Que sont les électrodes de soudage (et ce que vous devriez savoir) ?

Que vous soyez un soudeur professionnel ou un bricoleur, vous devez savoir ce que sont les électrodes de soudage et leurs avantages et inconvénients relatifs.

Alors, que sont les électrodes de soudage ? Les électrodes de soudage sont des longueurs de fil qui sont connectées avec votre machine à souder pour créer un arc électrique. Le courant passe à travers ce fil pour produire un arc, qui génère beaucoup de chaleur pour faire fondre et fusionner le métal pour le soudage.

Les principaux types sont :

• Consommables
• Non-consommables

Cet article vous aidera à différencier les différents types d’électrodes de soudage et vous donnera une bonne idée de leurs forces et de leurs faiblesses afin que vous puissiez déterminer le meilleur choix pour vos applications de soudage. Lisez la suite pour en savoir plus.

Différentes électrodes de soudage

Les baguettes utilisées pour le soudage MIG et le soudage à la baguette sont des exemples d’électrodes consommables. Elles comportent un matériau d’apport, qui fond pour créer des joints de soudure.

Le soudage TIG, quant à lui, emploie des électrodes non consommables. Ces électrodes sont principalement constituées de tungstène, qui ne fond pas (contrairement aux électrodes consommables) en raison de son point de fusion élevé. Elles fournissent simplement un arc électrique pour le soudage. Le matériau d’apport est fourni à l’aide d’un fil qui est alimenté manuellement.

Donc, la principale différence entre les deux est que les électrodes consommables fondent, alors que les électrodes non consommables ne fondent pas.

Les deux catégories ont également plusieurs types d’électrodes.

Électrodes consommables

Les électrodes consommables sont la clé du soudage à l’arc bâton, MIG et à l’arc avec fil fourré. Les électrodes consommables utilisées pour le soudage à la baguette sont appelées électrodes de baguette. Elles comprennent les électrodes à enrobage lourd, l’arc blindé et les électrodes à enrobage léger.

Électrodes à enrobage léger

Comme leur nom l’indique, les électrodes à enrobage léger ont un enrobage mince sur leur surface, qui est appliqué par des méthodes comme la pulvérisation et le brossage.

Ces électrodes et leurs enrobages sont faits de plusieurs matériaux différents. Le matériau d’apport présente beaucoup de similitudes avec le métal de base qui est soudé.

Le revêtement léger sert également un autre objectif vital. Cet enrobage réduit les impuretés, comme le soufre et l’oxyde, pour donner une soudure de meilleure qualité. Il permet également une fusion plus régulière du matériau d’apport afin que vous puissiez créer un cordon de soudure d’apparence lisse et fiable.

Comme l’enrobage est mince, le laitier produit n’est pas trop épais. Les électrodes à arc blindé présentent certaines similitudes avec les électrodes à enrobage léger. La principale différence est qu’elles ont un revêtement plus épais. Ces électrodes à usage intensif conviennent à des applications de soudage plus exigeantes, par exemple le soudage de la fonte.

Électrodes nues

L’utilisation d’électrodes nues peut être délicate car l’arc est quelque peu instable et difficile à contrôler. Le revêtement léger augmente la stabilité de l’arc électrique, ce qui vous permet de le gérer plus facilement. Les électrodes nues ont des applications limitées. Par exemple, elles sont utilisées pour le soudage de l’acier au manganèse.

Les électrodes à arc blindé

Les électrodes à arc blindé ont trois types d’enrobage différents, qui servent des objectifs différents. Un type de revêtement contient de la cellulose, et il utilise une couche de gaz protecteur pour protéger la région de la soudure. Le deuxième type d’enrobage contient des minéraux qui produisent des scories. Le troisième type de revêtement a une combinaison de minéraux et de cellulose.

Les électrodes à arc blindé génèrent une couche de gaz protecteur, qui forme une barrière efficace pour protéger la zone de soudure chaude de la contamination et de la corrosion par l’air environnant. Il en résulte des soudures plus solides et plus fiables. La zone de soudure chauffée doit être maintenue à l’abri des gaz atmosphériques comme l’azote et l’oxygène, qui réagissent avec le métal à haute température pour produire des soudures fragiles, poreuses et faibles.

Les électrodes à arc blindé minimisent le soufre, les oxydes et d’autres types d’impuretés dans le métal de base pour donner des soudures régulières, lisses et propres. Ces électrodes enrobées produisent également un arc électrique plus stable par rapport aux électrodes nues, ce qui rend le soudage plus maniable et réduit les éclaboussures.

Les électrodes à arc blindé produisent également des scories en raison de l’enrobage minéral. Ce laitier semble être une corvée à enlever, mais il sert un objectif bénéfique. Il se refroidit beaucoup plus lentement par rapport aux électrodes à arc blindé. Ce processus permet d’aspirer les impuretés et de les envoyer vers la surface. Par conséquent, vous obtiendrez des soudures de haute qualité qui sont propres, durables et solides.

Électrodes non consommables

Les électrodes non consommables sont plus simples à comprendre non seulement parce qu’elles ne fondent pas mais aussi parce qu’il n’en existe que deux types.

Électrodes en carbone

Le premier type est l’électrode en carbone qui est utilisée à la fois pour le coupage et le soudage. Cette électrode est fabriquée à partir de graphite de carbone. Elle peut être enrobée d’une couche de cuivre ou laissée nue.

L’American Welding Society n’a pas publié de spécifications pour ce type d’électrode. Cependant, des spécifications militaires existent pour les électrodes en carbone.

Les électrodes en tungstène et leurs différents types

Le deuxième type d’électrode non consommable est l’électrode en tungstène, qui est utilisée pour le soudage TIG. Ces électrodes sont constituées de tungstène pur (qui ont des marquages verts), de tungstène contenant 0,3 à 0,5 pour cent de zirconium (ceux-ci ont des marquages bruns), de tungstène avec 2 pour cent de thorium (qui ont des marquages rouges) et de tungstène contenant 1 pour cent de thorium (qui ont des marquages jaunes).

Les électrodes non consommables faites de tungstène pur, ont un usage limité, et sont adaptées aux travaux de soudage légers. Il y a deux raisons à cela. Premièrement, le tungstène pur ne possède pas la durabilité et la résistance des alliages de tungstène. Deuxièmement, le tungstène pur peut souffrir de problèmes avec le courant élevé.

Les électrodes en tungstène avec 0,3 à 0,5 pour cent de zirconium offrent d’excellents résultats avec le courant alternatif. Elles constituent une amélioration par rapport au tungstène pur, mais ne sont pas aussi bonnes que l’électrode de tungstène avec une teneur en thorium.

Les électrodes de tungstène avec une teneur en thorium de 1 à 2 % font partie des électrodes non consommables les plus utilisées car elles durent plus longtemps et ont une résistance plus élevée que les autres types d’électrodes de tungstène. Elles peuvent être utilisées pour des courants plus élevés que les électrodes en tungstène pur. Ces électrodes offrent également un meilleur contrôle de l’arc et sont plus faciles à amorcer.

Lorsque vous utilisez une électrode en tungstène, il est préférable d’utiliser le courant maximum autorisé si elles ont un cylindrique uni ou sinon il devient difficile de contrôler l’arc et de le maintenir.

Pour un meilleur contrôle et une meilleure stabilité de l’arc, vous devez meuler les pointes de ces électrodes jusqu’à un point, c’est-à-dire que vous devez rendre les pointes coniques. Si vous faites cela, vous devrez choisir des postes de soudage à amorçage par contact plutôt qu’à courant continu. N’oubliez pas que les électrodes en tungstène avec thorium et zirconium auront une meilleure durabilité que les électrodes en tungstène pur si vous optez pour des électrodes coniques en utilisant le démarrage par contact.

Comment lire le code sur les électrodes en bâton

Maintenant que vous avez une bonne compréhension des bases, il est temps d’approfondir la classification des baguettes de soudage.

Cette classification des électrodes en bâton tient compte de différents facteurs comme le pourcentage de poudre de fer, la position de soudage la plus appropriée, la résistance à la traction, le matériau d’enrobage et le diamètre.

N’utilisez pas d’électrodes consommables plus épaisses que la section de métal que vous soudez. Le diamètre d’électrode le plus couramment utilisé est de 3/32 po. Cependant, certaines applications exigent des diamètres d’électrode qui peuvent être jusqu’à cinq fois plus grands ou seulement 1/16 po.

La résistance à la traction est la force maximale que la soudure peut tolérer. Pour réaliser une soudure durable et sûre, vous devez utiliser une électrode dont le matériau d’apport est plus résistant que le métal de base. Si le matériau d’apport est plus faible que le métal de base, alors le joint de soudure deviendra un point faible qui peut se briser facilement.

Le pourcentage de poudre de fer de l’électrode a également de l’importance puisqu’il sera converti en acier lorsqu’il sera fondu par la chaleur de soudage. Un pourcentage de poudre de fer plus élevé signifie que chaque électrode peut vous fournir plus de matériau d’apport pour souder plus de pièces. Cependant, vous devez garder à l’esprit qu’il est peu probable que le pourcentage de fer dépasse 60 %.

Ayant compris ces propriétés, vous pouvez maintenant considérer le code de classification de ces électrodes.

Par exemple, vous pouvez tomber sur E6010. Le ‘E’ fait référence au fait qu’il s’agit d’une électrode. Les deux premiers chiffres qui suivent le ‘E’ indiquent la résistance à la traction. ’60’ signifie ici que la résistance à la traction est de 60 000 livres par pouce carré.

Il faut donc ajouter quatre zéros à ces deux chiffres pour déterminer la résistance à la traction de l’électrode. Le nombre 70, par conséquent, implique une résistance à la traction de 70 000 livres par pouce carré.

S’il y a cinq chiffres, alors les trois premiers chiffres suivant ‘E’ font référence à la résistance à la traction.

L’avant-dernier chiffre indique la position pour laquelle vous pouvez utiliser l’électrode. ‘1’ signifie que vous pouvez utiliser l’électrode pour toutes les positions – aérienne, horizontale, verticale et à plat. ‘2’ signifie que l’électrode convient uniquement pour les positions horizontales et à plat.

Le dernier chiffre, en conjonction avec l’avant-dernier chiffre, vous renseigne sur le revêtement. Cette information vous aidera à décider du courant de soudage. Le fabricant d’électrodes fournira un tableau listant les réglages de courant pour différents enrobages en fonction des deux derniers chiffres.

Questions connexes

De quoi sont faites les électrodes de soudage ? Une électrode de soudage est créée à partir de deux composants : le vrai métal et aussi l’enrobage du flux. L’alliage peut différer de l’acier doux, de la fonte, de l’acier inoxydable, de l’acier à haute résistance, du bronze, de l’aluminium ou de l’aluminium.

Que signifient les chiffres sur une baguette de soudure 7018 ? Dans le cadre de cette procédure de classification, les tout premiers 2 ou 3 chiffres suggèrent la résistance à la traction du produit lié, qui peut être mesurée en kpi ou kilo-livres par pouce carré. Dans le cas de E7018, 70 symbolise 70 000 psi ou 70 kpi. 1 : le 3ème chiffre suggère la position de soudage.

À quoi sert un bâton de soudure 6012 ? Utilisez les baguettes de soudure 6012 pour joindre une connexion ouverte entre deux joints. Les soudeurs professionnels utilisent les électrodes 6012 à la position plate en raison de ses propres soudures d’angle rapides et à courant élevé.

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