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La résistivité des matériaux parcourus par l’électricité provoque un échauffement. Cette montée de température permet d’atteindre le point de fusion du métal. Pour produire un tel phénomène, le poste à souder délivre un courant électrique alternatif ou continu.
La technique est simple : la pièce à souder est reliée à un pôle du poste. Sur le second pôle, c’est l’électrode qui transporte le courant. L’opérateur effleure le métal avec l’électrode, qu’il tient à l’aide du porte électrode. Un arc électrique se forme, chauffe le métal et fait fondre l’électrode.
La soudure à l’arc se décline en plusieurs techniques. D’une part, les propriétés des métaux, notamment leur température de fusion, diffèrent. D’autre part, les pièces à souder présentent des spécificités selon leur épaisseur et leur malléabilité. Ainsi, il existe différentes méthodes de soudure, s’adaptant plus ou moins à ces particularités : par point, par électrode enrobée, semi-automatique, Mig Mag, Tig et plasma.
La soudure par point :
Ce procédé utilise le principe de la soudure par résistance à l’électrode fusible. Autrement dit, la hausse de température s’accompagne d’une forte pression mécanique du métal. Deux électrodes de cuivre non fusibles, traversées par un courant de très forte intensité, compriment les morceaux de métal. En quelques dixièmes de seconde, le court-circuit obtenu provoque la fusion des métaux. Cette technique est principalement employée pour l’assemblage de tôles fines, en carrosserie automobile par exemple. La rapidité de l’opération limite la déformation des tôles.
La soudure à l’électrode enrobée :
L’électrode se compose d’une âme métallique, recouverte d’un enrobage qui, lorsqu’il fond, forme le laitier. Il protège également le cordon de soudure en empêchant son oxydation par l’oxygène de l’air pendant le refroidissement. Celui-ci sera supprimé par piquage après refroidissement complet. Les dimensions de l’âme définissent le diamètre et la longueur de l’électrode
Selon le métal à souder, il existe plusieurs types d’électrode et d’enrobage :
La soudure à l’électrode permet de souder toutes les épaisseurs d’acier, dans toutes les positions, en mono-cordons ou en passages multiples. Pour cela, il faut choisir, le diamètre de l’électrode, l’intensité du courant et un enrobage adapté au métal à souder.
Si l’intensité est trop faible, l’électrode va coller à la pièce : la fusion est molle, l’amorçage difficile et la pénétration faible. De plus, l’arc est instable, ce qui engendre des défauts et des incrustations du laitier dans la soudure.
Au contraire, lorsque l’intensité est trop élevée, on observe des projections et des coulées de métal. Il arrive même que l’arc perfore la pièce à souder. Le tableau suivant liste les intensités recommandées en fonction du diamètre de l’électrode et de l’épaisseur du métal.
La soudure semi-automatique :
La méthode s’appuie sur un fil fusible continu (au lieu de l’électrode). Si le fil est fourré d’un procédé dégageant un gaz inerte, il s’agit de soudure Mig (Metal Inert Gaz), s’il est fourré d’un système produisant du gaz actif, on parlera de soudure Mag (Metal Active Gaz).
Le poste semi-automatique se compose d’un générateur électrique. Il est relié à la pièce par un câble, l’autre pôle étant raccordé à une torche à souder. Celle-ci est équipée de rouleaux qui font avancer le fil automatiquement. L’arc est alimenté en courant continu entre l’extrémité du fil fusible (+) et les pièces à souder (-). Le dévidage du fil, à vitesse constante, détermine l’intensité du courant qui doit être régulée.
Avec la soudure semi-automatique, il est possible de souder de l’acier, de l’inox, de la fonte et de l’aluminium. La soudure peut s’effectuer en mono-cordon, sur toutes les épaisseurs et dans toutes les positions. Le type d’enrobage se choisit selon le métal et le diamètre du fil fourré. Le gaz libéré protège la zone de soudage de la pollution et de l’oxydation atmosphériques. Il ne se forme pas nécessairement de laitier. Dans les procédés industriels, une poudre apportée en continu remplace le fil fourré.
La soudure Mig/Mag :
Cette technique est dérivée de la soudure semi-automatique, grâce à l’ajout d’un gaz protégeant la zone de soudage. Ainsi, pas besoin de fil enrobé ou fourré. La protection est meilleure, les vitesses de soudage et les quantités de pièces produites sont également plus importants.
Le Mag, sous atmosphère inerte active, est réservé aux aciers non alliés (ou faiblement).
Le Mig, sous atmosphère inerte, s’utilise pour l’acier inoxydable, et les alliages légers et cuivreux.
Le choix du gaz dépend du type de soudure à effectuer.
