Comment sélectionner l’ampérage de soudage?

Essayer de comprendre tous les cadrans et les lectures numériques sur la machine à souder peut être intimidant. Les quelques commandes sur une machine de soudage par bâtonnets vont être plus simples que sur une machine TIG. Une machine TIG haut de gamme pourrait avoir jusqu’à 20 boutons de commande pour divers réglages.

Les soudeuses à bâton, les soudeuses MIG et les soudeuses TIG ont toutes différentes commandes à l’avant de la machine. Il s’agit d’ajuster le niveau de courant nécessaire à une soudure.

Mais comment savoir sur quel réglage d’ampérage ou de tension de soudage régler la machine?

Le réglage de l’ampérage sur une machine à souder, qu’il s’agisse d’un Stick (SMAW), d’un MIG (GMAW) (* utilise généralement un réglage de tension) ou d’un TIG (GTAW), dépend de certaines variables clés telles que l’application et le matériau de base, le processus de soudage et l’électrode.

Une fois que vous avez déterminé ces trois variables principales, vous pouvez régler votre machine à souder et commencer à poser un cordon de soudure. Dans cet article, nous discuterons en profondeur de ces trois variables et fournirons également quelques « conseils de pro » en cours de route!

Application de soudage et Matériau de base

Dans cette section, nous discuterons de l’application de soudage, du matériau de base et plus précisément de la manière dont cela s’applique à la sélection de l’ampérage sur une machine à souder.

Application de soudage

L’application de soudage a une corrélation directe avec l’ampérage utilisé dans une soudure.

Le soudage micro TIG et le soudage par faisceau laser ont des applications similaires où, dans le cas du soudage TIG, l’ampérage est assez faible. Cependant, dans le cas du soudage au laser, il n’y a pas du tout d’ampérage car il n’y a pas de flux de courant électrique dans la pièce. En revanche, le soudage MIG et le soudage par bâtonnets (et parfois le soudage TIG) peuvent utiliser des réglages d’ampérage très élevés afin d’obtenir une pénétration optimale dans la pièce.

Par exemple; Une soudure TIG hautement technique sur un collecteur d’échappement d’hélicoptère aura un ampérage radicalement différent de celui d’un oléoduc, par exemple. La différence sera entre le soudage de métaux exotiques plus minces et le soudage d’un tuyau de trois pieds de diamètre au tuyau suivant dans l’ordre.

Dans certaines applications, l’ampérage est sélectionné pour plus de commodité. Par exemple, vous voudrez peut-être souder une feuille de métal sur une autre feuille de métal dans votre atelier, de sorte que vous pourriez être enclin à augmenter votre ampérage pour que le cordon de soudure soit posé le plus rapidement possible.

Cela ne veut pas dire que se précipiter à travers une soudure est une bonne pratique, mais accélérer un cordon de soudure dans une application non critique est très courant.

PRO TIP: If you are interested in seeing all sorts of welding applications in one place, you should either get a tour at a shipyard, a fabrication shop, or your local technical or vocational school. Chances are, you might see a specific welding application which interests you and you might want to explore that application further in a career-oriented sense. 

Matériau de base

La catégorie de matériau de base est assez large. Par conséquent, nous nous concentrerons sur deux domaines principaux dans la catégorie des matériaux de base. Et ce sont le Type et l’épaisseur.

Ces deux zones ont une très forte corrélation avec le réglage d’ampérage à utiliser sur la machine à souder.

Comment le type de matériau peut-il affecter la sélection de l’ampérage?

Le type de matériau utilisé dans différentes applications de soudage peut varier considérablement d’une soudure à l’autre, d’un chantier à l’autre, ou même d’une technologie de soudage à l’autre.

Avant même de penser à quel ampérage régler votre machine à souder, vous devriez vous demander quel type de métal vous allez souder.

Les principaux types de matériaux que les méthodologies de soudage standard peuvent souder ensemble sont l’acier au carbone, l’acier inoxydable et l’aluminium. Ces trois types de matériaux nécessitent des sélections d’ampérage différentes sur leurs machines de soudage respectives. La différence la plus notable se situe entre les matériaux ferreux et non ferreux, c’est-à-dire l’acier par rapport à l’aluminium.

La raison pour laquelle certains matériaux nécessitent des réglages d’ampérage plus ou moins élevés est basée sur le point de fusion de la matière première. Cela est très apparent lorsque l’on regarde les matériaux en aluminium. Principalement parce que le point de fusion du matériau en aluminium est généralement d’environ 1 200 degrés Fahrenheit.

Sélection de l’ampérage lors du soudage de l’aluminium

Lors du soudage de matériaux en aluminium ensemble, le courant doit généralement être commuté du courant continu (courant continu) au courant alternatif (courant alternatif). De plus, l’ampérage doit être augmenté pour compenser la température de fusion plus élevée de l’aluminium.

L’aluminium de soudage TIG est unique en ce sens que le courant utilisé est AC en raison de ses caractéristiques de nettoyage. Ceci est réalisé grâce au courant de soudure alternant d’un sens à l’autre.

Une fois que l’arc est frappé dans un cordon de soudure TIG en aluminium et que la flaque de soudure est formée, l’opérateur doit déplacer le cordon relativement rapidement. Cela est dû au fait que le matériau de base en aluminium a tendance à « absorber » la chaleur à fort ampérage et à déformer potentiellement les métaux de base.

Ampérage de soudage au bâton pour différentes épaisseurs d’acier

Les ajustements de l’ampérage de soudage au bâton pour compenser l’épaisseur du matériau en acier sont similaires aux processus nécessaires pour compenser l’épaisseur du matériau avec une soudeuse MIG.

Les soudeuses à bâton ont un bouton de commande simple à l’avant de la machine qui ajuste le niveau d’ampérage avec la torsion de votre poignet. De la même manière, les soudeuses MIG ont la même fonctionnalité simpliste qui est utile lorsque vous souhaitez passer d’une pièce épaisse à une pièce mince.

PRO TIP: If you are not sure what amperage to use with a certain piece of material, whether thick or thin, aluminum or steel, it is always a good idea to practice a weld bead on a scrap piece of material similar to the final metal workpiece you intend to weld. This small amount of time practicing will save your hours of time grinding out your weld after you find out that your weld does not have a correct amount of penetration for the thickness of material you are welding. 

Soudage par bâtonnets: Passage d’une pièce mince à une pièce épaisse

La technologie de soudage qui présente les changements les plus visibles lors du passage d’une pièce mince à une pièce épaisse est le soudage par bâtonnets.

Le soudage par bâtonnets est différent du soudage MIG et TIG en ce sens que l’opérateur de soudage doit sélectionner une électrode différente qui convient le mieux à l’épaisseur de la pièce. La même électrode qui fonctionne bien pour une pièce d’acier mince ne serait pas aussi utile lors du soudage d’une pièce d’acier plus épaisse. Cela est dû au fait qu’une pièce d’acier plus épaisse nécessite plus de pénétration et une racine plus large à la soudure.

Une électrode plus fine ne serait pas à la hauteur de la tâche – elle serait simplement consommée trop vite.

Processus de soudage et sélection de l’ampérage

Les procédés de soudage que nous explorerons dans le cadre de la sélection de l’ampérage sont les trois principaux processus suivants: TIG (Soudage à l’Arc au Tungstène au Gaz, ou GTAW), MIG (Soudage à l’Arc au Gaz Métallique, ou GMAW) et Stick (Soudage à l’Arc en Métal Blindé, ou SMAW).

Il existe d’autres technologies de soudage qui peuvent être discutées dans le contexte de la sélection de l’ampérage. Mais ces trois technologies de soudage sont les plus couramment utilisées pour les débutants.

Soudage TIG

Le soudage TIG en général est réservé aux soudeurs qui ont la plus grande coordination œil-main car la plupart des soudeurs TIG nécessitent une coordination main, œil et pied – presque comme conduire une voiture!

La caractéristique unique du soudage TIG en matière d’ampérage est que la pédale de la machine à souder TIG contrôle l’ampérage nécessaire à la soudure selon l’entrée de l’utilisateur.

La pédale commence à 0 ampère à l’état de repos et augmente progressivement en ampérage lorsque l’opérateur de soudage pousse la pédale jusqu’à une certaine limite. La limite de la commande d’ampérage sur la pédale est limitée par les capacités d’ampérage de la machine de soudage TIG et / ou le réglage sur la machine.

Certaines machines à souder TIG ont cette fonction « d’ampérage maximal » sur le panneau de commande qui doit être réglée à environ 40-50% au-dessus de la plage d’ampérage souhaitée pour être utilisée dans la soudure.

Certains soudeurs TIG ont d’autres fonctions de contrôle de l’ampérage telles que l’ampérage de fond ou des ajustements fins de l’ampérage lors de l’utilisation du courant alternatif. Mais ces ajustements sortent du cadre de cet article.

Soudage MIG

Pour les besoins de cet article, nous utiliserons les réglages de tension variable au lieu des réglages d’ampérage que d’autres technologies de soudage utilisent plus couramment.

Les réglages de tension sur une soudeuse MIG standard déterminent la puissance utilisée pendant l’opération de soudage MIG. Il y a toujours un équilibre nécessaire entre la tension et la vitesse d’alimentation du fil. D’autant plus que la vitesse d’alimentation du fil doit augmenter à mesure que la tension augmente également, sinon la flaque de soudure ne sera pas suffisamment alimentée en matériau de remplissage.

Pour les matériaux minces, vous démarreriez au réglage de tension le plus bas, et pour les matériaux plus épais, vous augmenteriez la tension en conséquence. Les soudeuses MIG sont intrinsèquement cohérentes tant que les matériaux de base ne changent pas trop. Un opérateur de soudage peut avoir un réglage de soudeur MIG réglé pendant des années s’il ne change pas le type de matériau utilisé.

PRO TIP: All MIG welders are different, and all welding applications are different. Once you find your optimal weld setting for your MIG welder (for your specific application, write this down on a paper and attach it to the side of your welder. This will save you from the headache which happens when another operator uses your machine, or the machine gets bumped and your settings are lost. 

Soudage au bâton

Comme mentionné précédemment, le soudage au bâton présente la corrélation la plus significative entre l’application de la soudure et l’ampérage de la soudure.

Un opérateur de soudage au bâton peut utiliser un réglage d’ampérage un jour pendant qu’il soude une plaque d’acier pour une structure, puis utiliser un réglage différent un autre jour pendant qu’il soude en surface un godet de rétrocaveuse.

Les bonnes nouvelles concernant le soudage par bâtonnets sont qu’il existe des graphiques facilement accessibles en ligne dans un magasin de soudage qui sont généralement très bons pour prédire l’ampérage nécessaire pour une certaine épaisseur de soudage et l’électrode de soudage par bâtonnets qui l’accompagne.

Si vous suivez les niveaux d’ampérage indiqués sur l’un de ces graphiques, vous devriez être en bonne forme. Si vous devez effectuer des ajustements minutieux de la chaleur de la soudure « sous le capot » pendant votre soudure par bâton, le moyen le plus simple d’y parvenir est de retirer légèrement la tige de soudure de la flaque de soudure en « arc long ». Cela permettra d’obtenir une flaque d’eau plus large et plus chaude.

PRO TIP: A good rule of thumb for setting your stick welder (SMAW) to the approximate right setting to start off with is the amperage setting should be about the same as the decimal equivalent of the rod diameter. For example, 3/32" rod diameter would be (.094) 90 amps, 1/8" rod diameter would be (.125) 125 amps, 5/32" rod diameter would be (.157) 155 amps. This rule of thumb works for most electrode sizes, and once you get your arc started and your first weld bead on your part, you can adjust the settings from there. 

L’électrode

Le seul procédé de soudage qui présente une corrélation significative entre l’électrode et l’ampérage est le soudage par bâtonnets ou SMAW. Ce type de soudage par bâtonnets et d’ampérage sont tellement dépendants l’un de l’autre dans cette catégorie, ce qui explique pourquoi ce sujet est entré dans les trois principaux facteurs de sélection d’ampérage.

Les procédés de soudage TIG et de soudage MIG utilisent des électrodes par définition, mais TIG utilise une tige de tungstène semi-consommable et le soudage MIG utilise un fil hautement consommable, qui ont tous deux peu d’importance lorsqu’on parle de sélection de l’ampérage.

Les types d’électrodes disponibles pour le soudage par bâtonnets sont nombreux, et chacun d’eux a son usage spécifique. Par exemple, les électrodes diffèrent les unes des autres en raison de l’épaisseur du matériau de base à souder.

Ils diffèrent également en raison de la position – horizontale, verticale ou aérienne. Ces différentes propriétés sont capturées dans le nombre de quatre à six chiffres imprimé sur chaque électrode de bâton pour une référence facile.

Ces chiffres indiquent à l’utilisateur pour quelle alimentation, position de soudure, résistance à la traction et pénétration l’électrode a été conçue.

Les électrodes les plus courantes sur le marché sont les 6010, 6013 et 7018. Ces trois électrodes sont très courantes dans l’industrie en raison de leur incroyable flexibilité dans les applications.

Comment choisir l’électrode et l’ampérage corrects?

L’électrode 6010 est conçue pour pénétrer profondément dans la pièce, tandis que l’électrode 6013 est conçue pour pénétrer moins. Pour la meilleure apparence d’une soudure, un opérateur de soudage doit sélectionner une électrode de soudure 7018.

Une fois que vous avez sélectionné votre électrode de soudage au bâton, vous devez lire le côté du récipient d’électrode pour voir ce que le fabricant de l’électrode recommande pour l’ampérage de soudage. L’ampérage spécifique à utiliser dépend principalement du diamètre de l’électrode.

Par exemple, une électrode de huitième de diamètre soude beaucoup entre 75 et 125 ampères. Alors qu’une électrode de 5/32 de diamètre peut souder de manière optimale jusqu’à 220 ampères.

La meilleure façon de connaître l’ampérage optimal que vous devez utiliser est de tester l’électrode de soudage sur un morceau de métal et d’observer la soudure résultante. S’il a une apparence et un taux de pénétration acceptables, exécutez-le.

Une considération importante lors du réglage de l’ampérage sur votre machine à souder à bâtons est le cycle de service recommandé par le fabricant de la machine à souder pour la machine.

Le rapport cyclique est défini comme la durée pendant laquelle la machine à souder peut être soudée pendant une période de 10 minutes. Certaines machines sont plus résistantes que d’autres.

Par exemple, une machine utilisée sur un chantier de construction aura très probablement des composants plus lourds et un cycle de service plus long qu’un soudeur amateur dans le garage de quelqu’un.Le rapport cyclique

est inversement proportionnel à l’intensité de soudage. Autrement dit, à mesure que l’ampérage augmente, la longueur du cycle de service en minutes diminue.

PRO TIP: Looking for a solution to resolve the scenario when you have an electrode with a bunch of the flux chipped off for whatever reason? If you are welding on the job where the weld needs to conform to certain requirements, using a chipped electrode is out of the question. Once way which experienced welders salvage chipped electrodes is by having a 6" x 6" steel plate nearby where they can quickly lay down a bead of weld, using up the area of electrode which is problematic, then resume their actual weld bead once the electrode is back to a section with good flux.

Conclusion

La sélection de l’ampérage n’est pas aussi déroutante et intimidante que vous pourriez le penser.

Certaines variables clés déterminent l’ampérage qui doit être utilisé dans une certaine application de soudage, telles que l’application et le matériau de base, le Processus de soudage et l’électrode.

Avec ces variables principales à l’esprit, trouver l’ampérage correct nécessaire à votre soudure ne devrait pas poser de problème. Comme toujours, si vous n’êtes toujours pas sûr, de nombreuses ressources sont à votre disposition, que ce soit en ligne, dans une bibliothèque ou ma préférée, dans votre magasin de soudage local.

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