Notion et classification du soudage à l'arc sous protection gazeuse (GMAW)
En fonction du type de fil d'apport, le soudage peut être classé en soudage au fil plein et soudage au fil fourré. Le soudage à l'arc utilisant un fil plein avec une protection par gaz inerte (Ar ou He) est appelé soudage à l'arc métallique sous atmosphère inerte, ou soudage MIG ; le soudage à l'arc utilisant un fil plein avec une protection par mélange gazeux riche en argon est appelé soudage à l'arc métallique sous atmosphère active, ou soudage MAG. Le soudage à l'arc utilisant un fil plein avec une protection par gaz CO2 est appelé soudage au CO2. Lorsqu'on utilise un fil fourré, le soudage à l'arc avec du CO2 ou un mélange CO2+Ar comme gaz de protection est appelé soudage à l'arc au fil fourré. Il est également possible de souder sans gaz de protection ; cette méthode est appelée soudage à l'arc auto-protégé.
Différence entre le soudage MIG/MAG standard et le soudage au CO2.
Les caractéristiques du soudage au CO2 sont son faible coût et sa haute efficacité de production. Cependant, il présente des inconvénients tels qu'un éclaboussement excessif et une mauvaise formation du cordon de soudure. Par conséquent, certains procédés de soudage utilisent le soudage MIG/MAG conventionnel. Le soudage MIG/MAG conventionnel est une méthode de soudage à l'arc utilisant un gaz inerte ou un gaz riche en argon comme protection, tandis que le soudage au CO2 possède des propriétés fortement oxydantes, ce qui détermine les différences et les caractéristiques entre les deux procédés. Comparé au soudage au CO2, les principaux avantages du soudage MIG/MAG sont les suivants :
1) L'éclaboussement est réduit de plus de 50 %. Sous protection d'argon ou de gaz riche en argon, l'arc de soudage est stable. Non seulement l'arc est-il stable pendant le transfert des gouttelettes et le transfert en pulvérisation, mais aussi lors du transfert en court-circuit du soudage MAG à faible courant, la force répulsive de l'arc sur les gouttelettes fondues est plus faible, garantissant ainsi une réduction de l'éclaboussement de plus de 50 % durant le transfert en court-circuit dans le soudage MIG/MAG.
2) Le cordon de soudure est uniforme et esthétiquement agréable. En raison du transfert uniforme, fin et stable des gouttelettes en soudage MIG/MAG, le cordon de soudure est uniforme et esthétiquement agréable.
3) Il permet de souder de nombreux métaux réactifs et leurs alliages. L'atmosphère de l'arc présente une très faible oxydation, voire aucune. Le soudage MIG/MAG peut souder non seulement l'acier au carbone et les aciers à haute teneur en alliage, mais aussi de nombreux métaux réactifs et leurs alliages, tels que l'aluminium et ses alliages, l'acier inoxydable et ses alliages, le magnésium et ses alliages, etc.
4) Il améliore considérablement la facilité de mise en œuvre du procédé de soudage, la qualité de la soudure et l'efficacité de production.
Différences entre le soudage MIG/MAG pulsé et le soudage MIG/MAG conventionnel
Les principaux modes de transfert de gouttelettes en soudage MIG/MAG conventionnel sont le transfert en spray à courant élevé et le transfert en court-circuit à courant faible. Par conséquent, le soudage à faible courant souffre encore d'inconvénients tels qu'un fort éclaboussement et une mauvaise formation du cordon de soudure, particulièrement pour certains métaux réactifs qui ne peuvent être soudés à faible courant, comme l'aluminium et ses alliages, ainsi que l'acier inoxydable. Cela a conduit au développement du soudage MIG/MAG par impulsions, dont la caractéristique de transfert de gouttelettes est le transfert d'une gouttelette par impulsion de courant ; en réalité, il s'agit d'un transfert de gouttelettes en spray.
Par rapport au soudage MIG/MAG conventionnel, ses principales caractéristiques sont les suivantes :
1) Le mode de transfert de gouttelettes optimal en soudage MIG/MAG par impulsions est une gouttelette par impulsion. En ajustant la fréquence des impulsions, on peut modifier le nombre de gouttelettes transférées par unité de temps, et donc la vitesse de fusion du fil d'apport.
2) En raison du transfert de pulvérisation un pulsé un gouttelet, le diamètre du gouttelet est approximativement égal au diamètre du fil d'apport, ce qui entraîne une chaleur d'arc plus faible au niveau du gouttelet, c'est-à-dire une température du gouttelet plus basse (par rapport au transfert en pulvérisation et au transfert à gros gouttelets). Cela améliore le coefficient de fusion du fil d'apport, augmentant ainsi l'efficacité de fusion du fil de soudage.
3) En raison de la faible température du gouttelet, il y a moins de fumées de soudage. Cela réduit la perte par oxydation des éléments d'alliage et améliore l'environnement de travail.
Par rapport au soudage MIG/MAG conventionnel, ses principaux avantages sont les suivants :
1) Faibles projections de soudage, voire absence totale d'éclaboussures.
2) Bonne directivité de l'arc, adaptée au soudage en toutes positions.
3) Bonne formation du cordon de soudure, largeur de soudure plus importante, caractéristiques de pénétration digitiforme réduites et cordon de recouvrement peu marqué.
4) Parfaite soudure des métaux réactifs (tels que l'aluminium et ses alliages) à faible courant. Cela étend la plage de courant utilisable du transfert en spray en soudage MIG/MAG. En soudage pulsé, un transfert stable sous forme de gouttelettes en spray peut être obtenu sur une large plage de courants, allant du courant critique du transfert en spray jusqu'à des courants relativement élevés de plusieurs dizaines d'ampères.
D'après ce qui précède, les caractéristiques et avantages du soudage MIG/MAG pulsé sont clairs, mais rien n'est parfait.
Par rapport au soudage MIG/MAG conventionnel, ses inconvénients sont les suivants :
1) L'efficacité de production en soudage est habituellement perçue comme légèrement inférieure.
2) Elle exige un niveau de compétence plus élevé de la part des soudeurs.
3) Actuellement, l'équipement de soudage est plus coûteux. Le choix du soudage MIG/MAG pulsé dépend principalement des exigences du procédé de soudage.
Sur la base de la comparaison ci-dessus, bien que le soudage MIG/MAG pulsé présente de nombreux avantages que d'autres méthodes de soudage ne peuvent atteindre ou égaler, il comporte également des inconvénients tels qu'un coût élevé de l'équipement, une efficacité de production légèrement inférieure et une maîtrise difficile pour les soudeurs. Par conséquent, le choix du soudage MIG/MAG pulsé dépend principalement des exigences du procédé de soudage.
Selon les normes actuelles de procédé de soudage nationales, les applications de soudage suivantes nécessitent fondamentalement l'utilisation du soudage MIG/MAG pulsé :
1) Acier au carbone. Applications exigeant une haute qualité et un bon aspect de la soudure, principalement dans l'industrie des équipements sous pression, comme les chaudières, les échangeurs thermiques chimiques, les échangeurs thermiques de climatisation centralisée et les carcasses de turbines pour turbines hydrauliques.
2) Acier inoxydable. Applications utilisant un courant faible (inférieur à 200 A, appelé ci-après courant faible) et exigeant une haute qualité et un bon aspect de la soudure, telles que les locomotives et les équipements sous pression dans l'industrie chimique.
3) Aluminium et ses alliages. Applications utilisant un faible courant (en dessous de 200 A, appelé ci-après faible courant) et nécessitant une haute qualité et une bonne apparence des soudures, telles que les trains à grande vitesse, les interrupteurs haute tension et les équipements d'air liquide. En particulier les trains à grande vitesse, y compris CSR Sifang Rolling Stock, l'usine de matériel roulant Tangshan et Changchun Railway Vehicles, ainsi que les petits fabricants qui assurent pour eux le traitement externalisé. Selon des sources du secteur, d'ici 2015, toutes les capitales provinciales et les villes de plus de 500 000 habitants en Chine seront reliées par le train à grande vitesse, ce qui indique une demande énorme en matière de trains à grande vitesse, ainsi qu'une demande correspondante en travaux de soudage et en équipements de soudage.
4) Cuivre et ses alliages. D'après la compréhension actuelle, le cuivre et ses alliages utilisent essentiellement le soudage MIG/MAG pulsé (dans le cadre du soudage à l'arc sous protection gazeuse avec électrode fusible).
EN
Actualités brûlantes