Un guide de gaz de protection pour GMAW

Le choix du 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.

L'utilisation d'un gaz de protection ou d'un débit de gaz inappropriés peut affecter considérablement la qualité, les coûts et la productivité de la soudure. Le gaz de protection protège le bain de soudure en fusion de la contamination extérieure, il est donc essentiel de choisir le bon gaz pour le travail.

Pour de meilleurs résultats, il est important de savoir quels gaz et mélanges de gaz conviennent le mieux à certains matériaux. Vous devez également connaître quelques conseils qui peuvent vous aider à optimiser les performances du gaz dans votre opération 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 et métal (GMAW) peuvent faire le travail. Le choix du 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.

Un débit de gaz et une couverture appropriés sont importants à partir du moment où l'arc de soudage est amorcé. En règle générale, les problèmes de débit de gaz sont immédiatement perceptibles. Vous pouvez avoir des difficultés à établir ou à maintenir un arc ou avoir des difficultés à produire des soudures de qualité.

Au-delà des problèmes de qualité, une mauvaise performance du gaz de protection peut également augmenter les coûts d'exploitation. Un débit trop élevé, par exemple, signifie que vous gaspillez du gaz et que vous dépensez plus d'argent que nécessaire en gaz de protection.

Des débits trop élevés ou trop faibles peuvent provoquer une porosité, ce qui nécessite alors du temps pour le dépannage et la 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 post-soudage.

Plusieurs facteurs déterminent le bon gaz de protection pour le procédé GMAW, notamment le type de matériau, le métal d'apport et le mode de transfert de soudure.

Type de materiau. Cela peut être le facteur le plus important à considérer pour l'application. 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. Vous devez également tenir compte de l'épaisseur du matériau lors de la sélection d'un gaz de protection.

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 pouvant être utilisés avec des métaux d'apport spécifiques.

Un débit et une couverture de gaz de protection appropriés sont importants à partir du moment où l'arc de soudage est amorcé. Ce diagramme montre un écoulement régulier à gauche, qui couvrira le bain de soudure, et un écoulement turbulent à droite.

Mode de transfert de soudage. Il peut s'agir d'un court-circuit, d'un arc de pulvérisation, d'un arc pulsé ou d'un transfert globulaire. Chaque mode se marie mieux avec certains gaz de protection. Par exemple, vous ne devez jamais utiliser 100 % d'argon avec un mode de transfert par pulvérisation. Au lieu de cela, utilisez un mélange tel que 90% d'argon et 10% de dioxyde de carbone. Le niveau de CO2 dans le mélange gazeux ne doit jamais dépasser 25 %.

D'autres facteurs à prendre en compte incluent la vitesse de déplacement, le type de pénétration requis pour le joint et l'ajustement de la pièce. La soudure n'est pas en position ? Si tel est le cas, cela affectera également le gaz de protection que vous choisirez.

L'argon, l'hélium, le CO2 et l'oxygène sont les gaz de protection les plus couramment utilisés dans la 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 d'aluminium, d'acier doux, d'acier au carbone, d'acier faiblement allié ou d'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 soudure. 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 fournit une pénétration de soudure très profonde, 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 soudure et la réduction des projections.

Alors, quels gaz se marient le mieux avec différents matériaux de base ?

UNlumières Vous devez utiliser 100 % 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 de 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, y compris 100 % CO2 ou un mélange CO2/argon. Au fur et à mesure que le matériau devient plus épais, l'ajout d'oxygène à un gaz argon peut aider à la pénétration.

Acier Carbone.Ce matériau se marie bien avec 100 % de CO2 ou un mélange CO2/argon.

Acier faiblement allié. Un mélange gazeux à 98 % d'argon et à 2 % d'oxygène est bien adapté à ce matériau.

L'utilisation d'un gaz de protection ou d'un débit de gaz inappropriés peut avoir un impact significatif sur la qualité, les coûts et la productivité du soudage dans vos applications GMAW.

Acier inoxydable. L'argon mélangé à 2 à 5 % de CO2 est la norme. Lorsque vous avez besoin d'une très faible teneur en carbone dans la soudure, utilisez de l'argon avec 1 à 2 % d'oxygène.

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 des meilleures pratiques qui peuvent aider à conserver le gaz de protection et à promouvoir une couverture adéquate du bain de soudure.

Débit. Le débit approprié dépend de nombreux facteurs, y compris la vitesse de déplacement et 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 des paramètres de soudage changent, cela peut affecter le débit de gaz.

Par exemple, l'augmentation de la vitesse d'alimentation du fil augmente également la taille du profil de soudure ou la vitesse de déplacement, ce qui signifie que vous pourriez avoir besoin d'un débit de gaz plus élevé pour assurer une couverture adéquate.

Consommables. Les consommables du pistolet GMAW, composés d'un diffuseur, d'une pointe de 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, trop peu de gaz de protection peut atteindre le bain de soudure. Choisissez des consommables qui résistent à l'accumulation de projections et fournissent un alésage de buse suffisamment large pour assurer une couverture de gaz adéquate. Assurez-vous également que l'évidement de la pointe de contact est correct.

Prégaz. Faire fonctionner le gaz de protection pendant quelques secondes avant d'amorcer l'arc peut aider à assurer une couverture adéquate. L'utilisation d'un prégaz peut être particulièrement utile lors du soudage de rainures profondes ou de chanfreins qui nécessitent une sortie de fil plus longue. Un prégaz qui remplit le joint de gaz avant le démarrage peut vous permettre de réduire le débit de gaz, économisant ainsi le gaz et réduisant les coûts.

Entretien du système. Lors de l'utilisation d'un système de gaz en vrac, effectuez un entretien approprié pour aider à 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 bien serrées. Sinon, vous risquez de perdre une partie du gaz de protection qui, selon vous, atteint 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 de gaz ou l'utilisation du 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 une conduite de gaz isolée, ce qui vous permet d'utiliser un débit de gaz inférieur. Cela permet d'éviter les turbulences dans le bain de soudure tout en économisant le gaz.

Jerome Parker est chef de produit et Seth Perrin est spécialiste du support technique sur le terrain chez Bernard, 449 W. Corning Road, Beecher, IL 60401, 708-946-2281, www.bernardwelds.com.