Le procédé de soudage MAG fil fourré sans gaz Innershield / 114

Publié: le 02/04/2017 à 18:52 Dernière mise à jour: le 02/04/2017 à 18:52 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 1540
Le soudage à l'arc avec fil fourré électrode fusible sans protection de gaz (appelé aussi Innershield ou FCAW-S ) est réalisé à partir d'un arc électrique créé et entretenu entre le fil fourré d'apport avec enrobage externe (de Ø 0,8 mm à Ø 3,2 mm) à dévidage continu et à vitesse constante (de 1 à 15 mètres/minutes environ) et la pièce à souder.
1 - Définition du procédé MAG fil fourré sans gaz / 114 / Inneshield



La vitesse de dévidage du fil détermine l'intensité de soudage. L'énergie calorifique de l'arc fait fondre localement la pièce à assembler et le fil fourré pour constituer le bain de fusion et après refroidissement le cordon de soudure avec un laitier protecteur, peu abondant en surface (suivant le type de fil fourré utilisé).
Ce laitier protège le bain de fusion de l'oxydation et d'un refroidissement trop rapide. Une protection gazeuse se forme par la fusion des flux et métaux en poudre constitutifs du fourrage. Un générateur électrique fournit le courant exclusivement continu avec une intensité variant de 40 à 700 ampères en fonction de différents paramètres comme le diamètre du fil électrode, la position de soudage, le type d'assemblage, la dimension et la nuance des pièces à assembler.
La polarité à l'électrode est fonction du type de fourrage du fil fourré utilisé.
Ce procédé de soudage exige une formation spécifique et un entraînement rigoureux du personnel soudeur.

2 - Principe du procédé de soudage

La bobine de fil fourré électrode est placée dans un dévidoir motorisé automatique et le fil est déroulé du dévidoir à la sortie de la buse de la torche, dans la gaine guide-fil de la torche de soudage jusqu'au tube contact. La torche de soudage est reliée sur une des bornes électriques de sortie du générateur de soudage à courant continu. La masse est reliée au générateur et est placée sur la pièce à souder. L'arc jaillit lorsque le soudeur actionne la gâchette électrique de la torche et que la pointe du fil électrode touche la pièce à souder.

3 - Avantages du procédé de soudage



[*]Travaux effectués en extérieur (courant d'air et vent)
[*]Forte productivité par rapport à l'Arc E.E. et le TIG
[*]Grande vitesse de soudage
[*]Taux de dépôt de métal élevé
[*]Limitation des déformations
[*]Nombre de reprises de soudure limité
[*]Large gamme d'épaisseur
[*]Bonnes qualités de joint et bonnes caractéristiques mécaniques
[*]Résiliences à très basses températures pour certains fils fourrés
[*]Soudage dans toutes les positions


4
- Inconvénient du procédé de soudage



[*]Respecter scrupuleusement les paramètres de soudage recommandés
[*]Formation spécifique pour le personnel soudeur
[*]Faire appel à un personnel soudeur expérimenté et dextre
[*]Aspect de cordon
[*]Beaucoup de fumées lors du soudage
[*]​Beaucoup de projections métalliques lors du soudage
[*]Niveau d'hydrogène diffusible du fil minimum H8


5
- Installation de soudage pour le soudage Innershield
[LIST=1]
[*=left]Un générateur de courant continu à caractéristique externe statique horizontal.
[*=left]Un dévidoir motorisé séparé ou intégré au générateur
[*=left]Une torche ou pistolet avec col de cygne avec câble conducteur
[*=left]Une pince de masse avec câble conducteur
[*=left]Un masque avec verres teintés spéciaux numéro 11 à 15
[*=left]Une combinaison de soudeur et gants en cuir souple
[*=left]Une brosse métallique
[*=left]Une meuleuse d'angle électrique ou pneumatique pour les reprises.
[*=left]Des écrans ou rideaux de protection
[*=left]Une ventilation efficace dans les endroits confinés




6- Type de dévidage du fil électrode

La vitesse de dévidage du fil est constante. Elle est comprise entre 2 et 15 mètres / minute suivant le diamètre du fil et l'intensité du courant de soudage.
La vitesse et la longueur de fil dévidé par minute est une variable essentielle. Cette vitesse de dévidage doit être contrôlée à chaque passe.
Il est impératif d'étalonner le dévidoir de fil avant chaque chantier. Il existe quatre types d'entraînement du fil d'apport entre le dévidoir motorisé et la torche :


[*]Fil poussé (le plus utilisé à ce jour)
[*]Fil tiré
[*]Fil poussé et tiré
[*]Fil poussé, tiré et poussé.


7
- Les fils fourrés sans protection gazeuse

Les différents types de fils fourrés avec enrobage externe sans protection gazeuse sont :


[*]Fil fourré rutile avec laitier
[*]Fil fourré basique avec laitier

Les fils fourrés sans protection gazeuse s'utilisent généralement en polarité négative DC - (suivre les recommandations du fabricant). L'utilisation de ces fils est réservée aux travaux extérieurs dans des conditions climatiques défavorables (vent et humidité). Les paramètres de soudage sont précis et rigoureux et doivent être respectés scrupuleusement.
Les fils fourrés type Innershield peuvent être utilisés avec des vents de vitesse inférieure à 50 Km / Heure sans protection particulière. Au delà, un bâchage est nécessaire pour abriter le soudeur, son équipement et la zone de soudage.
Ces conditions de protection doivent être particulièrement respectées en bord de mer. Les fils fourrés Innershield ne s'étuvent pas. Ils doivent être conservés dans un endroit abrité avec une humidité relative inférieure à 70%. Chaque jour, avant le démarrage de l'opération de soudage, dévider et éliminer les trois à six mètres de fil fourré restés dans la gaine durant la nuit entre le dévidoir et la torche à souder.

8 - La partie terminale ou longueur de fil libre (stick-out)

La partie terminale ou stick-out est la distance déterminée entre l'extrémité
de l'arc et le tube contact. La longueur de fil libre doit être suffisante pour éviter un échauffement excessif du tube contact. Le fil libre ne doit pas être trop long afin d'éviter l'échauffement du fil par effet joule. Lorsque
la partie terminale augmente, le taux de dépôt s'accroît.



9 - L'importance de la longueur de fil libre ou stick-out

Le respect du stick-out avec l'utilisation
des fils fourrés sans gaz est impératif.
Maintenir la dimension du stick-out avec
une tolérance de + ou - 3 mm
lors du soudage.
Une diminution du stick-out engendre
la formation de soufflures dans le métal
fondu par mauvaise protection .
La longueur d'arc augmente lorsque
le stick-out diminue. Il faut augmenter
la longueur de fil libre pour diminuer
la longueur s'arc
Le stick-out doit être généralement de 20 à 25 mm. Si il est trop court le fourrage n'a pas le temps de se décomposer et il n'y a pas suffisamment de protection gazeuse (risque de soufflures et porosités)



10 - Influence de la hauteur d'arc

La hauteur d'arc détermine la valeur de la tension en Volts et la largeur du cordon de soudure.
Plus la hauteur d'arc est grande, plus la tension est élevée et plus le cordon est large.
La tension ne doit pas être trop élevée sinon il y a diminution du bain de fusion.



11 - L'importance de l'angle d'inclinaison de la torche

Le fil est incliné dans la direction de déplacement du pistolet de soudage comme
vous le feriez avec une électrode enrobée. L'inclinaison (ou drag angle) est d'environ 10° à 20°. Respecter l'angle indiqué dans la procédure de soudage. Lorsque l'angle d'inclinaison est trop important, vous risquez d'avoir un
arc erratique, un soufflage magnétique et l'apparition de soufflures (comme pour l'arc avec électrode enrobée). La technique de soudage avec un fil fourré type Innershield est en torche tirée (comme pour une électrode enrobée) et non en torche poussée . Le fil d'apport fourré doit toujours être placé à l'avant du bain de fusion.



12 - Quelques conseils d'utilisation de l'Innershield


[LIST=1]
[*]Faites étalonner l'ampèremètre et le voltmètre du générateur avant les travaux de soudage.
[*]Faites étalonner la vitesse du dévidoir de fil fourré du poste à souder.
[*]Souder en tirant uniquement sinon risque d'inclusion de laitier et de manque de fusion.
[*]Respecter scrupuleusement le stick-out lors du soudage.
[*]Respecter scrupuleusement la vitesse de dévidage du fil (Inch/mn ou Mètres / minute).
[*]Contrôler la vitesse de fil par un dévidage d'essai pendant une minute.
[*]Respecter scrupuleusement la tension de soudage pour chaque passe.
[*]Contrôler la tension de soudage entre les galets du dévidoir de fil et la pièce.
[*]Respecter scrupuleusement l'angle de traînée de la torche.
[*]Utiliser le tube contact adapté au diamètre du fil fourré choisi.
[*]Utiliser les galets adaptés au diamètre du fil fourré sélectionné.
[*]Privilégier le soudage en position à plat.
[*]Utiliser un col de cygne long (> 180 mm) pour le soudage au plafond.
[*]Utiliser un bâchage de chantier en bord de mer.
[*]Sélectionner le fil fourré en fonction de son taux de dépôt.
[*]Sélectionner le fil fourré en fonction des températures de résiliences requises.
[*]Toujours souder en tirant avec le fil en avant du bain de fusion
[*]Un fil fourré rouillé ne doit pas être utilisé mais rebuté.
[*]Utiliser des diamètres de fil inférieurs à 2 mm pour le soudage en position


13 - Le guide complet de LINCOLN ELECTRIC

http://www.soudeurs.com/vbdownloads.php?do=download&downloadid=279

14 - Quelques liens Internet utiles


Quelles sont les méthodes applicables au soudage à l'arc avec électrodes
Comment amorcer un arc électrique en MMA avec une électrode enrobée ?
Comment faire l'estimation du coût financier total d'une opération de soudage ?
Comment lire l'étiquette sur un paquet ou étui d'électrodes enrobées ?
Qu'est-ce qu'une électrode enrobée de type rutile ?


15
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Commentaires (10)

08/11/2012 16:15:47 - srouquette
un autre bon article sur le fil fourré sans gaz, bien synthétisé

26/11/2012 14:40:39 - berthod
Bonjour,

Je viens d'acquérir un MIG GYS SMARTMIG 162.
Il est vraiment idéal pour mon utilisation.
Je le recommande.
Question:
Pourquoi n'exista t-il pas du Fil Fourré aluminium ?
Merci.

14/03/2014 18:33:36 - Guizboy
Merci pour cet article, je débute en Semi auto avec fil fourré et je n'arrivais pas a identifier mes erreurs.
C'est chose faite grâce à cet article, merci encore :)

01/04/2014 09:53:24 - linuxjca
Bonjour,
J'ai lu qu'il y a du fil fourré simple passe et du multi-passe.
Quelqu'un connait-il la différence ?

D'avance merci.

Cordialement,

Juan Carlos

23/04/2014 17:43:24 - linuxjca
Comme on est jamais mieux servit que par soi-même et suivant le conseil de Dominique,
j'ai posé la question à mon fournisseur et là je sais maintenant :cool:

Bon je vais pas être vache voici ce qu'il m'a dit, c'était logique, mais difficile d'y croire.

Le fil mono-passe : il faut enlever le laitier et bien nettoyer avant de refaire une passe
Le fil multi-passe : pas besoin de nettoyer entre passes


Enfin, je suppose qu'il doit y avoir une limite de passe, car si comme je pense, le laitier de la couche
précédente fond et remonte à la surface pour se lier au nouveau laitier, il finira par faire une couche
tellement épaisse que plus rien ne pourra le fondre :rolleyes:

Il me semble avoir lu quelque par 4 passes mais samedi je ferrai des essais avec mon fil KX71T-11,
qui est multi-passe et je viendrai dire le résultat. :cool:

23/04/2014 18:23:52 - Dominique ADMIN
Bonsoir linuxjca,

Je pense qu'il y a un sérieux problème de compréhension !
Un fil fourré monopasse veut dire que l'utilisation de ce fil se fait en une seule passe principalement sur faible épaisseur.
Un fil fourré multipasse veut dire que l'utilisation de ce fil est préconisé pour réaliser plusieurs passes pour remplir le joint.
Quant au fait de ne pas nettoyer et enlever le laitier de son cordon, je peux t'assurer qu'un soudeur ne sera pas assez fou de ne pas nettoyer son joint multipasse à chaque couche pour éviter toute inclusion de laitier facilement décelable en contrôle radiographique.

Amicalement,

24/04/2014 15:56:50 - linuxjca
Bonjour Dominique,
Tu m'as dit de demander à mon fournisseur, et je l'ai fait.
Je ne fais que dire ce qu'il m'a dit sans aucune invention de ma part :o
Par contre, en utilisant la simple logique, je ne vois pas, ce qui empêcherai
quelqu'un, en enlevant le laitier, de faire plusieurs passes sur un joint en V
par exemple, avec du fil mono-passe :o
Mais comme on dit, la pratique est là pour prouver la théorie, donc samedi,
je ferrai un essai.
C'est très simple, il faut que le laitier soit conducteur du courant si ce qu'on
m'a dit est vrai sinon par d'amorçage possible !
En faisant 4 cordons qui se croisent au milieu ( croix + X ), le laitier devrait-être
plus épais au croisement si c'est vrai et en découpant le centre je devrai voir
s'il y a inclusion ou pas.
Mais, de toute façon, je te rassure, multi-passe ou pas, je nettoie TOUJOURS,
entre passe, je suis pas fou, la théorie c'est bien, mais la pratique c'est mieux :cool:
D'ailleurs voici ce que j'utilise entre passes et
Le laitier ne survit pas longtemps a ce type de brosse inox à 11.000 tours / min ;)

Amicalement,

Juan Carlos

22/07/2015 17:20:37 - begemotik
Bonsoir linuxjca

Pour te renseigner d' un professionnel de chantier.

les multi passe sert a avoir la grosseur du cordon de soudure demandé par le constructeur.

si sur le plan on voit cordon de 3, 4 ou 5 on fera une seul passe
si par contre on nous demande un cordon de 10, 12, 16 ou 20

on fera des passes superposes (une en angle, une en bas et une finition en haut) par exemple pour un cordon de 8

on contrôlera la soudure avec cette jauge a cordon (comme celle ci)



Et sur chantier sur une poutre de pont d'autoroute (genre viaduc de Millau) comme sur ces photos



Joint de semelle 70 mm a charger et remplir de soudure (multipasses)

On procédera comme sur ce shemas sauf que sur un pont la première passe est interpénétré et souvent chanfreins en X



31/10/2015 09:42:21 - Dominique ADMIN
Bonjour,

En complément :
Le procédé FCAW -S est le MAG fil fourré sans gaz à la torche.
Le procédé FCAW -GS est le MAG fil fourré avec gaz à la torche

Cordialement,

20/01/2018 07:34:47 - jojodu33
Bonjour
Je viens de faire l'acquisition d'un semi auto PARKSIDE ...Absolument novice en utlisation de ce matériel......une journée d'entrainement avec vos documents sous les yeux.....j'ai réussis à reproduire tout ce qu'il ne fallait pas faire volontairement et en améliorant petit à petit chaque réglage ,je suis assez fier du résultat obtenu .....dixit un ami soudeur pro..Merci pour ces documents et à ceux qui les ont élaborés.
Amicalement
JG