Baguettes de soudage : Types, sélection et gestion

1. Classification des baguettes de soudage

(1) Classification selon l'utilisation de la baguette de soudure

1) Les baguettes de soudage en acier au carbone sont principalement utilisées pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone et d'acier faiblement allié de moindre résistance.

2) Les baguettes de soudage en acier faiblement allié sont principalement utilisées pour le soudage d'acier faiblement allié à haute résistance, d'acier résistant à la chaleur contenant du molybdène et du cobalt-molybdène avec des éléments faiblement alliés, et d'acier à basse température.

3) Les baguettes de soudage en acier inoxydable sont principalement utilisées pour souder l'acier résistant à la chaleur au molybdène et l'acier résistant à la chaleur au cobalt-molybdène avec des éléments d'alliage plus élevés, ainsi que divers types d'acier inoxydable.

4) Les baguettes de soudage de rechargement sont utilisées pour le rechargement des surfaces métalliques, dont le métal déposé présente une bonne résistance à l'usure et à la corrosion à température ambiante ou élevée.

5) Soudage de la fonte sont spécifiquement utilisées pour le soudage et la réparation de la fonte.

6) Les baguettes de soudage en nickel et alliages de nickel sont utilisées pour le soudage, le soudage de réparation ou le rechargement du nickel et des alliages de nickel.

7) Les baguettes de soudage en cuivre et en alliage de cuivre sont utilisées pour le soudage, le soudage de réparation ou le rechargement du cuivre et des alliages de cuivre, et peuvent également être utilisées pour le soudage de réparation de certaines fontes ou le soudage de matériaux dissemblables. métaux.

8) Les baguettes de soudage en aluminium et en alliage d'aluminium sont utilisées pour le soudage, le soudage de réparation ou le rechargement de l'aluminium et des alliages d'aluminium.

9) Les baguettes de soudage à usage spécial sont utilisées pour le soudage sous-marin, le découpage, le soudage de tuyaux, etc.

(2) Classification basée sur les caractéristiques du laitier formé après la fusion de l'enrobage de l'électrode

Pendant le processus de soudage, après la fusion de l'enrobage de l'électrode, les électrodes sont divisées en électrodes basiques (basicité du laitier ≥1,5) et en électrodes acides (basicité du laitier ≤1,5) selon que le laitier résultant est acide ou basique. Une comparaison des performances du procédé et des propriétés du métal soudé des électrodes acides et basiques est présentée dans le tableau 5-7. Les électrodes acides ne conviennent pas au soudage de matériaux à forte teneur en éléments d'alliage. Les électrodes basiques, dont la plasticité, la ténacité et la résistance aux fissures sont meilleures que celles des électrodes acides, sont généralement utilisées pour le soudage de composants importants.

Tableau 5-7 Comparaison des performances du procédé et des propriétés du métal soudé entre les électrodes acides et basiques

2. Exigences et principes de sélection des électrodes

(1) Exigences de base pour les électrodes

Au cours du processus de soudage, les électrodes doivent avoir de bonnes performances et garantir que le métal soudé présente les propriétés mécaniques, la composition chimique ou les propriétés spéciales requises. C'est pourquoi les exigences suivantes sont proposées pour les électrodes :

1) L'arc doit être facile à allumer, brûler régulièrement pendant le processus de soudage et être facile à rallumer.

2) L'enrobage de flux doit fondre uniformément, sans s'agglutiner ni tomber. La vitesse de fusion de l'enrobage sous flux doit être légèrement inférieure à celle du fil d'âme, ce qui permet à l'extrémité de fusion de l'électrode de former un manchon en forme de cloche, propice à la transition des gouttelettes de métal et à la création d'une atmosphère protectrice.

3) Pendant le processus de soudage, il ne doit pas y avoir de fumée excessive ni d'éclaboussures trop grandes ou trop nombreuses.

4) S'assurer que le métal déposé présente une certaine résistance à la fissuration, les propriétés mécaniques requises et une certaine composition chimique.

5) Assurer une formation normale de la soudure et un enlèvement facile du laitier.

6) Le contrôle radiographique du cordon de soudure ne doit pas être inférieur à la norme de niveau II spécifiée dans la norme GB/T 3323-2005 "Radiographic Photography of Metal Fusion Welded Joints" (Photographie radiographique des joints soudés par fusion de métaux).

(2) Principes de sélection des électrodes

1) Exigences de performance du métal soudé.

Pour les soudures de charpente métallique, lorsque l'on soude le même type d'acier, il faut choisir les électrodes en fonction de la résistance à la traction de l'acier ;

Lorsque vous soudez différents types d'acier, sélectionnez le côté le moins résistant ;

Pour le soudage d'acier résistant à la chaleur, il faut non seulement tenir compte de la performance du métal soudé à température ambiante, mais aussi le sélectionner en fonction de sa performance à haute température ;

Pour le soudage de l'acier inoxydable, il faut s'assurer que la composition de la soudure est compatible avec la composition du matériau de base, ce qui garantit les performances particulières du joint soudé.

2) Tenir compte des conditions de travail des pièces soudées.

Pour les pièces soudées travaillant à haute ou basse température, il convient d'utiliser des électrodes en acier résistant à la chaleur ou des électrodes en acier à basse température ;

Pour les pièces soudées nécessitant une résistance à l'usure et aux rayures, choisir des électrodes ayant une dureté à température ambiante ou à haute température et une bonne résistance aux rayures, à l'oxydation et d'autres propriétés en fonction de leur température d'utilisation ;

Pour les pièces soudées en contact avec des milieux corrosifs, utiliser des électrodes en acier inoxydable ou d'autres électrodes résistantes à la corrosion ; pour les pièces soudées soumises à des vibrations ou à des chocs, en plus d'assurer la résistance à la traction, choisir également des électrodes à faible teneur en hydrogène ayant une plasticité et une ténacité plus élevées ;

Pour les pièces soudées uniquement soumises à des charges statiques, il suffit de choisir des électrodes dont la résistance à la traction est comparable à celle du matériau de base.

3) Tenir compte de la forme, de la rigidité et de la position de soudage des pièces soudées.

Pour les pièces soudées complexes et rigides, en raison des contraintes importantes générées par la contraction du métal soudé, il convient d'utiliser des électrodes ayant une meilleure plasticité ; lors du choix du même type d'électrode, il faut tenir compte non seulement des propriétés mécaniques, mais aussi de l'influence de la forme du joint soudé.

En effet, lors du soudage de joints bout à bout, si la résistance et la plasticité sont modérées, lors du soudage de soudures d'angle, la résistance sera élevée et la plasticité sera faible ; pour les pièces soudées qui sont difficiles à nettoyer, utiliser des électrodes acides oxydantes, insensibles à la rouille et à l'huile pour garantir la qualité de la soudure.

4) Tenez compte de la résistance à la fissuration du métal soudé.

Lorsque la rigidité de la pièce soudée est élevée, que la teneur en carbone, en soufre et en phosphore du matériau de base est élevée ou que la température extérieure est basse, la pièce soudée est sujette aux fissures. Il est préférable de choisir une électrode alcaline ayant une meilleure résistance aux fissures pour le soudage.

5) Tenir compte de l'opérabilité de l'électrode.

Pendant le processus de soudage, l'arc doit être stable, avec un minimum de projections, une formation de soudure nette et symétrique, un enlèvement facile du laitier et une aptitude au soudage toutes positions.

Lorsque des électrodes acides et alcalines répondent aux exigences, il convient d'utiliser autant que possible des électrodes acides ayant une bonne opérabilité, mais il faut d'abord s'assurer de la performance et de la résistance à la fissuration de la soudure.

6) Tenir compte de l'équipement et des conditions de construction.

En l'absence de machine à souder à courant continu, il convient de ne pas utiliser d'électrodes limitées au courant continu, mais de choisir des électrodes à faible teneur en hydrogène convenant à la fois au courant alternatif et au courant continu ; lorsque la pièce ne peut pas être tournée et doit être soudée dans toutes les positions, il convient de choisir des électrodes pouvant s'adapter à différentes positions spatiales.

Pour le soudage vertical et aérien, il est recommandé de choisir les électrodes dans l'ordre des revêtements de type titane et de type ilménite.

Lors du soudage dans un conteneur confiné ou un environnement étroit, outre l'amélioration de la ventilation, il est également nécessaire d'éviter autant que possible d'utiliser des électrodes alcalines à faible teneur en hydrogène, car ces électrodes libèrent une grande quantité de gaz et de poussières nocifs pendant le soudage.

Pour certaines pièces (telles que l'acier perlitique résistant à la chaleur) qui nécessitent un traitement thermique après soudage mais qui ne peuvent pas être traitées thermiquement en raison des conditions de construction, des électrodes spéciales peuvent être choisies pour éviter le traitement thermique après soudage.

7) Considérez la rationalité économique.

Dans les mêmes conditions qui garantissent les exigences de performance de la soudure, il convient de choisir des électrodes moins coûteuses.

Par exemple, le coût des électrodes de type ilménite est bien inférieur à celui des électrodes de type titane-calcium, et les électrodes de type ilménite devraient être choisies dans l'optique de garantir les performances. En outre, pour garantir les performances et l'exploitabilité, il convient de choisir des électrodes aux spécifications plus larges et à l'efficacité plus élevée.

3. Utilisation d'électrodes

Les électrodes doivent être accompagnées d'un certificat de qualité délivré par le fabricant. En l'absence de certificat de qualité ou en cas de doute sur leur qualité, il convient de procéder à des tests d'échantillonnage par lots.

En particulier lors du soudage de produits importants, les électrodes sélectionnées doivent être identifiées avant le soudage, et celles qui sont stockées depuis longtemps doivent également être identifiées avant de déterminer si elles peuvent être utilisées.

Si l'on trouve de la rouille à l'intérieur de l'électrode, celle-ci doit être testée et identifiée comme étant qualifiée avant d'être utilisée. Si le revêtement de l'électrode est très humide et que l'on observe un décollement du revêtement, l'électrode doit être mise au rebut.

Les électrodes doivent généralement être séchées à la température spécifiée dans le manuel avant d'être utilisées. Les points suivants doivent être pris en compte lors du séchage des électrodes :

1) Les électrodes en cellulose doivent être séchées à 100~200°C pendant 1 heure avant d'être utilisées, en veillant à ne pas les surchauffer car la cellulose a tendance à brûler.

2) Les électrodes acides doivent être séchées à 70~150°C pendant 1~2 heures en fonction du degré d'humidité. Si la durée de stockage est courte et que l'emballage est intact, elles peuvent être utilisées pour le soudage général de l'acier de construction sans séchage supplémentaire avant utilisation.

3) Les électrodes alcalines sont généralement séchées à 350~400°C pendant 1~2 heures. Si l'acier faiblement allié soudé est susceptible de se fissurer à froid, la température de séchage peut être augmentée à 400~450°C et conservée dans une bouteille chauffante de 100~150°C pour une utilisation immédiate.

4) Lors du séchage des électrodes, placer les électrodes dans le four à une température plus basse et augmenter progressivement la température.

Ne les retirez pas directement d'un four à haute température ; attendez que la température du four diminue avant de les retirer afin d'éviter que le revêtement ne se fissure en raison de l'introduction d'électrodes froides dans un four à haute température ou d'un refroidissement soudain.

5) Lors du séchage des baguettes de soudure, celles-ci ne doivent pas être empilées ou regroupées, mais disposées en couches, chaque couche n'étant pas trop épaisse, généralement de 1 à 3 couches.

6) Les baguettes de soudure à faible teneur en hydrogène doivent généralement être séchées à nouveau si elles sont restées à température ambiante pendant plus de 4 heures, à l'exception de celles qui sont maintenues à une température constante dans un four à basse température. Le nombre de séchages ne doit pas dépasser 3.

7) En cas d'utilisation à l'extérieur, les baguettes de soudage doivent être correctement stockées pendant la nuit et ne doivent pas être laissées à l'extérieur.

4. Gestion des baguettes de soudure

(1) Stockage et conservation des baguettes de soudure

1) Les baguettes de soudure doivent être stockées par type, marque, lot, spécifications et durée de stockage, et chaque pile doit être clairement identifiée pour éviter toute confusion.

2) Les baguettes de soudure doivent être stockées dans un environnement intérieur sec et bien ventilé. Un thermomètre et un hygromètre doivent être installés dans le local de stockage des baguettes de soudure. La température ambiante pour les baguettes de soudure à faible teneur en hydrogène ne doit pas être inférieure à 50°C et l'humidité relative doit être inférieure à 60%.

3) Les baguettes de soudage doivent être stockées sur des étagères, la hauteur de l'étagère étant au moins de 300 mm du sol et au moins de 300 mm des murs. Des déshydratants doivent être placés sous les râteliers pour éviter l'humidité.

4) Après avoir été fournies à l'unité utilisatrice, les baguettes de soudure doivent être garanties pour une utilisation continue pendant au moins 6 mois, et la distribution des baguettes de soudure doit donner la priorité à celles qui ont été stockées en premier.

5) Les baguettes de soudage humides ou dont l'emballage est endommagé, ainsi que celles qui n'ont pas été inspectées à nouveau, ne sont pas autorisées à être stockées dans l'entrepôt.

6) Les baguettes de soudage humides, décolorées ou rouillées doivent être séchées avant l'évaluation de la qualité. Elles ne peuvent être stockées que si elles satisfont à toutes les normes de performance, sinon elles ne sont pas autorisées à être stockées.

7) Les baguettes de soudage stockées pendant plus d'un an doivent subir divers tests de performance avant d'être distribuées. Elles ne peuvent être distribuées que si elles satisfont aux exigences, sinon elles ne doivent pas être déstockées.

8) Les baguettes de soudage utilisées dans les projets de soudage importants, en particulier les baguettes à faible teneur en hydrogène, devraient idéalement être stockées dans un entrepôt dédié, en maintenant certains niveaux de température et d'humidité. La température recommandée est de 10~25°C, avec une humidité relative <50%.

(2) Gestion des baguettes de soudure pendant la construction

1) Pendant la construction, les baguettes de soudure doivent être gérées par une personne désignée, qui les récupère dans la réserve à l'aide d'un formulaire de demande de baguettes de soudure.

Le formulaire doit comporter le nom de la personne qui récupère les baguettes, le type (marque) de baguette de soudure, le diamètre, la quantité prélevée, la signature de la personne responsable de l'unité de base, la date de la demande, ainsi que des notes sur le fabricant, le lot de production, la date de fabrication et la date d'entreposage.

2) Après avoir reçu les baguettes de soudure, l'unité de production de base doit remplir un registre de stockage des baguettes de soudure, qui contient des informations telles que le fabricant, le lot de production, le type (marque) de baguette de soudure, le diamètre et la quantité reçue.

Les baguettes doivent être séchées avant d'être utilisées et un registre de séchage doit être rempli au cours de ce processus. Les principaux éléments de ce registre sont le fabricant, le type (marque) de baguette de soudure, le lot de production, le diamètre, la température de séchage, le temps de séchage, la quantité de baguettes séchées, les signatures de la personne responsable du séchage et de l'inspecteur.

Ce document doit être préparé en trois exemplaires pour archivage. Après le séchage, les baguettes peuvent être remises aux soudeurs, qui doivent remplir un formulaire de demande de baguettes séchées, comprenant des informations telles que le fabricant, le type (marque), le lot, le diamètre, la quantité, l'heure de la demande et la signature de la personne qui prend les baguettes.

Les notes doivent préciser pour quelles soudures sur quelles pièces les baguettes sont utilisées. Lors de la réception des baguettes, les soudeurs doivent demander les documents de certification de séchage au responsable du stockage de la base. Les baguettes sans documents de séchage ne doivent pas être remises aux soudeurs.

3) Après avoir reçu des baguettes de soudure séchées, les soudeurs doivent les placer dans un cylindre d'isolation pour baguettes de soudure.

Un seul type (marque) de baguette est autorisé par cylindre afin d'éviter les mélanges et les incidents potentiels liés à la qualité du soudage. Les soudeurs ne doivent pas prendre plus de 5 kg de baguettes à la fois, et les baguettes restantes doivent être correctement stockées par la salle des matériaux de l'atelier ou l'équipe chargée des matériaux sur le chantier.

(3) Manipulation des baguettes de soudure périmées

Le terme "périmé" ne fait pas référence au dépassement d'une durée de stockage spécifique, mais plutôt à divers degrés de dégradation de la qualité (détérioration). Les baguettes de soudure bien stockées peuvent rester inchangées pendant de nombreuses années.

1) Les baguettes de soudage stockées depuis de nombreuses années doivent être soumises à des tests de performance. Avant les tests, les baguettes alcalines à faible teneur en hydrogène doivent être séchées à environ 300°C pendant 1 à 2 heures, et les baguettes acides à environ 150°C pendant 1 à 2 heures.

Lors du test de performance du processus, si le flux ne se détache pas en morceaux et que les baguettes alcalines à faible teneur en hydrogène ne présentent pas de porosité, les propriétés mécaniques des joints soudés sont généralement assurées.

2) Le noyau de la baguette de soudage est légèrement rouillé, ce qui n'affecte généralement pas ses propriétés mécaniques. Toutefois, les électrodes à faible teneur en hydrogène ne doivent pas être utilisées pour le soudage de structures critiques.

3) Si les électrodes à faible teneur en hydrogène présentent une rouille importante ou si le revêtement du flux s'écaille, elles peuvent être déclassées selon le cas ou utilisées pour le soudage de composants généraux. Si possible, leurs propriétés mécaniques peuvent être testées conformément aux normes nationales avant de décider de leur déclassement.

4) Si divers types de baguettes de soudage sont gravement détériorés, elles ne doivent pas être réutilisées ; la couche de flux doit être enlevée et le fil d'âme peut être nettoyé en vue de sa réutilisation.