Soudage TIG de l'inox ? Investir dans trois domaines peut aider

Investir dans des sources d'alimentation à onduleur, une technologie d'impulsions et même des mélanges de gaz de protection argon/hydrogène peut offrir aux soudeurs TIG et aux propriétaires d'ateliers travaillant avec de l'acier inoxydable des avantages à court et à long terme. Getty Images

Le soudage de l'acier inoxydable avec le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW), également appelé TIG, devient souvent délicat.

Vous ne voulez pas ajouter trop de chaleur à l'acier inoxydable, qui est généralement un matériau plus sensible à travailler. Par conséquent, les calculs d'apport de chaleur et de chauffage sont très importants.

C'est là que la vitesse de déplacement de la soudure entre en jeu. Plus vous pouvez vous déplacer rapidement pendant le soudage TIG de l'acier inoxydable, moins vous passez de temps à souder sur une pièce, ce qui se traduit par moins d'absorption de chaleur dans le matériau environnant.

Investir dans des sources d'alimentation à onduleur plus petites et portables, des impulsions et même des mélanges de gaz de protection argon/hydrogène peut vous aider à optimiser l'apport de chaleur, la vitesse de déplacement et la pénétration de la soudure, au profit des soudeurs TIG et des propriétaires d'ateliers.

Pour beaucoup, travailler sur l'acier inoxydable signifie travailler avec des tuyaux et des tubes sur des chantiers tels que des usines de transformation de poulet, des distilleries de vodka, des microbrasseries, des installations pharmaceutiques et autres.

Une grande partie du travail peut désormais être effectuée en interne, souvent avec un équipement de soudage plus important. En fin de compte, cependant, la plupart des applications vous obligeront à vous rendre sur le chantier où les gros transformateurs ne sont pas pratiques en raison des exigences de puissance d'entrée et de la logistique de mobilité.

"Tout d'abord, ils sont extrêmement lourds", a déclaré Andrew Pfaller, responsable de segment pour Miller Electric. "Mais alors, si vous trouvez de l'électricité, avez-vous les bonnes connexions ? Devez-vous reconnecter le produit ? Cela crée souvent des problèmes."

Les sources d'alimentation portables à onduleur pèsent généralement moins de 50 lb, soit nettement moins qu'un transformateur. "Comme la taille d'une boîte à lunch", a déclaré Pfaller. La plupart d'entre eux seront de 150, 160 ou 200 ampères car le travail sur le terrain peut généralement être effectué avec 200 ampères ou moins.

"En règle générale, vous pouvez, en tant qu'individu, transporter vous-même une machine à onduleur sur un chantier sans utiliser de chariot élévateur ni demander à quelqu'un de vous aider à la soulever... si vous pouvez le faire avec une personne au lieu de deux, cela aura un impact significatif sur votre productivité et votre rentabilité", a-t-il déclaré.

En plus de la portabilité, la technologie des onduleurs permet d'émettre des impulsions à des fréquences plus élevées. Une source d'alimentation basée sur un transformateur reçoit généralement 10 à 20 impulsions par seconde. Une source d'alimentation basée sur un onduleur peut atteindre jusqu'à 500 impulsions par seconde ; certains peuvent même atteindre 5 000 impulsions par seconde.

En plus de la portabilité, une source d'alimentation à onduleur permet d'émettre des impulsions à des fréquences plus élevées, ce qui peut finalement vous donner un meilleur contrôle directionnel et réduire le décalage d'arc. Miller électrique

Pfaller a déclaré que tout ce qui dépasse 100 impulsions par seconde vous donnera un meilleur contrôle directionnel.

"Si vous essayez de faire une soudure d'angle ou un joint d'angle intérieur ou une connexion TKY comme dans un tuyau et un tube, cela vous permet de pointer l'arc et de souder là où vous le souhaitez", a-t-il déclaré.

"Dans les canalisations et les tubes sanitaires, qui sont très utilisés dans l'industrie agroalimentaire et la production laitière, tout est en acier inoxydable à paroi mince avec des ampères relativement faibles ; vous n'avez pas autant de force dans l'arc à cause de l'ampérage. Vous devez compléter cela avec la stabilité de l'arc que les impulsions apportent."

L'utilisation d'un générateur d'impulsions aide à réduire le «décalage de l'arc», c'est-à-dire lorsque l'arc de soudage est en retard là où l'électrode est pointée et où la flaque d'eau se forme réellement.

"C'est peut-être une mauvaise façon de le décrire, mais c'est presque comme être en état d'ébriété. Votre cerveau pense à une chose, mais votre corps est en retard dans sa réponse", a déclaré Pfaller. "Le matériau de ces alliages de nickel se comporte de la même manière en ce sens qu'il répond lentement à vos entrées.

"L'utilisation d'un générateur d'impulsions peut provoquer une agitation de la flaque d'eau, ce qui réduit le décalage et le retard de la flaque d'eau. Alors, qu'est-ce que cela signifie pour quelqu'un ? Cela peut signifier une meilleure qualité de soudure car maintenant la soudure va là où il le souhaite. Ils peuvent avoir des vitesses de déplacement plus rapides parce qu'ils n'attendent plus que la flaque d'eau se rattrape."

La pulsation réduit l'apport de chaleur de la soudure, ce qui peut réduire la quantité de distorsion. En règle générale, les aciers rétrécissent d'environ 10% lorsqu'ils se solidifient, a déclaré Pfaller.

"Si vous avez un joint de soudure et que vous faites une flaque de soudure beaucoup plus grande que ce qui est nécessaire, cette flaque rétrécit et, lorsqu'elle se solidifie, elle provoque une distorsion excessive", a-t-il déclaré. "Cette distorsion entraîne souvent une forme de processus de retouche ou de redressement qui n'a pas été pris en compte. Les entreprises passent beaucoup de temps à réparer ou à redresser les choses après le soudage et avant de pouvoir effectuer les opérations suivantes."

Historiquement, les soudeurs TIG utilisent l'argon comme gaz de protection lorsqu'ils travaillent avec de l'acier inoxydable. Cependant, dans certaines applications, comme le soudage de tubes à paroi mince, certains sont passés à un mélange à faible pourcentage d'hydrogène. Dans ce scénario, environ 1 % à 2 % d'hydrogène est mélangé à de l'argon.

Pfaller a déclaré avoir constaté une utilisation croissante du mélange de gaz de protection argon/hydrogène. Ce mélange crée plus de chaleur pour modifier le profil de pénétration de la soudure.

"Les personnes qui fabriquent des tubes sanitaires ou des tubes à paroi mince utiliseront un joint bout à bout carré plutôt que de mettre un biseau sur le tuyau. Ils utilisent ensuite un gaz de protection à base d'hydrogène et obtiennent une pénétration supplémentaire pour éliminer essentiellement cette préparation de joint", a-t-il déclaré.

Ce mélange ne doit être utilisé qu'avec des alliages d'acier inoxydable, a-t-il ajouté.

Contrairement à l'hélium, qui fait face à une pénurie d'approvisionnement en ce moment, les approvisionnements en hydrogène et en argon ne sont pas préoccupants compte tenu de leur abondance relative dans l'atmosphère.

Certaines entreprises ont choisi de le mélanger elles-mêmes, a déclaré Pfaller. Il a averti les magasins d'y réfléchir attentivement étant donné l'inflammabilité du mélange à des concentrations plus élevées.

"Ceux qui enquêtent eux-mêmes sur le mélange doivent prendre les précautions nécessaires pour s'assurer qu'ils maintiennent un pourcentage très faible dans le mélange de gaz de protection", a-t-il déclaré. "Cela peut créer des problèmes de sécurité et des précautions à prendre si vous le mélangez vous-même plutôt que d'apporter un mélange prémélangé d'un fournisseur de gaz. C'est quelque chose que leur fournisseur de gaz de protection peut fournir des conseils et une gouvernance."

En fin de compte, apporter des changements dans ces domaines apportera plus d'avantages financiers que la recherche d'économies dans les budgets de consommables ou le remplacement des coupelles de torche TIG, a déclaré Pfaller.

De nombreuses personnes avec lesquelles Pfaller s'entretient n'apportent aucun changement car le soudage représente environ 10 % des opérations de leurs ateliers. Si la vitesse de soudage s'améliore de 10 %, cela représente une économie d'environ 1 % sur le total des opérations.

Les avantages du passage à des sources d'alimentation à onduleur et à des impulsions incluent l'élimination des travaux sans valeur ajoutée, l'utilisation d'un profil de joint plus agressif, l'élimination des biseaux sur les tuyaux et l'obtention d'une pénétration complète sur un joint bout à bout carré.

"Ce temps de préparation au soudage et les reprises et opérations post-soudage sont les domaines dans lesquels une grande majorité du temps d'une entreprise est passée", a déclaré Pfaller.

"En utilisant des éléments tels que les impulsions CC, vous pouvez désormais réduire ou essentiellement éliminer certaines de ces autres opérations liées au soudage. Si vous pouvez les éliminer, vous n'éliminez plus seulement 1 %, vous éliminez 10, 20, 30 % des opérations de pré- et post-soudage de cette entreprise", a-t-il déclaré.