LE SOUDAGE PLASMA LE SOUDAGE PLASMA LE SOUDAGE PLASMA Le terme « PLASMA » désigne ce qu ’il est convenu d’appeler le quatrième état de la matière: État gazeux ou tous les atomes sont libres. Cet état compose l’essentiel de la colonne d ’arc électrique.  TERMINOLOGIE LE SOUDAGE PLASMA SOLIDE SOLIDE LIQUIDE LIQUIDE GAZEUX GAZEUX PLASMA PLASMA Les quatre états  GENERALITE DU PLASMA LE SOUDAGE PLASMA  GENERALITE DU PLASMA ATMOSPHERE GAZEUSE IONISEE ET CHAUDE CONSTITUEE D’IONS POSITIFS ET D’ELECTRONS DANS UN ETAT GLOBALEMENT NEUTRE ATMOSPHERE GAZEUSE IONISEE ET CHAUDE CONSTITUEE D’IONS POSITIFS ET D’ELECTRONS DANS UN ETAT GLOBALEMENT NEUTRE PLASMA PLASMA Gaz + énergie = collisions = dissociations = chaleur _ + LE SOUDAGE PLASMA FUSION du métal ENERGIE THERMIQUE ENERGIE CINETIQUE CONSTRICTION DU PLASMA ARC ELECTRIQUE IONISATION DU GAZ  PRINCIPE DU PLASMA Gaz plasmagène tuyère Refroidissement eau électrode Gaz annulaire buse LE SOUDAGE PLASMA En soudage l ’appellation « PLASMA » est réservée au procédé donnant la plus forte densité calorifique dans l ’arc ( T° > à 20000°C ) L’ARC LIBRE TIG Un arc TIG est obtenu par l’ionisation d’un gaz inerte entre une électrode infusible (tungstène) et la pièce à souder ; L’arc est dit «libre». L’ARC PLASMA L’arc plasma se caractérise par l’obtention de températures élevées, d’un faisceau concentré et d’une meilleure productivité. QUELLE EST LA DIFFERENCE ENTRE UN ARC TIG ET UN ARC PLASMA ? LE SOUDAGE PLASMA - épaisseur soudable en 1 passe : 8 mm - zone affectée thermiquement plus faible - moins de déformations - pas ou peu de pollution de l ’électrode - vitesse de soudage plus élevée - longueur d ’arc plus grande et plus cylindrique , d ’ou moins de sensibilité aux variations de distance TUYERE / PIECE 3 mm en TIG  COMPARAISON PLASMA / TIG LE SOUDAGE PLASMA - Les aciers faiblement et fortement alliés - Les aciers inoxydables et les réfractaires - Les cupro - aluminium et les cupro - nickel - Le titane - Le nickel et ses alliages ( Ni-Cu ; Ni-Cr-Fe ) LES MATERIAUX SOUDABLES LES POSITIONS DE SOUDAGE - Soudage à plat - Soudage verticale : montante / descendante - Soudage horizontale : corniche  PRINCIPE DU PLASMA LE SOUDAGE PLASMA un gaz plasmagéne un gaz annulaire 2 gaz PRINCIPAUX Les détendeurs en sortie de bouteille doivent être étalonnés à 3 bars de pression un gaz envers +  LES GAZ DE SOUDAGE LE SOUDAGE PLASMA ARGON HAUTE PURETE EN GENERAL: CAS SPECIAL: BASE ARGON + % D’HYDROGENE EX: SOUDAGE DES BASES NICKEL LES GAZ PLASMAGENE LES GAZ ANNULAIRE LES GAZ ENVERS  LES GAZ DE SOUDAGE [...]... d ’arcs parasites - Le jet plasma est de section plus importante Convergent / divergent cylindrique LE SOUDAGE PLASMA PARAMETRES DETERMINANT LES CARACTERISTIQUES D ’UN ARC PLASMA - Débit de gaz plasmagène ( KEY-HOLE ou DECONFINE ) - L ’intensité de soudage - La tension de soudage ( RTA ) LE SOUDAGE PLASMA PARAMETRES DETERMINANT LES CARACTERISTIQUES D ’UN ARC PLASMA Colonne plasma SOUDAGE KEY- HOLE -...LE SOUDAGE PLASMA  LES GAZ DE SOUDAGE QUEL EST LE DEBIT DE GAZ PLASMAGENE ? Généralement le débit théorique est de : 1 l/mn par mm d’épaisseur LE SOUDAGE PLASMA  LES GAZ DE SOUDAGE LES GAZ PLASMAGENE EN GENERAL: BASE ARGON + HYDROGENE LES GAZ ANNULAIRE CAS SPECIAL: ARGON ET HELIUM LES GAZ ENVERS EX: SOUDAGE DU TITANE LE SOUDAGE PLASMA  LES GAZ DE SOUDAGE QUEL EST LE... titane Aluminium Nertalic 10 — 15 — 26 — 30 En procédé PLASMA la quantité de métal d ’apport fondu ne dépassera pas 15% du volume du cordon LE SOUDAGE PLASMA  CHRONOGRAMME PLASMA  Certains systèmes de commande SAF synchronise le courant, la tension, le gaz plasma, le mouvement et le fil afin d ’obtenir une fermeture de Key Hole parfaite LE SOUDAGE PLASMA  PROGRAMME DE SOUDAGE Générateur DC T prégaz... LE SOUDAGE PLASMA  LES TYPES D ’ARC -PRINCIPE DE L’ARC PILOTE -ARC NON TRANSFERE ( SOUFFLE ) -ARC TRANSFERE ( DECONFINE OU KEY- HOLE ) LE SOUDAGE PLASMA  LES TYPES D ’ARC - PRINCIPE DE L’ARC PILOTE H.F ARC NON TRANSFERE GENERATEUR + + + ARC TRANSFERE + + LE SOUDAGE PLASMA  LES TYPES D ’ARC Phase 1: l’étincelle HF PRINCIPE DE L’ARC PILOTE ARC NON TRANSFERE ARC TRANSFERE Electrode Gaz plasmagéne _... minute LE SOUDAGE PLASMA  LES TYPES D ’ARC ÉLECTRODE CATHODE Gaz plasmagène Gaz annulaire PRINCIPE DE L’ARC PILOTE ARC NON TRANSFERE Tuyère Buse _ - Le jet plasma est alors entièrement parcouru par le courant électrique entre l ’électrode et la pièce , en lui apportant le maximum d ’énergie ARC TRANSFERE + + Soudage par jet débouchant ou déconfiné Bain de fusion PIECE: ANODE LE SOUDAGE PLASMA  LE PULSE... joint un trou de forme conique par lequel s ’échappe le jet plasma à l ’envers du joint - Ce trou subsiste pendant toute l ’opération de soudage Bain de fusion Zone affectée thermiquement -La puissance calorifique dépend Sens de soudage Key hole de la nature et du débit du gaz plasmagène,ensuite viendra l ’intensité du courant de soudage LE SOUDAGE PLASMA  INFLUENCE DES PARAMETRES • TENSION ( U ) en volts... amorçage LE SOUDAGE PLASMA  LES TYPES D ’ARC PHASE 2: Arc pilote crée PRINCIPE DE L’ARC PILOTE ARC NON TRANSFERE ARC TRANSFERE Buse de protection Gaz plasmagéne electrode tuyére + -L ’utilisation d ’un Arc non transféré ou soufflé , sera surtout pour le soudage des faibles épaisseurs et le rechargement Arc pilote L ’arc pilote est alimenté sous environ 25 ampères avec un débit de gaz plasmagène de 5 à... SOUDAGE PLASMA  LE PULSE Ses avantages - Moins de déformation des pièces à souder - Limitation de la zone thermiquement affectée Son utilisation - Soudage de fines épaisseurs - Soudage en position - Contrôle du bain de fusion en 1ere passe de pénétration - Moins d ’échauffement des pièces à souder - Soudage circulaire sur tube - Limite l ’effondrement du bain - Aspect en passe de finition LE SOUDAGE PLASMA. .. ’effondrement du bain - Aspect en passe de finition LE SOUDAGE PLASMA  LES TUYERES u chambre d ’ionisation du gaz u constriction du plasma — mécanique : trou cylindrique (fonction des épaisseurs) — pneumatique : trou convergeant/divergeant (en fonction des épaisseurs) u stabilité du plasma — arcs parasites (couche de gaz froid entraînant le refroidissement de la tuyère) 2 TYPES GAMME CYLINDRIQUE - Gamme d... EST LE DEBIT DE GAZ ANNULAIRE ? GENERALEMENT LE DEBIT DE GAZ ANNULAIRE EST COMPRIS ENTRE: 20 à 30 LITRES / MINUTE Le débit est fonction de l ’épaisseur des pièces à souder LE SOUDAGE PLASMA  LES GAZ DE SOUDAGE LES GAZ PLASMAGENE LES GAZ ANNULAIRE LES GAZ ENVERS Pourquoi un gaz envers? QUEL GAZ UTILISER ? - Protection - Généralement, le gaz envers contre l ’oxydation est souvent identique au gaz endroit . électrique.  TERMINOLOGIE LE SOUDAGE PLASMA SOLIDE SOLIDE LIQUIDE LIQUIDE GAZEUX GAZEUX PLASMA PLASMA Les quatre états  GENERALITE DU PLASMA LE SOUDAGE PLASMA  GENERALITE DU PLASMA ATMOSPHERE. LE SOUDAGE PLASMA LE SOUDAGE PLASMA LE SOUDAGE PLASMA Le terme « PLASMA » désigne ce qu ’il est convenu d’appeler le quatrième état. GLOBALEMENT NEUTRE PLASMA PLASMA Gaz + énergie = collisions = dissociations = chaleur _ + LE SOUDAGE PLASMA FUSION du métal ENERGIE THERMIQUE ENERGIE CINETIQUE CONSTRICTION DU PLASMA ARC ELECTRIQUE IONISATION