Le soudage à l’arc est un type de procédé de soudage par fusion où un arc électrique est utilisé pour fournir de la chaleur afin de fusionner les surfaces de contact des matériaux de base qui doivent être joints. Afin de pouvoir souder une grande variété de matériaux de différentes manières, il existe plusieurs procédés de soudage à l’arc, à savoir le soudage à l’arc en métal blindé, le soudage à l’arc en métal gazeux, le soudage à l’arc en tungstène gazeux, le soudage à l’arc submergé, le soudage à l’arc avec fil fourré, le soudage à l’arc submergé, le soudage à l’arc avec goujon, le soudage à l’arc au carbone, etc. Le soudage à l’arc sous protection (SMAW), également connu sous le nom de soudage manuel à l’arc métallique (MMAW), est un procédé de soudage par fusion où l’arc est établi entre une électrode enrobée de flux et les plaques de base conductrices. L’électrode est consommable et fait fondre les dépôts sur le cordon de soudure pour fournir le matériau d’apport. Cette électrode consommable se présente sous la forme d’une tige courte et doit donc être remplacée fréquemment. Cela interrompt le processus et nuit à la productivité. Le métal de l’électrode est également enduit d’un flux approprié pour le protéger de l’oxydation. Ce flux se désintègre également pendant le soudage et produit le gaz de protection nécessaire pour protéger le cordon de soudure chaud de l’oxydation et de la contamination indésirables. Le procédé SMAW est normalement réalisé manuellement, d’où son nom de soudage manuel à l’arc métallique (MMAW). L’opération manuelle rend également le procédé polyvalent et donc le procédé SMAW a une grande variété d’applications civiles et industrielles.
Le soudage à l’arc métallique gazeux (GMAW) est un autre procédé de soudage par fusion où l’arc est établi entre une électrode nue continue et les plaques de base conductrices. Contrairement au SMAW qui utilise une électrode courte de type tige, le GMAW utilise un fil électrode de très grande longueur. Ce fil-électrode est enroulé dans un bassin de manière à pouvoir être alimenté en continu pendant une plus longue durée. L’électrode est consommable par nature et fond donc pour déposer le matériau de remplissage nécessaire dans l’espace entre les racines. L’électrode GMAW n’est pas enrobée de flux et le gaz de protection est donc fourni séparément pour protéger le cordon de soudure chaud. Ce gaz de protection peut être soit des gaz inertes comme l’argon, l’hélium et l’azote (dans le cas du soudage MIG ou Metal Inert Gas), soit un mélange de gaz actifs et inertes (dans le cas du soudage MAG ou Metal Active Gas). Le processus est généralement réalisé automatiquement avec un minimum d’intervention humaine. En raison de l’alimentation continue du fil-électrode, le procédé GMAW offre un taux de dépôt d’apport très élevé qui rend le procédé très productif. Cependant, ce procédé manque de flexibilité. Diverses similitudes et différences entre le soudage à l’arc métallique blindé (SMAW) et le soudage à l’arc métallique gazeux (GMAW) sont indiquées ci-dessous sous forme de tableau.
- Les deux procédés SMAW et GMAW sont des procédés de soudage par fusion, car les surfaces de faying des composants de base sont fusionnées à l’aide de la chaleur de l’arc pour former une coalescence. En fait, tous les procédés de soudage à l’arc sont des procédés de soudage par fusion.
- Les deux procédés emploient une électrode consommable. Une électrode consommable fond sous l’effet de la chaleur de l’arc et se dépose successivement sur le cordon de soudure. Ainsi, elle fournit la charge nécessaire pour remplir l’espace de la racine. Ainsi, aucune charge n’est nécessaire pour fournir séparément.
- Un mode de soudage autogène n’est possible par aucun de ces deux procédés car la charge est appliquée de manière inhérente. Un soudage autogène est effectué sans l’application d’un matériau d’apport.
- Les deux procédés sont applicables aux métaux de base conducteurs uniquement. En fait, tous les procédés de soudage à l’arc ne sont applicables qu’aux matériaux conducteurs car les métaux de base sont transformés en une électrode pour établir l’arc. Peu de procédés de soudage à l’état solide (comme le soudage par friction, le soudage par explosion, etc.) et les procédés de soudage modernes (comme le LBW, le PAW, etc.) peuvent être appliqués pour les matériaux non conducteurs d’électricité.
Différences entre le SMAW et le GMAW
| SMAW | GMAW |
|---|---|
| Une baguette courte et de petit diamètre est utilisée comme électrode pour le soudage à l’arc sous protection métallique (SMAW). La longueur de l’électrode est généralement limitée à 60cm. | Le soudage à l’arc métallique gazeux (GMAW) emploie une électrode consommable de petit diamètre mais longue qui se présente sous la forme d’un fil. Ce long fil est enroulé dans un pool. |
| L’électrode consommable courte doit être remplacée fréquemment. Ainsi, le soudage ne peut pas être effectué en continu pendant une plus longue durée. | En raison de l’électrode consommable très longue, il n’est pas nécessaire de la remplacer fréquemment et ainsi le soudage peut être effectué en continu pendant une plus longue durée. |
| Ce procédé n’est pas très productif car le taux de dépôt du métal d’apport est faible. | Il peut déposer le métal d’apport à un taux très élevé, et donc il est très productif. |
| Une électrode enrobée de flux est utilisée dans le procédé SMAW. La couche de flux est plus épaisse. | Une électrode nue est utilisée dans le procédé GMAW. Parfois, une fine couche d’enrobage anticorrosion est déposée sur l’électrode. |
| L’enrobage de flux de l’électrode se désintègre pendant le soudage et fournit le gaz de protection nécessaire. | Ici, le gaz de protection est délivré en plus d’une bouteille de gaz à la torche de soudage via une canalisation appropriée. |
| Le flux produit également une couche de laitier sur le cordon de soudure. Cette couche de laitier protège le pool de métal chaud de la soudure de l’oxydation, mais peut également entraîner des défauts de soudage si elle s’incruste à l’intérieur du cordon de soudure. | En raison de l’absence de flux, aucune couche de laitier ne se forme sur le cordon de soudure. Ainsi, les changements de défaut d’inclusion de laitier sont également nuls. |
| Il est polyvalent car il peut être employé dans différents endroits dans plusieurs orientations (positions). | Il est préféré pour la position à main basse ou inclinée seulement. |
| Comme son nom l’indique, le soudage à l’arc métallique manuel (MMAW) est principalement effectué manuellement. Le risque d’erreur humaine est associé à ce processus. | Le GMAW peut être facilement automatisé, nécessitant une intervention minimale de l’opérateur humain. Par conséquent, il élimine le risque d’erreurs humaines. |
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