit électrique se produit en raison de la différence de potentiel aux bornes de la source (c'est-à-dire sa tension de sortie).

Le courant électrique ne peut exister que dans un circuit électrique fermé, qui doit être composé de :

- source de courant (batterie, générateur, ...);
- consommateur (lampe à incandescence, appareils de chauffage, arc de soudage, etc.) ;
- les conducteurs reliant la source d'alimentation au consommateur d'énergie électrique.

Le courant électrique est généralement désigné par la lettre latine majuscule ou minuscule I (i).

L'unité de mesure de l'intensité d'un courant électrique est l'ampère (noté A).

L'intensité du courant est mesurée à l'aide d'un ampèremètre, qui est inclus dans la coupure du circuit électrique.

Contrairement au courant électrique, la tension aux bornes d'une source d'alimentation ou d'éléments de circuit existe, que le circuit électrique soit fermé ou non.

La tension est généralement désignée par la lettre latine majuscule ou minuscule U (u).

L'unité de mesure de la tension est le volt (noté V).

La valeur de la tension est mesurée à l'aide d'un voltmètre, qui est connecté en parallèle à la section du circuit électrique sur laquelle la mesure est effectuée.

Les fils et les pantographes inclus dans un circuit électrique résistent au passage du courant.

La résistance électrique est généralement désignée par la lettre majuscule latine R.

L'unité de mesure de la résistance d'un circuit électrique est l'ohm (noté Ohm).

La valeur de la résistance électrique est mesurée avec un ohmmètre, qui est connecté aux extrémités de la section mesurée du circuit, alors qu'aucun courant ne doit traverser la section mesurée du circuit.

Un circuit électrique peut être construit de telle manière que le début d'une résistance soit connecté à la fin d'une autre. Une telle connexion est appelée série.

Dans un circuit électrique avec une connexion en série de résistances (consommateurs), les dépendances suivantes existent.

La résistance totale d'un tel circuit est égale à la somme de toutes ces résistances individuelles :

R=R₁ +R₂ +R₃

Comme le courant traverse toutes les résistances en série les unes après les autres, sa valeur est la même dans toutes les sections du circuit.

La somme des chutes de tension dans toutes les sections du circuit électrique est égale à la tension aux bornes de la source :

Uist = Uab + Ucd

L'amplitude de la chute de tension dans une section distincte du circuit électrique est égale au produit de l'amplitude du courant dans le circuit et de la résistance électrique de cette section.

Si dans un circuit électrique tous les débuts des résistances sont connectés d'un côté et toutes leurs extrémités de l'autre, alors une telle connexion est dite parallèle.

La résistance totale d'un tel circuit est inférieure à la résistance de l'une de ses branches constitutives.

Pour un circuit avec deux résistances connectées en parallèle, la résistance totale est calculée à l'aide de la formule :

R=R1 * R2 / (R1 + R2)

Chaque résistance supplémentaire en parallèle réduit la résistance totale d'un tel circuit. Le rhéostat de ballast utilise une connexion parallèle de résistances. Par conséquent, lorsque chaque «couteau» supplémentaire est activé, la résistance totale du rhéostat de ballast diminue et le courant dans le circuit augmente.

Dans la section du circuit à connexion parallèle, le courant se ramifie, passant simultanément par toutes les résistances :

je = je₁ + je₂ + je₃

Toutes les résistances d'un circuit parallèle sont sous la même tension :

Uab = U₁ = U₂ = U₃

Résistance électrique des conducteurs

La résistance d'un conducteur dépend de :

- à partir de la longueur du conducteur - avec une augmentation de la longueur du conducteur, sa résistance électrique augmente;
- à partir de la section transversale du conducteur - avec une diminution de la section transversale, la résistance augmente;
- à partir de la température du conducteur - avec l'augmentation de la température, la résistance augmente;
- sur le coefficient de résistivité du matériau conducteur.

Plus la résistance du conducteur au passage du courant électrique est grande, plus les électrons libres perdent d'énergie et plus le conducteur (qui est généralement un fil électrique) s'échauffe.

Pour chaque section transversale du fil, il existe une valeur de courant admissible. Si le courant est supérieur à cette valeur, les fils peuvent chauffer jusqu'à une température élevée, ce qui, à son tour, peut provoquer l'inflammation du revêtement isolant.

Maximum valeurs de courant admissibles pour différentes sections de fils de soudage isolés en cuivre sont présentées dans le tableau ci-dessous :

Rappelles toi! La quantité de courant en ampères (I) par millimètre carré de section de fil (S) est appelée densité de courant (j) :

j (A / mm2) = je (A) / S (mm2)

Différences entre polarité directe et inverse lors du soudage avec un onduleur

Lors du soudage avec une polarité inversée, le porte-électrode est connecté au contact positif de l'onduleur et la borne de terre est connectée au négatif.Dans ce cas, le détachement des électrons se produit du métal de la pièce et leur flux est dirigé vers l'électrode. En conséquence, la majeure partie de l'énergie thermique y est libérée, ce qui permet de souder avec un onduleur avec un échauffement limité de la pièce. Ce mode est utilisé lors du soudage de pièces en métal mince, d'aciers inoxydables et de métaux à faible résistance aux températures élevées. De plus, l'inversion de polarité est utilisée lorsqu'il est nécessaire d'augmenter la vitesse de fusion de l'électrode, ainsi que lorsque des pièces sont soudées avec un onduleur dans un environnement gazeux ou en utilisant des flux.

Soudage par onduleur de métal mince

Les capacités de l'onduleur sont pleinement réalisées lors du soudage de métal laminé d'une épaisseur inférieure à 2 mm. Le soudage de tels matériaux est effectué à de faibles courants de soudage et nécessite une grande stabilité du processus de soudage, ce qui est facilement réalisé lors de l'utilisation d'un appareil avec une source d'alimentation à onduleur. Les tôles minces sont faciles à percer lorsqu'un court-circuit se produit dans l'arc de soudage. Pour éviter ce phénomène, les onduleurs ont une fonction spéciale qui réduit automatiquement la quantité de courant pendant la durée d'un court-circuit. Une autre caractéristique utile des onduleurs est la sélection de paramètres optimaux lors de l'amorçage de l'arc, ce qui permet d'éviter le manque de pénétration et les brûlures dans la section initiale de la soudure. De plus, pendant le processus de soudage, l'onduleur est capable de maintenir de manière adaptative la valeur souhaitée du courant de fonctionnement avec des fluctuations de la taille de l'arc de soudage.