Le champ d'application de cet article technique est de proposer une préparation de chanfrein et une procédure de soudage pour la réalisation d'un joint standard sur des sections de tuyaux en acier carbone manganèse doux type P235GH ou P265GH avec utilisation d'électrodes enrobées rutiles selon EN ISO 2560-A : E 38 0 RC 11 type SAF SAFER GTI pour les chantiers GDF.
1 - Préambule
Cet article technique est rédigé par le membre et formateur SavoirFer avec l'aide de Dominique.
Cet article technique n'a pas la prétention de répondre à toutes vos questions relatives à la technique de soudage de tubes bout à bout en acier carbone avec électrodes enrobées rutiles.
L'électrode à enrobage Rutile (contrairement à la Basique) permet une grande liberté dans le geste du soudeur.
On ne craint pas les soufflures, donc on peut travailler en arc long pour chauffer la pièce en début de soudure, et à l'autre extrême "à la goutte" pour entretenir un bain plus froid.
Entre ces 2 extrêmes tout est permis, ou presque.
2 - Préparation du joint à souder du tube
Concernant la pénétration il faut d'abord s'assurer de la préparation.
Même si l'enrobage rutile tolère des préparations inégales, il vaut mieux qu'elles soient régulières, surtout quand on débute :
- Pour un tube d'épaisseur 4,5 mm, il faut un chanfrein à 80°, un talon de 2 mm et un jeu ou jour de 3 mm.
3 - Paramètres de pointage du joint
Faire 4 points à 90° environ
Électrode EN ISO 2560-A : E 38 0 RC 11 ou AWS 5.1 : E6013 Ø 2.5 mm, Courant de soudage 70 à 80 A ou
Électrode EN ISO 2560-A : E 38 0 RC 11 ou AWS 5.1 : E6013 Ø 3.2 mm, Courant de soudage 90 à 100A
Placer une épingle avec un fil d'apport de Ø 3,2 mm entre les deux manchettes de tubes.
Soigner l'alignement des tubes côté interne et externe du tube.
Vérifier que l'alignement des génératrices de tubes ne dépasse pas 1,6 mm
Réaliser le premier point de soudure (ou agrafage) de 20 mm à 30 mm de long sans bouger les tubes.
Le point de soudure doit pénétrer de 1,0 à 1,5 mm à l'intérieur du tube et doit parfaitement fusionner les bords internes des talons.
Ensuite déplacer le fil épingle Ø 3,2 mm et le repositionner pour réaliser le deuxième point de soudure à l'opposé du premier (environ 180°)
Etre attentif à l'éventuel poinconnage du fil Ø 3,2 mm entre les bords de talon.
Ensuite déplacer le fil épingle Ø 3,2 mm et le repositionner pour réaliser le troisième point de soudure à environ 90° entre le premier et le deuxième point.
Terminer le pointage par le quatrième point à l'opposé (environ 180°)
du troisième point.
Les points de soudure seront surfacés sur le côté extérieur par meulage pour profiler la surface et éviter les points arrondis.
Les débuts et les fins de cordons de pointage seront meulés en sifflet (cale à bateaux pour les Bretons) afin de refusionner correctement chaque point en cours de soudage.
La surépaisseur de pénétration des points à l'intérieur du tube ne doit pas dépasser 1,5 mm maxi.
Le pointage doit être réalisé avec grand soin pour assurer une soudure de bonne qualité.
4 - Passe de pénétration sur tube fixe en verticale montante PH / 5G UP
Électrode EN ISO 2560-A : E 38 0 RC 11 ou AWS 5.1 : E6013 Ø 2.5 mm, Courant continu DC - (polarité négative) - Intensité de soudage 70 à 80 A ou
Électrode EN ISO 2560-A : E 38 0 RC 11 ou AWS 5.1 : E6013 Ø 3.2 mm, Courant continu DC - (polarité négative) - Intensité de soudage 90 à 100A
Concernant le geste du soudeur, il faut :
- Entretenir un trou de serrure permanent devant le bain pour s'assurer de la péné;
- Arc long (5 mm) pour un bain chaud et pour la création du p'tit trou en début de reprise
- Arc court pour un bain froid si risque d'effondrement, presque à l'étouffer.
- Quand il y a risque d'effondrement on peut faire courir l'arc dans le chanfrein (arc court) bien en avant du bain (jusqu'à 4 cm !) pour qu'il refroidisse et revenir dessus ensuite.
C'est un mouvement de balancier régulier qui permet de maîtriser la température du bain.
La couleur du bain est un très bon indicateur de sa température.
Gare quand il devient blanc !
La commande à distance n'est pas une obligation (contrairement à la Basique) car on gère facilement la température du bain comme on vient de le voir.
Pour effectuer la passe de racine commencez par positionner l'électrode enrobée à 6H30 (Position plafond du tube), perpendiculairement à l'axe du tube et à la surface du tube.
Commencez à amorcer l'arc à la racine du joint (jamais sur le bord des chanfreins ou de la surface externe du tube).
Maintenez une longueur d'arc égale au double du diamètre d'électrode et balancez à partir d'un bord puis de l'autre, en avant et en arrière, pour préchauffer les bords.
Après deux ou trois mouvements de préchauffage, veuillez réduire la longueur d'arc à un diamètre d'électrode et créer le cratère ou «trou de serrure», puis garder l'arc électrique en fond de chanfrein sur les bords et avancer.
Pour maintenir un trou de serrure correct, les mouvements de l'électrode doivent être rapides et précis.
Lorsque vous approchez d'un point d'agrafage, réduisez la vitesse de soudage et augmentez légèrement la longueur d'arc.
Si le trou de serrure tend à se fermer, inclinez votre électrode avec un angle de traction de 5° à 10° et/ou réduisez la vitesse de soudage.
Si le trou de serrure tend à s'élargir, employez un angle de poussée de 5 à 10° et/ou augmentez la vitesse de soudage.
Après un arrêt de soudage, enlevez le laitier du cratère et des 25 derniers millimètres de soudure par meulage ou piquage.
La reprise de soudure doit être effectuée en commençant sur la soudure approximativement 20 millimètres avant le trou de serrure et se déplaçant vers lui avec une longueur d'arc légèrement plus haute qu'à la normale pour assurer le préchauffage. Déplacez-vous dans les deux sens sur le cratère pour préchauffer les bords puis utilisez une longueur d'arc normale d'une fois le diamètre.
La surépaisseur de pénétration à l'intérieur du tube ne doit pas dépasser 2,0 mm maximum.
Meuler à blanc (la polarité CC- ne nettoie rien du tout) et laisser refroidir ce tube avant d'attaquer la passe de remplissage.
5 - Passe de remplissage en vertical montante PF/5G UP
Appliquer un mouvement d'oscillation en Z de votre électrode enrobée en faisant une pause sur les bords de chanfrein.
La régularité de la vitesse de soudage et du temps de pause de l'oscillation déterminent le résultat de la soudure.
Une vitesse trop lente et un temps de pause d'oscillation excessif génèrent un bain de fusion important difficile à gérer.
Une vitesse trop rapide et un temps de pause d'oscillation court créent un manque de fusion sur la passe précédente, avec une soudure très convexe.
Les passes de remplissage doivent s'achever lorsqu'il reste environ 1,5 mm de profondeur par rapport à la surface externe du tube.
Meuler à blanc (la polarité CC- ne nettoie rien du tout) et laisser refroidir ce tube avant d'attaquer la finition.
Mais rien ne vaut une bonne démonstration.
6 - Passe de finition en vertical montante PF/5G UP
La passe de finition est réalisée de la même manière que les passes de remplissage avec une oscillation plus large.
Appliquer un mouvement d'oscillation en Z de votre électrode enrobée en faisant une pause sur les bords de chanfrein.
Le chevauchement sur les bords de chanfrein doit être de l'ordre de 1,5 mm de chaque côté et la surépaisseur de la finition ne doit pas dépasser 2,5 mm
7 - Quelques liens Internet utiles
Quelles sont les méthodes applicables au soudage à l'arc avec électrodes enrobées ? Comment amorcer un arc électrique en MMA avec une électrode enrobée ? Comment faire l'estimation du coût financier total d'une opération de soudage ? Quelques astuces et techniques de soudage ARC E.E. / SMAW / 111 ? Quelle est la consommation d'électrodes enrobées sur tube en montante (PH / 3G Up) ? Comment lire l'étiquette sur un paquet ou étui d'électrodes enrobées ?Qu'est-ce qu'une électrode enrobée de type rutile ? Quelles sont les méthodes applicables au soudage à l'arc avec électrodes enrobées (111 / MMA /SMAW) ? Les électrodes enrobées pour le soudage : leurs caractéristiques et leurs choix. Comment choisir son poste de soudage ARC à l'électrode enrobée / MMA ? Quelles sont les technologie du soudage à l'arc avec électrodes enrobées (111 / MMA / SMAW) selon les positions ? Barème pour la détermination du nombre d'électrodes enrobées en angle intérieur
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Par: SavoirFer
