Soudage en angle de deux plaques en position à plat - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Soudage en angle de deux plaques en position à plat

Soudage en angle de deux plaques en position à plat

Le soudage en angle de deux plaques en position à plat consiste à souder en position à plat deux plaques pour qu'elles forment un angle entre elles.

On distingue :

- le joint en T,

- le joint à recouvrement dit à clin,

- le joint en angle extérieur.

Soudage en angle d'un joint en T

Le soudage en angle d'un joint en T en position à plat consiste d'abord à placer les plaques l'une contre l'autre pour qu'elles forment un T, puis de les pointer et les souder.

Selon l'épaisseur des plaques, le soudage en angle d'un joint en T peut se réaliser sur bords droits ou sur bords chanfreinés.

Figure 1.59   Préparation d'un joint en T.

 

Pointage d'un joint en T

Pour réaliser le pointage d'un joint en T, on procède comme suit :

- On appuie la première plaque sur une cornière pour qu'elle forme un angle de 45° avec l'horizontale.

- A l'aide d'une pince, on tient de la main gauche la 2e plaque au centre de la première pour qu'elles forment un angle de 90° entre elles, comme à la figure 1.60.

Figure 1.60   Position des plaques.

- On pointe les deux plaques ensemble. En général, le pointage s'exécute selon la séquence montrée à la figure 1.61.

Figure 1.61   Séquence du pointage.

- Après l'exécution du premier point, on redresse la plaque n° 2 afin qu'elle reste perpendiculaire à la plaque n° 1. La vérification de l'angle de 90° se fait à l'aide d'une équerre métallique.

  • Lors du pointage, on déplace l'électrode de gauche à droite sans aucun mouvement transversal.
  • L'électrode doit former un angle d'environ 70 à 80° avec l'horizontale dans le sens du déplacement, tout en restant dans un plan perpendiculaire au joint.

Voyez, à la figure 1.62, l'inclinaison de l'électrode.

Figure 1.62   Pointage d'un joint en T.

Il ne faut pas oublier que le pointage du joint se fait à l'aide d'une électrode dont le diamètre est plus faible que celui de l'électrode utilisée pour exécuter le soudage proprement dit.

Soudage d'un joint en T en une seule passe

L'inclinaison et le mouvement de l'électrode lors du soudage en une seule passe d'un joint en T se font de la même manière que lors du pointage.

L'utilisation d'une électrode avec un gros diamètre s'avère indispensable afin de remplir le joint en une seule passe.

Soudage d'un joint en T en plusieurs passes

Il existe plusieurs méthodes pour exécuter le soudage d'un joint en T. Voici les deux principales.

- La première méthode consiste à déposer plusieurs cordons étroits.

Le premier cordon s'exécute en inclinant l'électrode d'un angle qui varie de 70 à 80° dans le sens du déplacement, tout en maintenant l'électrode dans un plan perpendiculaire au joint.

Pour exécuter les autres cordons, on incline l'électrode d'un angle qui varie de 70 à 80° dans le sens de la longueur du joint et transversalement au joint, comme à la figure 1.63.

  • Pour atténuer les déformations, les cordons doivent être exécutés en alternance sur les deux côtés de la plaque verticale.
  • Il ne faut pas oublier d'enlever le laitier entre les passes.

Figure 1.63   Joint en T rempli par cordons étroits.

 

- La deuxième méthode consiste à déposer des cordons larges en imprimant à l'électrode un mouvement transversal ou en utilisant des électrodes de grand diamètre et dont l'enrobage contient de la poudre de fer.

Lors du déplacement, l'électrode doit avoir un angle d'environ 75° par rapport à l'horizontale sans aucune inclinaison transversale.

Voyez, à la figure 1.64, un joint en T par cordons larges.

Figure 1.64   Joint en T rempli par cordons larges.

 

Soudage en angle d'un joint à recouvrement

Le joint à recouvrement est un joint formé par deux pièces de métal qui se chevauchent.

Le pointage et le soudage en angle d'un joint à recouvrement se réalisent de la même manière que le pointage et le soudage en angle d'un joint en T.

Voyez, à la figure 1.65, l'inclinaison de l'électrode lors du soudage d'un joint à recouvrement.

Figure 1.65   Soudage d'un joint à recouvrement.

La figure 1.66 vous montre la séquence du pointage et l'emplacement des points d'un joint à recouvrement.

Figure 1.66   Séquence du pointage.

 

Soudage en angle extérieur

Le soudage en angle extérieur consiste à souder deux plaques pour qu'elles forment l'assemblage montré à la figure 1.67.

Figure 1.67   Soudage d'un joint à angle extérieur.

Le soudage en angle extérieur se fait par dépôt de cordons étroits ou larges.

  • Dans les deux cas, l'inclinaison de l'électrode dans le sens du déplacement doit être égale à un angle qui varie de 70 à 80°.
  • L'angle d'inclinaison de l'électrode transversalement au joint est montré à la figure 1.67.

Finalement, il est à noter que, lors du pointage d'un joint en angle, la longueur du point de soudure peut varier entre 5 et 20 mm selon la longueur et l'épaisseur des plaques.

  • L'espacement entre les points doit se situer environ entre 30 et 50 fois l'épaisseur des plaques quand la longueur est assez importante.
  • Par contre, dans le cas des plaques de faible longueur, deux à quatre points de soudure sont nécessaires pour les retenir ensemble.

Qualités et défauts d'une soudure en angle

Tous les défauts de soudure, tels que:

  • les inclusions du laitier,
  • les porosités,
  • les projections,

s'appliquent aussi aux soudures en angle.

D'autres défauts viennent s'ajouter à ces derniers:

Un défaut commun aux différents types de joints en angle est le non-respect de l'angle entre les deux plaques.

  • Pour y remédier, il faut redresser les plaques après leur pointage et d'exécuter les cordons de soudure selon la séquence du soudage.

Qualités et défauts d'un joint en T

Les qualités d'un joint en T, montré à la partie a de la figure 1.68, se traduisent par:

- une pénétration dans l'axe du joint,

- un beau profil,

- une absence des caniveaux ,

- des côtés égaux.

Les défauts d'un joint en T, représentés à la figure 1.68,sont définis par: 

Manque de pénétration (b). Ce défaut est causé par:

  • une intensité de courant inférieure à la normale,
  • une inclinaison inadéquate de l'électrode,
  • une vitesse de déplacement de l'électrode supérieure à la normale,
  • une électrode de gros diamètre.

Profil concave (c). Ce profil est causé par:

  • une intensité de courant supérieure à la normale,
  • une vitesse de déplacement de l'électrode supérieure à la normale.

Caniveaux (d). Les caniveaux sont causés par:

  • une intensité de courant supérieure à la normale,
  • une inclinaison inadéquate de l'électrode.

Profil convexe (e). Ce profil est causé par :

  • une intensité de courant inférieure à la normale,
  • une vitesse de déplacement inférieure à la normale.

Figure 1.68   Qualités et défauts d'une soudure en angle intérieur.

 

 

Qualités et défauts d'un joint à recouvrement

Les qualités et les défauts d'un joint à recouvrement sont les mêmes que ceux d'un joint en T.

Cependant, un défaut propre au joint à recouvrement, causé par une inclinaison inadéquate de l'électrode, provoque la fusion des arêtes supérieures.

Figure 1.69   Fusion de l'arête supérieure.

 

Qualités et défauts d'un joint en angle extérieur

Les qualités d'un joint en angle exterieur, illustré par la partie a de la figure 1.70, se traduisent par:

- une pénétration dans l'axe du joint,

- un beau profil.

Figure 1.70   Qualités et défauts d'une soudure en angle extérieur.

Les défauts d'un joint en angle extérieur,représentés à la figure 1.70,sont définis par: 

- manque de pénétration (b);

- cordon convexe (c);

- cordon concave (d);

- formation d'un bourrelet (e) ; c'est un débordement du métal causé par l'utilisation d'une électrode de gros diamètre et un déplacement trop lent de l'électrode ;

- fusion des bords du joint (f) ; ce défaut est causé par:

  • une intensité de courant supérieurà la normale,
  • un diamètre d'électrode supérieurs à la normale,
  • une inclinaison inadéquate de l'électrode,
  • un mouvement transversal exagéré de l'électrode.

 

Pointage bout à bout de deux plaques en trois positions de joint

Le pointage bout à bout de deux plaques en trois positions concerne le pointage à l'horizontale, à la verticale et au plafond.

Le pointage et le soudage dans ces positions exigent une grande habileté manuelle pour pouvoir contrôler le bain de fusion.

Pointage en position horizontale en corniche

Le pointage bout à bout consiste à unir par des points de soudure deux plaques placées à la verticale pour que le joint soit à l'horizontale, comme à la figure 1.75.

Ce joint est dit "en corniche".

Figure 1.75   Pointage bout à bout de deux plaques à l'horizontale.

Pour exécuter le pointage, on procède comme suit :

Après avoir nettoyé et préparé les bords du joint, on place les deux plaques côte à côte en prenant soin de garder l'espacement prescrit.

On amorce l'arc dans le joint.

On incline l'électrode de 70 à 80° dans le sens de la longueur du joint et de 5 à 10° transversalement au joint, comme vous pouvez le voir à la figure 1.75.

- On déplace l'électrode de gauche à droite, tout en imprimant à cette dernière un léger mouvement transversal.

- On nettoie les points de soudure à l'aide d'un marteau à piquer et d'une brosse métallique.

Il ne faut pas oublier que:

  • d'une manière générale, le pointage se fait avec une électrode cellulosique de faible diamètre;
  • que la longueur des points de soudure doit varier de 5 à 20 mm selon la longueur et l'épaisseur des plaques.

 

 

Pointage en position verticale bout à bout de deux plaques

Le pointage bout à bout de deux plaques en position verticale consiste à unir par des points de soudure deux plaques placées à la verticale pour que le joint soit aussi à la verticale, comme à la figure 1.76.

Figure 1.76   Pointage bout à bout de deux plaques à la verticale.

Pour exécuter les points de soudure:

  • l'inclinaison de l'électrode doit être de 75 à 85° dans le sens de la longueur du joint, tout en restant dans un plan perpendiculaire au joint, comme vous pouvez le voir à la figure 1.76.
  • Le déplacement de l'électrode se fait de bas en haut (verticale montante), tout en imprimant à cette dernière un très léger mouvement transversal.

Le pointage à la verticale peut aussi être exécuté de haut en bas (verticale descendante), mais il présente certaines difficultés:

  • le laitier et le métal en fusion tendent à s'écouler vers le bas, empêchant ainsi la formation du bain de fusion et son contrôle.
  • le laitier et le métal forment un écran entre l'arc et le métal de base à fusionner.

Pointage en position au plafond bout à bout de deux plaques

Le pointage bout à bout de deux plaques en position au plafond consiste à unir par des points de soudure deux plaques placées à l'horizontale mais au-dessus de la tête du soudeur, comme à la figure 1.77.

Figure 1.77   Pointage bout à bout de deux plaques au plafond.

Pour exécuter les points de soudure, l'inclinaison de l'électrode doit être de 80 à 85° dans le sens de la longueur du joint, tout en restant dans un plan perpendiculaire au joint, comme vous pouvez le voir à la figure 1.77.

  • Cette forte inclinaison de l'électrode permet de retenir le métal en fusion qui tend à chuter.
  • Le déplacement de l'électrode se fait de gauche à droite, en imprimant à cette dernière un très léger mouvement transversal ou un mouvement léger de va-et-vient dans le sens de la longueur du joint.

 A cause de l'action de la gravité, le bain de fusion tend à s'affaisser vers le bas et, par conséquent, la pénétration est difficile à obtenir. Pour remédier à ce problème, les soudeurs doivent maintenir la longueur d'arc la plus faible possible. De plus, le chanfreinage des bords de joints devient indispensable pour les plaques dont l'épaisseur est supérieure ou égale à 4 mm.

 Lors du soudage ou du pointage à l'horizontale, à la verticale et au plafond, les soudeurs doivent se protéger davantage contre la chute du métal en fusion. Ils doivent être vêtus de vêtements en cuir.

 Lors du soudage ou du pointage au plafond, placez le câble du porte-électrode sur un objet à la hauteur de votre épaule. Ceci diminue le poids que votre main doit supporter et aide à stabiliser votre main. Ne portez pas le câble sur vos épaules.

Finalement, avant de terminer la partie qui traite du soudage bout à bout en trois positions, il est nécessaire de préciser certains points :

- La préparation des bords du joint bout à bout qui doit être pointé ou soudé à l'horizontale, à la verticale et au plafond est la même que pour un joint bout à bout à plat. Ceci est vrai aussi pour la séquence du pointage, l'espacement entre les points, la longueur des points et les qualités et défauts des points de soudure et des soudures.

- La technique utilisée pour effectuer le pointage d'un joint bout à bout à l'horizontale, à la verticale et au plafond est aussi utilisée pour déposer le premier cordon lors du soudage de ce joint dans les positions mentionnées. La technique employée pour déposer les autres cordons est différente.

- Autant que possible, les soudeurs doivent toujours faire en sorte que le pointage et le soudage d'un joint bout à bout se fassent en position à plat, parce que cette position est la plus confortable, la plus efficace et la plus économique.

Pointage en angle intérieur (joint en T) de deux plaques en trois positions de joint

Le pointage en angle intérieur de deux plaques en trois positions de joint concerne le pointage à l'horizontale, à la verticale et au plafond.

En général, le pointage en angle dans ces positions se fait sans difficulté.

Pointage en position horizontale

Pour pointer deux plaques ensemble en position horizontale, on procède comme suit :

- On dépose la première plaque à plat sur la table de soudage, puis on place l'autre plaque sur la première pour qu'elles forment un angle de 90° entre elles.

- On amorce l'arc, puis on déplace l'électrode de gauche à droite, tout en l'inclinant de 70 à 80° dans le sens de déplacement et de 45° par rapport à la surface des plaques.

- Afin de diminuer les déformations, on exécute les points de soudure en alternance sur les deux côtés de la plaque verticale.

Figure 1.80   Pointage en angle intérieur à l'horizontale.

 

 

Pointage en position verticale en angle intérieur

Le pointage en angle intérieur de deux plaques en position verticale, illustré par la figure 1.81, consiste à unir par des points de soudure deux plaques formant un T et placées à la verticale pour que le joint soit aussi à la verticale.

Le déplacement de l'électrode se fait de bas en haut avec ou sans un très léger mouvement transversal afin d'assurer une pénétration maximum.

L'angle d'inclinaison de l'électrode est de 75 à 85° dans le sens longitudinal du joint et de 45° par rapport à la surface des deux plaques.

Figure 1.81   Pointage en angle intérieur à la verticale.

 

 Si la pièce à souder est peinte, vous devez gratter la peinture à l'endroit où la prise de masse doit être installée afin d'assurer un bon contact électrique.

Pointage au plafond en angle intérieur

Le pointage en angle intérieur de deux plaques en position au plafond, illustré par la figure 1.82, consiste à unir par des points de soudure deux plaques formant un T et placées de manière à ce que le joint soit au-dessus de la tête des soudeurs.

  • Le déplacement de l'électrode se fait de gauche à droite sans aucun mouvement transversal afin d'assurer une pénétration maximum.
  • L'angle d'inclinaison de l'électrode est de 5 à 10° dans le sens longitudinal du joint et de 45° par rapport à la surface des deux plaques.

Figure 1.82   Pointage en angle intérieur au plafond.

De plus, le bout de l'électrode doit être maintenu le plus proche possible du bain de fusion afin d'assurer une pénétration adéquate et d'empêcher la chute du métal en fusion.

Attention, il est à noter que le pointage en angle d'un joint à recouvrement se réalise de la même manière que le pointage d'un joint en angle intérieur.

Pointage en angle extérieur de deux plaques en trois positions de joint

Le pointage en angle extérieur de deux plaques en trois positions concerne le soudage en angle extérieur à l'horizontale, à la verticale et au plafond.

En raison de la forme du joint en angle extérieur, son soudage est similaire au soudage des plaques bout à bout sur bords chanfreinés.

Pointage en position horizontale

Pour effectuer le pointage en angle extérieur de deux plaques en position horizontale, on doit placer les deux plaques l'une sur l'autre pour qu'elles forment un angle de 90° entre elles et pour que le joint soit à l'horizontale, comme à la figure 1.83.

  • Le déplacement de l'électrode lors du pointage se fait de gauche à droite avec un très léger mouvement transversal.
  • L'angle d'inclinaison de l'électrode est de 70 à 80° dans le sens de déplacement et de 45° par rapport aux bords du joint, comme vous pouvez le voir à la figure 1.83.

Figure 1.83   Pointage en angle extérieur à l'horizontale.

 

 

Pointage en position verticale en angle extérieur

Pour exécuter le pointage en angle extérieur de deux plaques en position verticale, les plaques doivent être placées à la verticale:

  • pour former un angle entre elles;
  • et pour que le joint soit à la verticale, comme à la figure 1.84.

Figure 1.84   Pointage en angle extérieur à la verticale.

Le déplacement de l'électrode se fait de bas en haut, sans aucun mouvement transversal afin d'assurer une bonne pénétration.

L'angle d'inclinaison de l'électrode est de 75 à 85° dans le sens de déplacement de l'électrode et de 45° par rapport aux bords du joint, comme à la figure 1.84.

Pointage au plafond en angle extérieur

Pour exécuter le pointage en angle extérieur de deux plaques en position au plafond les plaques doivent être placées de manière:

  • à ce qu'elles forment un angle entre elles;
  • et que le joint soit au-dessus de la tête des soudeurs.

En position au plafond, le déplacement de l'électrode se fait de gauche à droite, sans aucun mouvement transversal afin d'assurer une pénétration maximum.

L'angle d'inclinaison de l'électrode est de 5 à 10° par rapport à la verticale et de 45° par rapport aux bords du joint, comme vous pouvez le voir à la figure 1.85.

Figure 1.85   Pointage en angle extérieur au plafond.

Attention avant de terminer la partie qui traite du pointage en angle en trois positions, il est nécessaire de préciser certains points :

- La préparation des bords du joint en angle qui doit être pointé ou soudé à l'horizontale, à la verticale et au plafond est la même que pour un joint en angle à plat. Ceci est aussi vrai pour:

  • la séquence du pointage,
  • l'espacement entre les points,
  • la longueur des points,
  • les qualités et défauts des points de soudure et des soudures.

- La technique utilisée pour effectuer le pointage d'un joint en angle à l'horizontale, à la verticale et au plafond est aussi utilisée pour déposer le premier cordon lors du soudage de ce joint dans les positions mentionnées. La technique employée pour déposer les autres cordons est différente.

- Autant que possible, les soudeurs doivent toujours faire en sorte que le pointage et le soudage d'un joint en angle se fassent en position à plat parce que cette position est la plus confortable, la plus efficace et la plus économique.

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