L’utilisation d’un mauvais gaz de protection ou d’un mauvais débit de gaz peut affecter considérablement la qualité des soudures, les coûts et la productivité. Le gaz de protection protège le bain de fusion en fusion de la contamination extérieure. Il est donc essentiel de choisir le bon gaz pour le travail à effectuer.
Pour de meilleurs résultats, il est important de savoir quels gaz et mélanges de gaz sont les mieux adaptés à certains matériaux. Vous devez également connaître quelques conseils qui peuvent vous aider à optimiser les performances du gaz dans vos opérations de soudage, ce qui peut vous faire économiser de l'argent.
Plusieurs options de gaz de protection pour le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW) peuvent faire le travail. Choisir le gaz le mieux adapté au matériau de base, au mode de transfert et aux paramètres de soudage peut vous aider à tirer le meilleur parti de votre investissement.
Choisir le gaz le mieux adapté au matériau de base, au mode de transfert et aux paramètres de soudage peut vous aider à tirer le meilleur parti de votre investissement.
Mauvaises performances du gaz de protection
Un débit et une couverture de gaz appropriés sont importants dès le moment où l'arc de soudage est amorcé. En règle générale, les problèmes de débit de gaz sont immédiatement perceptibles. Vous pourriez avoir du mal à établir ou à maintenir un arc ou avoir des difficultés à produire des soudures de qualité.
Au-delà des problèmes de qualité, de mauvaises performances du gaz de protection peuvent également faire grimper les coûts d’exploitation. Un débit trop élevé, par exemple, signifie que vous gaspillez du gaz et que vous dépensez plus d'argent en gaz de protection que nécessaire.
Des débits trop élevés ou trop faibles peuvent provoquer une porosité, ce qui nécessite alors du temps de dépannage et de reprise. Des débits trop faibles peuvent provoquer des défauts de soudure car le bain de soudure n'est pas suffisamment protégé.
La quantité de projections produites pendant le soudage est également liée au gaz de protection utilisé. Plus de projections signifie plus de temps et d’argent consacrés au meulage après soudage.
Comment choisir un gaz de protection
Plusieurs facteurs déterminent le gaz de protection approprié pour le processus GMAW, notamment le type de matériau, le métal d'apport et le mode de transfert de soudure.
Type de matériau.C’est peut-être le facteur le plus important à prendre en compte pour la candidature. Par exemple, l’acier au carbone et l’aluminium ont des caractéristiques très différentes et nécessitent donc des gaz de protection différents pour obtenir les meilleurs résultats. Lors du choix d'un gaz de protection, vous devez également tenir compte de l'épaisseur du matériau.
Type de métal d’apport.Le métal d'apport correspond au matériau de base, donc comprendre le matériau devrait également vous donner une bonne idée du meilleur gaz pour le métal d'apport. De nombreuses spécifications de procédures de soudage incluent des détails sur les mélanges de gaz qui peuvent être utilisés avec des métaux d'apport spécifiques.
Un débit et une couverture appropriés du gaz de protection sont importants dès le moment où l'arc de soudage est amorcé. Ce diagramme montre un écoulement régulier à gauche, qui couvrira le bain de fusion, et un écoulement turbulent à droite.
Mode de transfert de soudage.Il peut s'agir d'un court-circuit, d'un arc pulvérisé, d'un arc pulsé ou d'un transfert globulaire. Chaque mode se combine mieux avec certains gaz de protection. Par exemple, vous ne devez jamais utiliser d’argon à 100 % avec un mode de transfert par pulvérisation. Utilisez plutôt un mélange tel que 90 pour cent d’argon et 10 pour cent de dioxyde de carbone. Le niveau de CO2 dans le mélange gazeux ne doit jamais dépasser 25 pour cent.
D'autres facteurs à prendre en compte incluent la vitesse de déplacement, le type de pénétration requis pour le joint et l'ajustement des pièces. La soudure est-elle mal positionnée ? Si tel est le cas, cela affectera également le gaz de protection que vous choisirez.
Options de gaz de protection pour GMAW
L'argon, l'hélium, le CO2 et l'oxygène sont les gaz de protection les plus couramment utilisés dans les GMAW. Chaque gaz présente des avantages et des inconvénients dans une application donnée. Certains gaz conviennent mieux que d'autres aux matériaux de base les plus couramment utilisés, qu'il s'agisse de l'aluminium, de l'acier doux, de l'acier au carbone, de l'acier faiblement allié ou de l'acier inoxydable.
Le CO2 et l'oxygène sont des gaz réactifs, ce qui signifie qu'ils affectent ce qui se passe dans le bain de fusion. Les électrons de ces gaz réagissent avec le bain de soudure pour produire différentes caractéristiques. L'argon et l'hélium sont des gaz inertes, ils ne réagissent donc pas avec le matériau de base ou le bain de soudure.
Par exemple, le CO2 pur permet une pénétration très profonde de la soudure, ce qui est utile pour souder des matériaux épais. Mais sous sa forme pure, il produit un arc moins stable et plus de projections que lorsqu'il est mélangé à d'autres gaz. Si la qualité et l'apparence de la soudure sont importantes, un mélange argon/CO2 peut assurer la stabilité de l'arc, le contrôle du bain de fusion et la réduction des projections.
Alors, quels gaz se marient le mieux avec différents matériaux de base ?
Aluminium.Vous devez utiliser 100 pour cent d’argon pour l’aluminium. Un mélange argon/hélium fonctionne bien si vous avez besoin d’une pénétration plus profonde ou d’une vitesse de déplacement plus rapide. Évitez d'utiliser un gaz de protection contre l'oxygène avec l'aluminium, car l'oxygène a tendance à chauffer et ajoute une couche d'oxydation.
Acier doux.Vous pouvez associer ce matériau à une variété d’options de gaz de protection, notamment 100 % CO2 ou un mélange CO2/argon. À mesure que le matériau s’épaissit, l’ajout d’oxygène à un gaz argon peut faciliter la pénétration.
Acier au carbone.Ce matériau se marie bien avec 100 % de CO2 ou un mélange CO2/argon. Acier faiblement allié. Un mélange gazeux à 98 pour cent d’argon et 2 pour cent d’oxygène convient bien à ce matériau.
L’utilisation d’un mauvais gaz de protection ou d’un mauvais débit de gaz peut avoir un impact significatif sur la qualité des soudures, les coûts et la productivité dans vos applications GMAW.
Acier inoxydable.L'argon mélangé à 2 à 5 pour cent de CO2 est la norme. Lorsque vous avez besoin d'une teneur en carbone très faible dans la soudure, utilisez de l'argon avec 1 à 2 pour cent d'oxygène.
Conseils pratiques pour optimiser les performances du gaz de protection
Choisir le bon gaz de protection est la première étape vers le succès. L'optimisation des performances (gain de temps et d'argent) nécessite que vous connaissiez certaines bonnes pratiques qui peuvent aider à économiser le gaz de protection et à favoriser une couverture adéquate du bain de fusion.
Débit. Le débit approprié dépend de nombreux facteurs, notamment de la vitesse de déplacement et de la quantité de calamine sur le matériau de base. Un flux de gaz turbulent pendant le soudage signifie généralement que le débit, mesuré en pieds cubes par heure (CFH), est trop élevé, ce qui peut entraîner des problèmes tels que la porosité. Si les paramètres de soudage changent, cela peut affecter le débit de gaz.
Par exemple, l'augmentation de la vitesse d'alimentation du fil augmente également soit la taille du profil de soudure, soit la vitesse de déplacement, ce qui signifie que vous aurez peut-être besoin d'un débit de gaz plus élevé pour garantir une couverture appropriée.
Consommables.Les consommables du pistolet GMAW, composés d'un diffuseur, d'un tube contact et d'une buse, jouent un rôle crucial pour garantir que le bain de soudure est correctement protégé de l'atmosphère. Si la buse est trop étroite pour l'application ou si le diffuseur est obstrué par des éclaboussures, il se peut qu'une quantité insuffisante de gaz de protection parvienne au bain de soudure. Choisissez des consommables qui résistent à l’accumulation de projections et fournissent un alésage de buse suffisamment large pour garantir une couverture de gaz adéquate. Assurez-vous également que l’évidement de la pointe de contact est correct.
Pré-flux de gaz.Faire fonctionner le gaz de protection pendant quelques secondes avant d’amorcer l’arc peut contribuer à garantir une couverture adéquate. L'utilisation d'un pré-flux de gaz peut être particulièrement utile lors du soudage de rainures profondes ou de biseaux qui nécessitent une longueur de fil plus longue. Un pré-écoulement qui remplit le joint de gaz avant de démarrer peut vous permettre de réduire le débit de gaz, économisant ainsi le gaz et réduisant les coûts.
Entretien du système.Lorsque vous utilisez un système de gaz en vrac, effectuez un entretien approprié pour optimiser les performances. Chaque point de connexion du système est une source possible de fuite de gaz, alors surveillez toutes les connexions pour vous assurer qu'elles sont étanches. Sinon, vous risquez de perdre une partie du gaz de protection qui, selon vous, parvient à la soudure.
Régulateur de gaz. Assurez-vous d'utiliser le bon régulateur en fonction du mélange de gaz que vous utilisez. Un mélange précis est important pour la protection des soudures. L’utilisation d’un régulateur inapproprié pour le mélange gazeux ou d’un mauvais type de connecteurs peut également entraîner des problèmes de sécurité. Vérifiez fréquemment les régulateurs pour vous assurer qu’ils fonctionnent correctement.
Mises à jour des armes à feu.Si vous utilisez un pistolet obsolète, recherchez des modèles mis à jour qui offrent des avantages, tels qu'un diamètre intérieur plus petit et un tuyau de gaz isolé, qui vous permet d'utiliser un débit de gaz inférieur. Cela permet d'éviter les turbulences dans le bain de fusion tout en économisant le gaz.
Heure de publication : 30 décembre 2022
