Soudage à l'arc au carbone - Guide complet

Le soudage à l'arc au carbone (CAW) n'a pas seulement des capacités de soudage efficaces, il fournit également une solution fiable pour l'assemblage de divers matériaux grâce à ses principes et procédés de soudage uniques. Aujourd'hui, avec les progrès constants de la science et de la technologie, le soudage à l'arc au carbone est de plus en plus largement utilisé dans le domaine industriel. Que ce soit sur la chaîne de production d'une grande usine ou dans l'atelier d'une petite entreprise, le soudage à l'arc au carbone joue un rôle important.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc au carbone ?

Le soudage à l'arc au carbone est un procédé qui utilise électrode de carbone produire une température élevée sous l'action de l'arc pour faire fondre le métal et réaliser la soudure. En tant que support de l'arc, l'électrode de carbone fournit une source d'énergie stable pendant le soudage. Elle utilise une tige de carbone ou du graphite comme électrode, une colonne d'arc à haute température, une concentration de chaleur, ce qui permet de réaliser efficacement le soudage.

Principe du soudage à l'arc au carbone

Formation de l'arc

Soudage à l'arc simple au carbone

Il s'agit de la formation d'un arc entre une simple électrode de carbone et la soudure. Lorsqu'un courant électrique traverse une électrode de carbone, les atomes de carbone à la surface de l'électrode sont excités. Ils forment un flux de particules chargées. Ces particules s'écoulent vers la surface de l'élément soudé sous l'action du champ électrique et entrent en collision avec les atomes de métal à la surface de l'élément soudé. Il en résulte une température élevée. Le soudage à l'arc au carbone simple est plus concentré, la distribution de la chaleur est uniforme. Il convient aux petites soudures ou aux exigences élevées en matière de qualité de soudure.

Torche de soudage à l'arc double carbone

La torche à arc double carbone utilise deux électrodes de carbone pour former un arc avec l'élément soudé en même temps. L'arc entre les deux électrodes interagit pour former un arc plus stable et plus puissant. La torche de soudage à l'arc double carbone peut fournir une plus grande énergie et une plus grande vitesse de soudage. Elle convient aux pièces à souder de plus grande taille ou aux applications nécessitant une plus grande efficacité de soudage. Dans la torche à arc double carbone, la distance et l'angle entre les deux électrodes peuvent être ajustés en fonction des besoins de soudage. On obtient ainsi de meilleurs résultats de soudage.

Procédé de soudage

Le processus de soudage à l'arc au carbone comprend principalement les étapes suivantes.

Préparation : Sélectionnez l'électrode au carbone et la pièce à souder appropriées, et nettoyez les impuretés et l'huile à la surface de la pièce à souder. Veillez à ce que la surface de la pièce soudée soit lisse pour les opérations de soudage.

Opération de soudage : L'électrode de carbone entre en contact avec la pièce à souder et génère un arc après électrification. En contrôlant la longueur et le courant de l'arc, il doit faire fondre la surface de l'élément soudé et former la soudure. Pendant le processus de soudage, il faut constamment ajuster la position et l'angle de l'électrode pour assurer la qualité et la forme de la soudure.

Processus de soudage : Lors du processus de soudage, veillez à contrôler la vitesse et la température de soudage. Une vitesse de soudage trop rapide peut entraîner une soudure incomplète, tandis qu'une vitesse trop lente nuit à l'efficacité du soudage.

Équipement et matériaux pour le soudage à l'arc au carbone

Le soudage à l'arc au carbone nécessite des équipements

Le matériel de soudage à l'arc au carbone comprend principalement l'alimentation électrique, l'électrode au carbone, le dispositif de soudage, le gaz protecteur, etc. Ces dispositifs doivent répondre aux exigences de fonctionnement du soudage à l'arc au carbone afin d'assurer le bon déroulement du processus de soudage. Le bloc d'alimentation de soudage fournit un courant et une tension stables, et l'électrode de carbone est le support de l'arc. Le dispositif de soudage sert à maintenir la pièce à souder. Le gaz protecteur joue un rôle protecteur dans le processus de soudage.

Alimentation électrique pour le soudage

L'alimentation électrique pour le soudage est l'un des principaux équipements du soudage à l'arc au carbone. Elle fournit un courant et une tension stables pour assurer la stabilité de l'arc. Les alimentations de soudage les plus courantes sont le courant continu et le courant alternatif. L'alimentation en courant continu présente une bonne stabilité de l'arc et une bonne qualité de soudage, et convient au soudage de soudures plus épaisses. L'alimentation en courant alternatif a une puissance de sortie plus élevée et convient au soudage de soudures de plus grande taille.

Matériau de l'électrode

L'électrode de carbone est le composant clé du soudage à l'arc au carbone. Les matériaux couramment utilisés pour les électrodes de carbone sont le graphite, les baguettes de carbone, etc. Électrode en graphite a une conductivité électrique et une stabilité thermique élevées, et peut dégager de la chaleur de manière stable sous l'action de l'arc. La tige de carbone a une résistance et une dureté plus élevées, ce qui permet de réaliser des soudures plus épaisses. Le choix du matériau de l'électrode doit se faire en fonction du matériau et des exigences de soudage de la pièce à souder.

Gaz protecteur

Le gaz protecteur joue un rôle important dans le processus de soudage à l'arc au carbone. Il peut protéger la soudure de l'oxydation et de la contamination et améliorer la qualité du soudage. Les gaz protecteurs courants sont le dioxyde de carbone, l'argon, etc. Le dioxyde de carbone a une forte capacité d'oxydation, ce qui permet d'éviter la formation de pores dans la soudure. L'argon a un meilleur effet protecteur et convient au soudage de soudures plus fines.

Procédé de soudage à l'arc au carbone

Paramètres de soudage

Les paramètres de soudage comprennent le courant de soudage, la tension, la vitesse de soudage, la longueur de l'arc, etc. Ces paramètres affectent directement la qualité et l'efficacité du soudage. Le courant détermine la profondeur de pénétration et la largeur de la soudure, et la tension affecte la stabilité de l'arc et la formation de la soudure. Une vitesse de soudage appropriée peut garantir la qualité et l'efficacité de la soudure. Par exemple, lors du soudage de tôles fines, le courant est généralement de 50 à 100 A, la tension de 20 à 25 V et la vitesse de soudage de 30 à 50 cm par minute.

Conception des joints de soudure

La conception du joint de soudure est l'un des éléments importants du processus de soudage à l'arc au carbone. La conception du joint soudé doit tenir compte de la forme, de la taille, de la position de soudage et d'autres facteurs. Les formes courantes de joints de soudure sont les joints bout à bout, les joints d'angle, les joints de recouvrement, etc. Les joints bout à bout conviennent au soudage de grandes soudures, tandis que les joints d'angle conviennent au soudage de petites soudures. Lors de la conception des joints soudés, il convient de s'assurer de la résistance et de l'étanchéité des joints.

Compétences en matière d'opérations de soudage

Les compétences en matière d'opérations de soudage sont l'un des éléments clés du processus de soudage à l'arc au carbone. Il est nécessaire de contrôler l'angle de l'électrode et la manière de transporter l'électrode pour garantir l'uniformité et la beauté de la soudure. Dans le même temps, il convient de veiller à la sécurité du processus de soudage afin d'éviter les accidents.

Contrôle de la qualité des soudures

Le contrôle de la qualité du soudage est l'un des éléments importants du processus de soudage à l'arc au carbone. Le contrôle de la qualité du soudage comprend le contrôle de la qualité pendant le soudage et l'inspection de la qualité après le soudage. Vérifier la propreté de la surface et la taille des rainures des soudures avant le soudage. Superviser le processus de soudage pour s'assurer que les paramètres sont corrects. Après le soudage, la soudure est inspectée pour vérifier son aspect et sa qualité interne. Le contrôle de la qualité du soudage permet d'éviter les défauts tels que les pores et les fissures.

Différence entre le soudage à l'arc au carbone et le soudage à l'arc métallique

La principale différence entre eux est l'électrode, les méthodes de protection et les applications.

Soudage à l'arc au carbone : Il utilise des baguettes de carbone comme électrodes et n'a généralement pas de protection spéciale contre les gaz ou les scories, principalement par la protection de l'atmosphère de l'arc. Vous pouvez l'utiliser principalement dans certaines occasions où les exigences de qualité des soudures ne sont pas extrêmement élevées, ou pour le soudage de métaux non ferreux.

Soudage à l'arc métallique : Il utilise des tiges métalliques comme électrodes. Deuxièmement, il existe des différences dans les méthodes de protection. Certaines dépendent de la protection contre le laitier formé par l'enrobage de l'électrode et d'autres du gaz protecteur externe. Le soudage à l'arc est plus largement utilisé, notamment pour le soudage de structures en acier et d'autres scénarios, et permet d'obtenir des soudures de haute qualité.

Avantages et inconvénients du soudage à l'arc au carbone

Avantages

Qualité de soudage élevée : Il permet de réaliser un soudage de haute qualité, et la résistance et l'étanchéité de la soudure sont meilleures.

Vitesse de soudage rapide : elle permet d'améliorer la vitesse de soudage et l'efficacité de la production.

Forte adaptabilité : Il peut s'adapter à différents environnements et exigences de soudage.

Faible coût : Le coût de l'équipement et du matériel de soudage à l'arc au carbone est faible, ce qui se traduit par de meilleurs avantages économiques.

Inconvénients

Fumée lors du processus de soudage : Le soudage à l'arc au carbone produit de la fumée pendant le processus de soudage, ce qui a un certain impact sur l'environnement et la santé humaine.

Bruit dans le processus de soudage : Il produit du bruit lors du processus de soudage, ce qui a un certain impact sur l'environnement et la santé humaine.

Rayonnement dans le processus de soudage : Il produit des radiations pendant le processus de soudage, ce qui a un certain impact sur la santé humaine.

Applications du soudage à l'arc au carbone

Travail des métaux

Le soudage à l'arc au carbone a un large éventail d'applications dans le domaine de la transformation des métaux. Vous pouvez l'utiliser pour souder divers matériaux métalliques, tels que l'acier, aluminiumLe soudage à l'arc au carbone permet de réaliser des soudures de haute qualité et d'améliorer l'efficacité de la production. Dans le processus de traitement des métaux, le soudage à l'arc au carbone permet d'obtenir un soudage de haute qualité et d'améliorer l'efficacité de la production.

Maintenance mécanique

Il a également des applications importantes dans le domaine de la maintenance mécanique. Vous pouvez l'utiliser pour souder diverses pièces mécaniques, telles que des tuyaux, des vannes, bridesetc. Dans le processus de maintenance mécanique, le soudage à l'arc au carbone permet de réparer rapidement les pièces endommagées et d'améliorer l'efficacité de la maintenance.

Conclusion

Le soudage à l'arc au carbone, en tant que technologie de soudage importante, présente des avantages et des caractéristiques uniques. La compréhension du principe, du processus, de l'équipement et des matériaux du soudage à l'arc au carbone permet de mieux comprendre le principe de fonctionnement et le champ d'application du soudage à l'arc au carbone. Dans la pratique, il est possible d'améliorer la qualité et l'efficacité du soudage en exploitant pleinement ses avantages.