Baccalauréat professionnel

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1 Ministère de l Éducation Nationale D irection de l E nseignement S colaire Baccalauréat professionnel BENNE DE RECUPERATION DE DECHETS

2 ISBN

3 Avant propos Les évolutions des technologies, des contenus de formation et des pratiques pédagogiques nécessitent une adaptation constante des connaissances des enseignants. La formation continue des professeurs qui en découle est organisée essentiellement autour des services académiques de formation des personnels. Le réseau national de ressources STRUCTURES MÉTALLIQUES, sous l'autorité de la Direction de l'enseignement Scolaire et de l'inspection Générale développe une politique de ressources pour la formation continue des enseignants. Au travers des différents dossiers et fascicules élaborés par des professeurs du «terrain», le réseau permet de soutenir et d'accompagner cette formation, c'est-à-dire : favoriser l'auto-formation des enseignants, à leur rythme, selon leurs besoins et sur leur lieu de travail ; proposer des réponses aux besoins et aux problèmes posés; apporter des informations aux corps d'inspection qui sont les relais avec le «terrain»; élaborer des supports de formation pouvant être utilisés par les inspecteurs et les services académiques de formation. C'est dans cette optique que vous sont proposés les dossiers ressources STRUCTURES MÉTALLIQUES. Guy MATTEUDI Inspecteur Général Groupe Sciences et Techniques Industrielles Claude HAZARD Inspecteur Général Honoraire

4 Ce dossier a été élaboré par : M. Guy HEUZE, professeur du Lycée JULES VERNE MONDEVILLE M. Jean-Marie LECONTE, professeur du Lycée JULES VERNE MONDEVILLE M. Claude THOMAS, professeur du Lycée JULES VERNE MONDEVILLE. Sous la responsabilité de M. Jean Marc GUEGUENIAT, IEN de l'académie de CAEN Coordination du réseau de ressources M. Claude LEBERT Professeur à l' IUFM des Pays de la Loire Réseau National de Ressources Structures Métalliques IUFM - 23, rue du Recteur Schmitt - BP Nantes Cedex 3 Téléphone - Fax : Mél : crsm@crdp-nantes.cndp.fr -

5 SOMMAIRE Page INTRODUCTION.. 9 DOSSIER TECHNIQUE. 11 Cahier des charges Plans.. 17 Éclaté de l'ensemble Synthèse de montage Cahier de soudage. 29 DOSSIER PEDAGOGIQUE.. 43 INTERVENTION N 1 Décoder un D.M.O.S. et un cahier de soudage 45 INTERVENTION N 2 Régler un poste de soudage M.A.G. 73 INTERVENTION N 3 Différencier les différents modes de transfert du métal dans l'arc.. 95 BIBLIOGRAPHIE. 133

6 INTRODUCTION Si hier, les titulaires du baccalauréat professionnel structures métalliques étaient plutôt considérés comme des techniciens d'atelier, aujourd'hui, suite au nouveau référentiel réalisation d'ouvrages chaudronnés et de structures métalliques, nos futurs diplômés seront reconnus en tant que PROFESSIONNELS QUALIFIES. Les compétences de ces professionnels qualifiés, leur permettront de mener leurs activités en autonomie à travers des fonctions décrites dans le référentiel: FONCTIONS PRINCIPALES : - Préparation de la fabrication ( pour lui-même) ; - Réalisation de la fabrication ; - Installation, montage. FONCTIONS TRANSVERSALES: - Maintenance des postes de travail ; - Communication. Autour d'une fabrication à caractère industriel ( Benne de récupération de déchets ) nous vous proposons trois interventions liées au soudage semi-automatique (M.A.G.) : - La première intervention, traite du décodage d'un descriptif de mode opératoire de soudage (D.M.O.S) et d'un cahier de soudage ; - La seconde intervention est axée sur une démarche d'essais ; - La troisième intervention a pour objectif de différencier les différents modes de transfert du métal dans l'arc de soudage. L'exploitation technique est à adapter en fonction du parc machine de votre atelier. Nous avons essayé de dégager des objectifs de formation pour les élèves, sans pour autant imposer une méthode pédagogique précise. A chacun, en fonction de ses aspirations, d'adapter sa pédagogie. REMERCIEMENTS: Ce dossier a été élaboré en partenariat avec la société AIR LIQUIDE. Nous remercions tout particulièrement Monsieur Guy Pouleau responsable développement soudage en région Basse Normandie. -9- Benne de récupération de déchets

7 DOSSIER TECHNIQUE - Stratégies - Cahier des charges - Plans - Éclaté - Synthèse de montage - Cahier de soudage

8 STRATÉGIES Commerciales - Cible visée : Lycées professionnels, entreprises. Technique - Produit robuste, devant résister aux divers chocs d'utilisation (rigidité maximum). Finition - Parfaite, ni bavures ni angles vifs. Protection des surfaces - Après dégraissage, "Blaxonnage du dessous" - 1ère couche : antirouille (chromate de zinc) - 2ème couche : laque industrielle Caractéristiques de la benne - Poids de la benne vide : 950 dan - Matière : Tôle S235 ép. 4 mm, UPN 80, L 50 x 50 x 5 - Charge maxi : 5000 dan - Volume utile : 11 m Benne de récupération de déchets

9 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNELLES Produit : Client : Benne de récupération de déchets LP JULES VERNE - MONDEVILLE Nombre : 3 Production renouvelable : OUI / NON Date : FONCTIONS A REALISER (services rendus) Transporter des déchets industriels (ferrailles, encombrants, etc ) Permettre une mise en service rapide Assurer une rotation et une permanence sur le site CONTRAINTES Commerciales : - délai de livraison (à voir avec le client) - prix Technique de production : - fabrication en petite série (après réalisation d'un prototype) Normalisation : - conforme au code de la route (règlement en vigueur) - conforme aux normes techniques de construction en vigueur (contrôlé par Véritas France) Benne de récupération de déchets

10 int ± 3 (NF ) B B D D C A C A coupe DD Ech: 1/2 coupe BB coupe AA R Ø 24 Ø 32 Ø 24 R R2 Ech. 1:20 BENNE DE RECUPERATION DE DECHETS Dessiné par : Le : LP JULES VERNE A Benne de récupération de déchets

11 C 250 C R40 40 coupe CC Ech. BENNE DE RECUPERATION SABOTS LP JULES VERNE Dessiné par : Le : A Benne de récupération de déchets

12 23 4 Butée d'axe de levage Plat 60 x mm 22 4 Renfort d'axe de levage Plat 60 x 8 66 mm 21 4 Axe de levage Rond E335 Ø mm 20 4 Renfort d'articulation Plat 80 x 6 97 mm 19 2 Axe de rotation Rond E335 Ø mm 18 5 Cornière avant verticale L 50 x 50 x mm 17 5 Cornière avant inclinée " " " mm 16 3 Cornière de fond longue " " " mm 15 2 Cornière de fond courte " " " mm 14 3 Cornière inclinée AR longue " " " mm 13 2 Cornière inclinée AR courte " " " mm 12 3 Montant AR UPN mm Traverse AR haute " " " 1698 mm Traverse AR basse " " " 1698 mm Traverse AV haute " " " 1698 mm Traverse AV basse " " " 1698 mm 9 4 Montant inférieur " " " 728 mm 8 4 Montant supérieur " " " mm 7 2 Traverse inclinée haute " " " 633 mm 6 2 Traverse inclinée basse " " " 626 mm 5 2 Traverse latérale basse " " " mm 4 2 Traverse latérale haute " " " 3706 mm Coffre Tôle S235 ép x 297 mm Joue " " " x mm Fond AR oblique supérieur " " " 1596 x 1000 mm Fond AR oblique inférieur " " " 1596 x 360 mm Fond AR plié " " " 1596 x 752 mm Fond milieu horizontal " " " 1596 x 893 mm Fond AV horizontal " " " 1596 x 1000 mm Fond AV oblique " " " 1596 x 1000 mm Fond AV vertical " " " 1596 x 982 mm Flan de carre " " " 243 x 99 mm Flanc " " " 4000 x 1794 mm Rp Nb Désignation Matière Observations Ech. A4 BENNE DE RECUPERATION NOMENCLATURE LP JULES VERNE Dessiné par : Le : Benne de récupération de déchets

13 Benne de récupération de déchets

14 ORDRE DE MONTAGE DE LA BENNE Montage du sous-ensemble 1 Ph1) A Ph2) A + 4 B Ph3) B + 5 C Ph4) C + 6 D Ph5) D + 7 E Ph6) E + 8 F Ph7) G Ph8) H Ph9) G + H I Ph10) I + F SE1 Montage du sous-ensemble 2 Ph1) SE J Ph2) J K Ph3) K L Ph4) L M Ph5) M N Ph6) N O Ph7) O SE2 Montage du sous-ensemble 3 Ph1) P Ph2) P + 19 Q Ph3) Q R Ph4) SE2 + R S Ph5) S T Ph6) T U Ph7) U + 12 SE3 Montage De l'ensemble Ph1) SE E Benne de récupération de déchets

15 CAHIER DE SOUDAGE SE /1 (1/2) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre PA P BW PB P FW 135 a 3 20x90 (90) PB P FW 135 a 3 20x90 (90) 2 a 3 20x90 (90) 1 6 PB P FW 135 a 3 8x90 (90) PB P FW 135 a 3 3x90 (90) 2 2 a 3 4x90 (90) 1 8 PB P FW a 3 4x90 (90) 9 22 PA P BW 111 Basique PB PA T FW P BW 111 Basique Benne de récupération de déchets

16 CAHIER DE SOUDAGE SE /1 (2/2) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre PA P BW 111 Basique PB T FW 111 Basique a PB P FW 135 a 3 4x90 (90) 4 a 3 4x90 (90) PA P BW et et PG P FW a Benne de récupération de déchets

17 CAHIER DE SOUDAGE SE /2 (1/1) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre PG PG PG PB P FW PB PB - PG PG PB PB P FW PA PA PC P BW PC Benne de récupération de déchets

18 CAHIER DE SOUDAGE SE /3 (1/2) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre a PB P FW PB P FW PB T FW 111 Basique a PA P FW 111 Basique PB - PG PB 2.6 P FW PB P FW 135 a 3 9x90 (90) PB P FW 135 a 3 4x90 (90) 1 a 3 4x90 (90) PA P BW Benne de récupération de déchets

19 CAHIER DE SOUDAGE SE /3 (2/2) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre PA P FW 135 a 3 9x90 (90) 1 1 a 3 3x90 (90) PG P FW a 3 3x90 (90) PA PC P FW 135 a 3 9x90 (90) a 3 9x90 (90) PA PC P FW PC PG P BW P FW Benne de récupération de déchets

20 CAHIER DE SOUDAGE SE /4 (1/1) BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS REPÈRES SOUDURE (NF EN 287-1) À ASSEMBLER POSITION TYPE PROCÉDÉ SYMBOLE (NF EN 22553) N bre PG P FW 135 6x90 (90) 6x90 (90) PB P FW x90 (90) 2 10x90 (90) PB P FW x90 (90) 3 13x90 (90) x90 (90) 7x90 (90) PG P FW x90 (90) 9x90 (90) PG P FW PB PG PG P FW PG PG Benne de récupération de déchets

21 DOSSIER PEDAGOGIQUE - THEME 1 : Décoder un descriptif de mode opératoire de soudage et un cahier de soudage - THEME 2 : Régler un poste de soudage MAG - THEME 3 : Modes de transfert du métal dans l'arc de soudage.

22 THEME D'ETUDE 1 DECODER UN DESCRIPTIF DE MODE OPERATOIRE DE SOUDAGE ET UN CAHIER DE SOUDAGE Benne de récupération de déchets

23 PÉRIODE DE FORMATION 1 ère BAC PRO ROC/SM CAPACITES A DEVELOPPER : s'informer et analyser COMPETENCE TERMINALE : C Données opératoires relatives aux processus SAVOIRS TECHNOLOGIQUES ASSOCIES : NIVEAU S Préparation des joints soudés 5 S 2.1 Symbolisation des assemblages soudés 5 OBJECTIF DE LA LEÇON Décoder un descriptif de mode opératoire de soudage Décoder un cahier de soudage Benne de récupération de déchets

24 FEUILLE D'OBJECTIFS N 1 DECODER UN DMOS INTERVENTION N 1 DOC.PROF ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE PRE-REQUIS CONNAISSANCES A ACQUÉRIR Objectif du jour - Le dossier technique Décoder le DMOS - La description du mode - Interprétation d'un - Un DMOS partiellement et le cahier de soudage opératoire de soudage DMOS et d'un cahier complété pour l'assemblage est directement exploitable de soudage. - Des instructions du rep 2.3 avec le Rep 1.1 à l'atelier Benne de récupération de déchets Soit: Objectif intermédiaire n 1 - Le plan d'ensemble de la - Identifier les données - Les éléments concernés sont - Lecture de plan - Identification des données benne du DMOS et du identifiés. - Symbolisation de du DMOS et du cahier - L'ordre de montage cahier de soudage soudage de soudage - Un DMOS complété - La norme de soudage est - Nature des matériaux - La Norme de soudage correctement interprétée - Procédé de soudage EN Méthode d'exécution - Le cahier de soudage de - Les documents sont la benne interprétés Objectif intermédiaire n 2 - idem 1 - Élaborer le schéma - Le dessin est exploitable - Idem 1 - Élaboration d'une - Un document de travail de préparation du à l'atelier préparation de joint joint soudé Rep2.3 avec le Rep1.1

25 DOCUMENT DE STRUCTURE ET DE DEROULEMENT Étapes de la séquence Activités des élèves tâches Consignes Productions attendues Supports Aides didactiques Dossier technique Analyse de l'ouvrage. de la benne. Les éléments sont Décodage et correctement L'ordre de montage. Interprétation : Identification des identifiés. - du D.M.O.S. différents éléments - du cahier de concernés. Un D.M.O.S. soudage 1 Complété Identification des données La norme de du D.M.O.S. et soudage EN du cahier de soudage Le cahier de Adéquation entre les soudage de la Interprétation des différentes données benne. différentes données et leurs du D.M.O.S. et du désignations. Document de cahier de soudage. travail N 1. Définition des Le dessin de la Dossier technique Réalisation épaisseurs des préparation du joint de la benne. du schéma de éléments. des éléments D.M.O.S/complété préparation des concernés est Cahier de soudage. éléments Définition du jeu conforme au cahier Norme E.N concernés d'assemblage. 2 de soudage. Document de Élaboration du schéma. préparation des joints de soudage des aciers. Document de travail N 2. Évaluation : Formative après l'intervention(voir documents "Évaluation" pages 69 et 70) Benne de récupération de déchets

26 CONSIGNES DE TRAVAIL CONSIGNE 1 Par binômes identifier les différents éléments : mettre en relation les plans, la nomenclature, le montage Individuellement En vous aidant des différents documents ressources dont vous disposez. A partir du cahier de soudage et du D.M.O.S. identifier les différents composants ; compléter les différents désignations relatives aux composants du cahier de soudage et du D.M.O.S. CONSIGNE 2 Individuellement A l'aide des documents en votre possession et du document travail 2. Dessiner le schéma de préparation des éléments concernés Benne de récupération de déchets

27 FICHE CONTRAT ELEVE N 1 NOM : Prénom : THEME : BENNE DE RECUPERATION DE DÉCHETS Classe : OBJECTIF DE LA LEÇON : DÉCODER UN DMOS ET UN CAHIER DE SOUDAGE ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE ÉVALUATION OBJECTIF DU JOUR - Le dossier - Décoder le DMOS - Le DMOS est technique de la et le cahier de opérationnelle à benne soudage pour l'atelier. - Un DMOS 1'assemblage des partiellement Rep2.3 et 1.1 complété - Le cahier de soudage - Des instructions Objectif intermédiaire n 1 - Le plan d'ensemble - Identifier les - Les éléments de la benne données du DMOS concernés sont - L'ordre de montage - Identifier les repérés - Un DMOS complété données du cahier - Les différentes - La norme de de soudage normes sont soudage EN287.1 identifiées - Le cahier de - Les documents sont soudage de la benne correctement interprétés Objectif intermédiaire n 2 - Idem 1 - Élaborer le schéma - Le dessin est - Un document de de préparation du exploitable à l'atelier travail joint soudé Rep 2.3 avec Benne de récupération de déchets

28 EXEMPLE DE DMOS DESCRIPTIF DE MODE OPERATOIRE DE SOUDAGE D'après la Norme EN Lieu : LYCEEJULES VERNEMONDEVILLE DMOS référence :. PV-QMOS N :... 2 Constructeur ou fabricant : LYCÉE JULES VERNE 3 Nom du soudeur: 4 Procédé de soudage : Type de joint:.p FW Détails de préparation de joint (schéma)... Examinateur ou organisme de contrôle :... 6 Méthode de préparation et nettoyage : Cisaillage 7 Spécification du matériau de base : S Épaisseur du matériau de base (mm) : 4mm Diamètre du matériau de base (mm)... 9 Position de soudage de 1 `assemblage :PB 10 Schéma de préparation 11 Disposition des passes 15 Passe n 16 Procédé 17 Dimen. du 18 Courant métal d'apport (A) 19 Tension (V) 20 Type de courant polarité 21 vitesses: fil avance mm CC Énergie de soudage Métal d'apport codification:...g2si Marque et type:..saf Nertalic 70S Reprise spéciale ou séchage: Gaz de protection / flux: Endroit : M21 (ATAL 5) Envers :.. 14 Débit de gaz Endroit : 18L/min... Envers :... Type d'électrode de tungstène / dimensions : Détails de gouge age ou de support envers :... Température de préchauffage:... Température entre passes :... Traitement thermique après soudage ou vieillissement :... Temps, température, méthode:... Autres informations: par exemple ( balayage: largeur maximale), oscillation,... Fréquence, temporisation :... Soudage pulsé détails : Distance de maintien :. Détail du plasma :... Angle de torche:.. Vitesse de montée en température et de refroidissement: L'assemblage de qualification décrit ci-dessus a été soudé en présence de:. Constructeur ou fabricant Nom, date, signature Examinateur ou organisme d'inspection Nom, date, signature Benne de récupération de déchets

29 DOCUMENT DE TRAVAIL N 1 Objectif : identifier les données du D.M.O.S. et du cahier de soudage Compléter les désignations ci-dessous : EXTRAIT DU CAHIER DE SOUDAGE ASSEMBLAGE Désignation Désignation PFW PB Benne de récupération de déchets

30 DOCUMENT DE TRAVAIL N 2. Objectif : élaborer la préparation du joint soudé (schéma de préparation de l'assemblage des rep. 1.1 et 2.3 ). SCHEMA DE PREPARATION DE L'ASSEMBLAGE REP. 1.1 et Benne de récupération de déchets

31 DOCUMENTS RESSOURCES N 1 Types de joints D'après la norme NF EN t épaisseur de la tôle ou de la paroi du tube BW FW P T D soudage bout à bout soudage d'angle tôle tube diamètre extérieur du tube Représentation symbolique des joints soudés. D'après la norme NF EN S Distance minimale de la surface de la tôle à la racine du cordon. Ne peut en aucun cas être supérieure à l'épaisseur de la plus mince des tôles. S S Préparation des joints pour le soudage des aciers e < 1.5 mm 1.5 mm < e < 4mm 4mm < e < 6mm 6mm < e < 12mm e/2 60 e/2 2mm maxi e/2 chanfrein en Y 2 à 3 mm e/2 e/2 2 à 3 mm Benne de récupération de déchets

32 Types de positions de soudage D'après la norme EN PA à plat PC en corniche PG verticale descendante PF verticale montante PA gouttière PB angle à plat PG verticale descendante PF verticale montante Benne de récupération de déchets

33 DOCUMENT DE TRAVAIL N 1 Objectif : identifier les données du D.M.O.S. et du cahier de soudage Compléter les désignations ci-dessous : EXTRAIT DU CAHIER DE SOUDAGE ASSEMBLAGE Désignation Flanc Fond AV horizontal Désignation PFW PB Soudure sur tôle Soudage en angle Soudage en angle à plat Benne de récupération de déchets

34 DOCUMENT DE TRAVAIL N 2. Objectif : élaborer la préparation du joint soudé (schéma de préparation de l'assemblage des rep. 1.1 et 2.3 ). SCHEMA DE PREPARATION DE L'ASSEMBLAGE REP. 1.1 et Benne de récupération de déchets

35 DESCRIPTIF DE MODE OPERATOIRE DE SOUDAGE D'après la Norme EN Lieu : LYCEEJULES VERNEMONDEVILLE DMOS référence :. PV-QMOS N :... 2 Constructeur ou fabricant : LYCÉE JULES VERNE 3 Nom du soudeur: 4 Procédé de soudage : Type de joint:.p FW Détails de préparation de joint (schéma)... Examinateur ou organisme de contrôle :... 6 Méthode de préparation et nettoyage : Cisaillage 7 Spécification du matériau de base : S Épaisseur du matériau de base (mm) : 4mm Diamètre du matériau de base (mm)... 9 Position de soudage de 1 `assemblage :PB 10 Schéma de préparation 11 disposition des passes Passe n 16 Procédé 17 Dimen. du 18 Courant métal d'apport (A) 19 Tension (V) 20 Type de courant polarité 21 vitesses: fil avance mm CC Énergie de soudage Métal d'apport codification:...g2si Marque et type:..saf Nertalic 70S Reprise spéciale ou séchage: Gaz de protection / flux: Endroit : M21 (Atal 5) Envers :.. 14 Débit de gaz Endroit : 18L/min... Envers :... Type d'électrode de tungstène / dimensions : Détails de gouge age ou de support envers :... Température de préchauffage:... Température entre passes :... Traitement thermique après soudage ou vieillissement :... Temps, température, méthode:... Autres informations: par exemple ( balayage: largeur maximale), oscillation,... Fréquence, temporisation :... Soudage pulsé détails : Distance de maintien :. Détail du plasma :... Angle de torche:.. Vitesse de montée en température et de refroidissement: L'assemblage de qualification décrit ci-dessus a été soudé en présence de:. Constructeur ou fabricant Nom, date, signature Examinateur ou organisme d'inspection Nom, date, signature Benne de récupération de déchets

36 EVALUATION Objectif : identifier les données du D.M.O.S. et du cahier de soudage Compléter les désignations ci-dessous : s 6 Désignation EXTRAIT DU CAHIER DE SOUDAGE Assemblage Désignation PBW PA Désignation Nom : Prénom : Date : Classe : -69- Benne de récupération de déchets

37 Élaborer la préparation de joints soudés Coupe DD échelle : 1 (extrait du plan page 17) Le jeu entre les deux éléments sera considéré comme nul Nom : Prénom : Date : Classe : -70- Benne de récupération de déchets

38 EVALUATION Objectif : identifier les données du D.M.O.S. et du cahier de soudage Compléter les désignations ci-dessous : s 6 Distance minimale de la surface de la tôle à la racine du cordon Désignation Valeur de S=6mm Forme du joint EXTRAIT DU CAHIER DE SOUDAGE Assemblage Désignation Axe de levage Butée de levage Désignation PBW PA Soudure sur tôle ; soudage bout à bout Position de soudage : Soudage à plat Nom : Prénom : Date : Classe : -71- Benne de récupération de déchets

39 Élaborer la préparation de joints soudés Coupe DD échelle : 1 (extrait du plan page 17) Le jeu entre les deux éléments sera considéré comme nul. 6 S Nom : Prénom : Date : Classe : -72- Benne de récupération de déchets

40 THEME D'ETUDE 2 REGLER UN POSTE DE SOUDAGE MAG -73- Benne de récupération de déchets

41 PÉRIODE DE FORMATION 1ére BAC PROF ROC/SM CAPACITES A DEVELOPPER : Réaliser, installer, maintenir en état. COMPETENCE TERMINALE : C 3.2 Organiser et mettre en œuvre un poste d'assemblage ; C 2.22 Déterminer la valeur des réglages des postes de travail. SAVOIRS TECHNOLOGIQUES ASSOCIES : NIVEAU S 8.01 Les assemblages soudés 5 OBJECTIF DE LA LEÇON : Régler un poste de soudage M.A.G. (démarche d'essais) Benne de récupération de déchets

42 FEUILLE D'OBJECTIFS N 2 REGLER UN POSTE SOUDAGE M.A.G. DOC.PROF ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE PRE-REQUIS CONNAISSANCES A ACQUÉRIR Objectif du jour - Le dossier technique - Régler le poste de soudage - Les différents réglages du - Les paramètres de - La documentation MAG (démarche d'essais) poste sont opérationnels. réglage d'un poste MAG technique du poste pour l'assemblage - Le poste du soudage MAG du rep 2.3 avec le Rep Benne de récupération de déchets Soit: 1) en mode manuel - Le plan d'ensemble de la - Régler les paramètres de - L'éprouvette est conforme aux - Nature des matériaux - Lecture et interprétation benne fonctionnement du poste spécifications. - Principe du soudage d'une documentation - L'ordre de montage - Réaliser une éprouvette M.I.G M.A.G technique - Des éprouvettes de tôle S235 - Effectuer les corrections sur - Symbolisation de - Réglage des paramètres - Un poste de soudage CY les réglages soudage d'un poste de soudage MAG 336 MP - Compléter la fiche d'essai - Lecture de plan - Lecture et rédaction d'une - Deux fiches d'essai - Consignes de sécurité fiche d'essai en soudage M.I.G M.A.G 2) en mode synergie - Idem 1 - Idem 1 - Idem 1 - Idem 1 - Idem 1

43 DOCUMENT DE STRUCTURE ET DE DEROULEMENT Étapes de la séquence Activités des élèves tâches Consignes Productions attendues Supports Aides didactiques Dossier technique Analyse de l'ouvrage. de la benne. Les éléments sont Décodage et correctement L'ordre de montage. Interprétation : Identification des identifiés. - du dossier différents éléments technique concernés. Le poste de soudage - du poste 1 C Y 336 M P de soudage Identification des C Y336 MP différents organes de Le dossier technique réglage du poste de Les différents organes du poste de soudage soudage C Y 336 M P. de réglage des C Y 336 M P paramètres du poste de soudage sont Les documents Identification et compa- identifiés. ressources n 3 et 4 raison des modes de sur les modes de réglage. réglage. Préparation des éprouvet- Le poste de soudage Le poste de soudage Réglage : tes 2a est fonctionnel. C Y 336 M P - des différents (mode paramètres Préparation du poste de manuel) Le poste de soudage de fonction- soudage C Y 336 M P est organisé et nement 2b réglé en vue L'abaque de réglage - du poste de Lecture de l'abaque de (mode d'obtenir une Soudage réglage synergie) production optimale Réalisation - d'éprouvettes Soudage des éprouvettes de soudage 3a Réalisation et Lecture et rédaction des (mode Les informations Fiche d'essais exploitation de fiches d'essais manuel) portées sur les fiches mode manuel fiches d'essais 3b d'essais sont (mode exploitables Fiche d'essais synergie) mode synergie Évaluation : Elle s'effectuera individuellement au cours d'autres situations Benne de récupération de déchets

44 CONSIGNES DE TRAVAIL CONSIGNE 1 Par binômes identifier les différents éléments : mettre en relation les plans, la nomenclature, le montage En vous aidant de la documentation technique du poste de soudage CY 336 MP identifier les différents organes de réglage du poste identifier et comparer les différents modes de réglage du poste MAG CONSIGNE 2 Individuellement à l'atelier 2a - 2b préparer les éprouvettes de soudage 2a - 2b à l'aide de la documentation technique du poste et de l'abaque de soudage, préparer le poste 2a - 2b réaliser les éprouvettes de soudage CONSIGNE 3 3a - 3b remplir la fiche d'essai NOTA : 2a et 3a réglage en mode manuel 2b et 3b réglage en mode synergie Benne de récupération de déchets

45 FICHE CONTRAT ELEVE N 2 NOM : Prénom : THEME : BENNE DE RECUPERATION DE DÉCHETS Classe : OBJECTIF DE LA LECON : REGLER UN POSTE DE SOUDAGE MAG ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE ÉVALUATION OBJECTIF DU JOUR - Le dossier - Régler le poste de soudage - Les différents réglages technique MAG pour l'assemblage sont opérationnels - La documentation des rep 2.3 et 2.4 de la technique du poste benne - Le poste du soudage CY 336 MP - Deux fiches d'essai 1) EN MODE MANUEL - Le plan d'assemblage - Régler les différents - L'éprouvette est de la benne paramètres de fonctionne- Conforme aux spéci- - L'ordre de montage ment du poste fications - La documentation - Réaliser une éprouvette technique du poste - Effectuer les corrections - Des éprouvettes de sur les réglages tôle S235 - Compléter la fiche d'essai - Un poste de soudage - Une fiche d'essai 2) EN MODE SYNERGIE - Idem 1 - Idem 1 - Idem Benne de récupération de déchets

46 DOCUMENT RESSOURCE N 2 Les élèves sont en possession du dossier machine "Poste de soudage semi-automatique CY366 MP" ou poste similaire. MODE DE REGLAGES DES POSTES DE SOUDAGE À L'ARC SOUS PROTECTION GAZEUSE AVEC FIL-ÉLECTRODE FUSIBLE Les postes de soudage M.A.G. offrent plusieurs possibilités de réglages : Le mode manuel L'opérateur règle la vitesse de déroulement du fil et la tension de soudage indépendamment. Le mode synergie (Du Grec sunergia : coordination) Selon le dictionnaire Robert, cela correspond à l'action coordonnée de plusieurs organes, association de plusieurs fonctions, de plusieurs facteurs qui concourent à une action unique, à un effet d'ensemble. Application au soudage : Le poste est équipé d'une carte électronique de calcul qui permet en fonction du métal à souder, du gaz utilisé et du diamètre du fil (la loi) à l'opérateur de définir une plage de réglages coordonnées. Paramètres : Poste : CY 336 MP Métal de base : S 235 Diamètre du fil : 1 mm Gaz : M21 (ARCAL 21) Amplitude de réglage manuel synergie Vitesse du fil 2,5 à 20 m/mn Vitesse du fil 2,5 à 20 m/mn Tension 14 à 35 volts Variation de tension par rapport à la loi + ou - 3 volts Loi 1 à 12 Exemple V = 7,1 m/mn U = 30 volts V = 7,1 m/mn (U = 24,9 volts) donnée par la loi Loi = Benne de récupération de déchets

47 DOCUMENT RESSOURCE N 3 RÉGLAGE MANUEL RÉGLAGE SYNERGIE L'opérateur choisit en fonction : - de l'épaisseur ; - de la préparation des bords ; - de la position de soudage. le mode de transfert du métal à appliquer et en déduit : - la tension de soudage ; - la vitesse de dévidage du fil. La loi de synergie n 3 pour le poste CY 336 MP définit une relation, la consigne, entre la vitesse de dévidage du fil et la tension U Consigne Vf m/mm La plage de synergie est l'adaptation du réglage selon une courbe théorique moyenne optimale (consigne) en fonctions de spécifications : - forme et largeur du cordon - sens et position de soudage - vitesse d'avance de l'opérateur U Réglage tributaire d'abaques généralistes plus ou moins adaptés et précis. CONCLUSION Vf m/mm La synergie se substitue à la lecture d'abaque et facilite le travail de l'opérateur. Cela permet un gain de temps appréciable pour la mise au point du poste par l'intermédiaire d'un seul bouton, lorsque les opérations sont diversifiées -87- Benne de récupération de déchets

48 DOCUMENT DE TRAVAIL N 3 FICHE D'ESSAI Nom : Date : SOUGAGE M.A.G. 2 4 Matière : Poste : Prégaz : Postgaz : Torche : Mode : Règles de sécurité : S235 CY 336 MP 0.5 s 2.5 s Binzel MB 24 KD buse Ø 14 mm MANUEL OPTIMALES N Gaz Débit gaz Ø du fil Vitesse de fil essai l/min mm/min U contrôle visuel 1 M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) Conclusion : Pour souder deux tôles d'épaisseur 4mm dans les conditions de cet essai, il faut adopter les réglages suivants U : Vitesse de dévidage : Débit du gaz : Nota : Indiquer dans la colonne U la tension utilisée dans la colonne contrôle visuel 1 pour essai correct, O pour essai incorrect Benne de récupération de déchets

49 DOCUMENT DE TRAVAIL N 4 FICHE D'ESSAI Nom : Date : SOUGAGE M.A.G. 2 4 Matière : Poste : Prégaz : Postgaz : Torche : Mode : Règles de sécurité : S235 CY 336 MP 0.5 s 2.5 s Binzel MB 24 KD buse Ø 14 mm SYNERGIE OPTIMALES N essai Gaz Débit gaz Ø du fil Vitesse de fil Loi l/min mm/min U1 U2 contrôle visuel 1 M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) Conclusion : Pour souder deux tôles d'épaisseur 4mm dans les conditions de cet essai, il faut adopter les réglages suivants U : 20 V Vitesse de dévidage : 8.9 m/min Débit du gaz : Loi : 14 l/min Nota : Indiquer dans la colonne U1 la tension moyenne de synergie et dans U2 la tension obtenue par réglage de la plage dans la colonne contrôle visuel 1 pour essai correct, O pour essai incorrect Benne de récupération de déchets

50 FICHE D'ESSAI Nom : Date : SOUGAGE M.A.G. 2 4 Matière : Poste : Prégaz : Postgaz : Torche : Mode : Règles de sécurité : S235 CY 336 MP 0.5 s 2.5 s Binzel MB 24 KD buse Ø 14 mm MANUEL OPTIMALES N Gaz Débit gaz Ø du fil Vitesse de fil essai l/min mm/min U contrôle visuel 1 M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) Conclusion : Pour souder deux tôles d'épaisseur 4mm dans les conditions de cet essai, il faut adopter les réglages suivants U : 20 V Vitesse de dévidage : 8.9 m/min Débit du gaz : 14 l/min Nota : Indiquer dans la colonne U la tension utilisée dans la colonne contrôle visuel 1 pour essai correct, O pour essai incorrect Benne de récupération de déchets

51 FICHE D'ESSAI Nom : Date : SOUGAGE M.A.G. 2 4 Matière : Poste : Prégaz : Postgaz : Torche : Mode : Règles de sécurité : S235 CY 336 MP 0.5 s 2.5 s Binzel MB 24 KD buse Ø 14 mm SYNERGIE OPTIMALES N essai Gaz Débit gaz Ø du fil Vitesse de fil Loi l/min mm/min U1 U2 contrôle visuel 1 M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) M21 (Atal 5) Conclusion : Pour souder deux tôles d'épaisseur 4mm dans les conditions de cet essai, il faut adopter les réglages suivants U : 20 V Vitesse de dévidage : 8.9 m/min Débit du gaz : 14 l/min Loi : 1 Nota : Indiquer dans la colonne U1 la tension moyenne de synergie et dans U2 la tension obtenue par réglage de la plage dans la colonne contrôle visuel 1 pour essai correct, O pour essai incorrect Benne de récupération de déchets

52 THEME D'ETUDE 3 MODE DE TRANSFERT DU METAL DANS L'ARC DE SOUDAGE -95- Benne de récupération de déchets

53 PÉRIODE DE FORMATION 1ére BAC PROF ROC/SM CAPACITES A DEVELOPPER : Réaliser, installer, maintenir en état. COMPETENCE TERMINALE : C 3.2 Organiser et mettre en œuvre un poste d'assemblage SAVOIRS TECHNOLOGIQUES ASSOCIES : NIVEAU S 8.01 Les assemblages soudés 5 OBJECTIF DE LA LEÇON : Identifier les différents modes de transfert du métal dans l'arc en soudage M.IG./ M.A.G Benne de récupération de déchets

54 FEUILLE D'OBJECTIFS N 3. IDENTIFIER LES DIFFÉRENTS MODES DE TRANSFERT DU MÉTAL DANS L'ARC EN SOUDAGE M.I.G. M.A.G ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE PRE-REQUIS DOC.PROF CONNAISSANCES A ACQUÉRIR Objectif du jour - Le dossier technique - Choisir le mode de transfert - L'identification du mode - Les différents modes - Une fiche d'expérimentation pour l'assemblage de transfert est compatible de transfert du métal - Des instructions du rep 2.3 avec le Rep 2.4 avec les spécifications dans l'arc en soudage - La cassette vidéo M.I.G M.A.G le soudage M.I.G M.A.G Soit: Benne de récupération de déchets - Le plan d'ensemble de la - De différencier les modes - Les différents modes de trans- - Nature des matériaux - Mise en évidence des benne de transferts du métal dans ferts sont identifiés. - Principe du soudage différents modes de - L'ordre de montage l'arc en soudage MIG MAG M.I.G. M.A.G transfert du métal - Une fiche d'identification - Symbolisation de dans l'arc d'un poste - Des éprouvettes en S235 soudage de soudage MAG - Un poste de soudage - Lecture de plan - Lecture et rédaction d'une CY 336 MP - Consignes de sécurité fiche d'identification - La casette vidéo en soudage M.I.G M.A.G - l'abaque de réglage du poste sous ATAL 5

55 DOCUMENT DE STRUCTURE ET DE DEROULEMENT Étapes de la séquence Activités des élèves tâches Consignes Productions attendues Supports Aides didactiques En salle : Diffusion d'un film Cassette vidéo sur les transferts le soudage du métal dans l'arc M.I.G. M.A.G. A l'atelier : - Préparation des éprouvettes - Préparation et réglage 1a Le poste de Le poste de soudage Mise en du poste de soudage (courts-circuits) soudage est CY 336 MP évidence des fonctionnel différents modes de transfert - soudage des La fiche d'identifidu métal dans éprouvettes 1b tion des différents l'arc (globulaire) modes de transfert du métal dans l'arc - Constatation des résultats obtenus 1c (pulvérisation - Rédaction de la fiche axiale) d'identification des modes de Les différents transfert du métal modes de transfert sont identifiés - Comparaison des L'abaque de résultats obtenus soudage M.A.G. avec l'abaque de soudage Évaluation : (formative) après l'intervention, voir document de contrôle Benne de récupération de déchets

56 CONSIGNES DE TRAVAIL Individuellement à l'atelier Après la diffusion de la cassette vidéo sur les modes de transfert du métal dans l'arc. 1a transfert par courts-circuits Préparer les éprouvettes de soudage (position, jeu) Régler le poste de soudage CY 336 MP suivant les consignes indiquées sur la fiche d'identification des différents modes de transfert du métal dans l'arc Réaliser les éprouvettes de soudage en respectant les règles de sécurité Constater et consigner les résultats obtenus Contrôler ces résultats avec l'abaque de soudage 1b transfert globulaire Même démarche 1c transfert par pulvérisation axiale Même démarche Benne de récupération de déchets

57 FICHE CONTRAT ELEVE N 3 NOM : Prénom : THEME : BENNE DE RECUPERATION DE DÉCHETS Classe : OBJECTIF DE LA LECON : IDENDIFIER LES MODES DE TRANSFERT DU MÉTAL DANS L'ARC EN SOUDAGE MIG MAG ON DONNE ON DEMANDE ON EXIGE ÉVALUATION OBJECTIF DU JOUR - Le dossier technique - De choisir le mode de - L'identification du de la benne transfert du métal dans mode de transfert - Une fiche l'arc pour l'assemblage du métal dans l'arc d'identification des rep 2.3 et 2.4 de la est conforme aux - Des instructions benne spécifications - La cassette vidéo sur le soudage M.I.G. M.A.G. - La cassette vidéo - De différencier les modes - L'identification des - Le plan d'ensemble de transfert du métal différents modes de de la benne dans l'arc en soudage transfert est correct - Une fiche M.I.G. M.A.G. d'identification - Un poste de soudage CY 336 MP - Des éprouvettes de tôle en S Des consignes de sécurité - Un abaque de réglage du poste sous Atal Benne de récupération de déchets

58 DOCUMENT DE TRAVAIL N 5 Nom: Prénom : CY 336MP M21 Atal5 manuel Poste : Gaz : Débit : Fonctionnement : Mode Courts-circuits PREPARATION 2 14 l/min E : U : V : REGLAGES 4 mm 19 V 5.5 m/min Paramètres stabilisés Diamètre du fil : Position de soudage : Fiche d'identification des modes de transfert du métal dans l'arc en soudage MIG MAG Classe : Date : 1 mm PA OBSERVATIONS - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon Dimensions des éprouvettes : 250 x 70 Sens de soudage : en poussant Matière : S CONSTATATIONS Benne de récupération de déchets Globulaire Pulvérisation axiale CONCLUSION : 2 2 E : U : V : E : U : V : 4 mm 27 V 8 m/min 4 mm 33 V 11 m/min - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon

59 TECHNOLOGIE DOCUMENT DE TRAVAIL N 6 Nom : Prénom : Classe : LE SOUDAGE MIG M.A.G POLARITÉ DE L'ARC En soudage M.I.G. M.A.G., on utilise toujours la polarité FUSION DU FIL Pôle + au fil électrode Pôle à la pièce à souder Les densités de courant étant très élevées (jusqu'à 200 A / mm²) la fusion du fil est obtenue, d'une part par la chaleur de l'arc et d'autre part par effet joule dans la longueur de fil sortie du tube contact. Cette longueur de fil sortie doit être ajustée par l'opérateur afin d'obtenir de bonnes conditions de soudage. Cette fusion ne sera pas toujours assurée de la même façon. Trois cas peuvent se présenter selon la manière dont le fil électrode (métal d'apport) est projeté dans le bain de fusion. C'est ce que l'on nomme Soulignons dès à présent que ce transfert est influencé par la nature de et la MODES DE TRANSFERT UTILISÉS transfert par transfert par transfert par Benne de récupération de déchets

60 DOCUMENT DE TRAVAIL N 7 Nom : Prénom : Classe : TRANSFERT PAR COURT- CIRCUIT Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension relativement basses (15 à 20 V) et correspond à des arcs courts. 1 - Poussé par le moteur de dévidage, le fil arrive près des bords à assembler. L'arc s'amorce, fil et pièce s'échauffent. 2 - Une goutte se forme à l'extrémité du fil. 3 - La goutte entre en court-circuit avec la pièce. L'arc s'éteint. 4 - Le court-circuit provoque une élévation de l'intensité qui elle même entraîne une augmentation du champs magnétique entourant le fil provoquant le sectionnement du fil. 5 - La goutte de métal en fusion se sépare du fil et l'arc s'amorce à nouveau. 6 - Comme en 1, un autre cycle identique débute Suivant le diamètre du fil, la nature de la protection gazeuse, les tensions utilisées, ce cycle se produit de 50 à 100 fois par seconde. Avantages : Nota : Ce mode de transfert n'est présent que lors de l'emploi de gaz actifs du groupe M (présence de CO 2 ou d'o 2 ). Les alliages légers, cuivreux qui sont soudés sous atmosphère inerte non pas accès à ce mode de transfert Benne de récupération de déchets

61 DOCUMENT DE TRAVAIL N 8 Nom : Prénom : Classe : TRANSFERT PAR GROSSES GOUTTES, GLOBULAIRE Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension moyennes. Ces valeurs se situent entre les deux autres modes de transfert. Le transfert se fait par court-circuit, quand la goutte touche le bain, ou par détachement de la goutte sous l'effet de la pesanteur. La trajectoire de la goutte est aléatoire. le bain est donc difficile à gérer par le soudeur. Ce mode de transfert est présent sous atmosphère inerte et sous atmosphère active. Avantage : Inconvénients : Ce mode de transfert est à éviter. Il est utilisé lorsqu'un courant pulsé y est adjoint afin de gérer la grosseur des gouttes ce qui permet une bonne maîtrise du bain. (transfert à régime pulsé). Dans ce cas, en soudage M.I.G., les passes de pénétration sont réalisables Benne de récupération de déchets

62 DOCUMENT DE TRAVAIL N 9 Nom : Prénom : Classe : TRANSFERT PAR PULVÉRISATION AXIALE Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension fortes. La densité de courant est supérieure à 250 A / mm². Le métal d'apport provenant du fil fusible traverse l'arc à très grande vitesse sous la forme de gouttelettes très fines. Ce transfert ne peut être présent lorsque le gaz est du CO 2. L'arc est long. La largeur de l'arc est importante. la vitesse de dévidage du fil est élevée. Détail A Tube contact Buse + Bobine de fil Pièce Gaz Arc voir détail A - transformateur redresseur Gouttelettes de métal en fusion 4 à 6 Avantages : Inconvénient : Benne de récupération de déchets

63 DOCUMENT DE TRAVAIL N 10 Nom : Prénom : Classe : INFLUENCE DES GAZ SUR LE TRANSFERT Selon le gaz ou le mélange gazeux utilisé certains modes de transfert du métal dans l'arc sont possibles et d'autres ne le sont pas. GAZ UTILISE COURT-CIRCUIT GLOBULAIRE PULVERISATION AXIALE Gaz inerte (Argon, Hélium) Gaz actif (Argon + CO 2 ) (Argon + Oxygène) Gaz actif (CO 2 ) Benne de récupération de déchets

64 BAREMES DE SOUDAGE M.A.G. SOUS ATAL 5 (M21) D'après document AIR LIQUIDE U (V) 40 Ø 1 Ø 1.2 Ø 1.6 Kg / h Ø 0.8 Ø 1.2 Ø Ø 0.6 PULVERISATION AXIALE Ø GLOBULAIRE Ø 0.8 Ø 0.6 COURT-CIRCUIT V fil (m/min) I (A) 2 4 Ø 0.6 Ø Ø 0.6 Ø 1 10 Ø 0.8 Ø 1 Ø 1.2 Ø Ø 1.2 Ø 1.6 e (mm) Benne de récupération de déchets

65 DOCUMENT DE TRAVAIL N 5 Nom: Prénom : CY 336MP M21 Atal5 manuel Poste : Gaz : Débit : Fonctionnement : Mode Courts-circuits PREPARATION 2 14 l/min E : U : V : REGLAGES 4 mm 19 V 5.5 m/min Paramètres stabilisés Diamètre du fil : Position de soudage : Fiche d'identification des modes de transfert du métal dans l'arc en soudage MIG MAG Classe : Date : 1 mm PA OBSERVATIONS - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon Dimensions des éprouvettes : 250 x 70 Sens de soudage : en poussant Matière : S 235 CONSTATATIONS - Claquements dûs aux courts-circuits - Bel aspect du cordon - Projections faibles - Cordon étroit Benne de récupération de déchets Globulaire Pulvérisation axiale 2 2 E : U : V : E : U : V : 4 mm 27 V 8 m/min 4 mm 33 V 11 m/min - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon - Crépitement - Aspect du cordon - Projections - largeur du cordon - Claquements deux fois moins nombreux qu'en court-circuit - Aspect du cordon très irrégulier - Projections très nombreuses - Cordon assez large - Bruit doux et régulier - Trés bel aspect - Projections pratiquement inexistantes - Cordon large CONCLUSION : En soudage M.I.G. M.A.G. suivant le couple de réglage (tension, vitesse de dévidage) trois modes de transfert du métal dans l'arc sont possibles avec une incidence sur le résultat. Le couple de réglage sera choisi en fonction des spécifications en s'aidant d'abaque (ex : Air Liquide)

66 TECHNOLOGIE DOCUMENT DE TRAVAIL N 6 LE SOUDAGE MIG M.A.G POLARITÉ DE L'ARC En soudage M.I.G. M.A.G., on utilise toujours la polarité Inverse (positive) FUSION DU FIL Pôle + au fil électrode Pôle à la pièce à souder Les densités de courant étant très élevées (jusqu'à 200 A / mm²) la fusion du fil est obtenue, d'une part par la chaleur de l'arc et d'autre part par effet joule dans la longueur de fil sortie du tube contact. Cette longueur de fil sortie doit être ajustée par l'opérateur afin d'obtenir de bonnes conditions de soudage. Cette fusion ne sera pas toujours assurée de la même façon. Trois cas peuvent se présenter selon la manière dont le fil électrode (métal d'apport) est projeté dans le bain de fusion. C'est ce que l'on nomme le transfert du métal dans l'arc Soulignons dès à présent que ce transfert est influencé par la valeur de la tension et la nature de l'atmosphère gazeuse MODES DE TRANSFERT UTILISÉS transfert par court-circuit transfert par grosses gouttes ou globulaire transfert par pulvérisation axiale Benne de récupération de déchets

67 DOCUMENT DE TRAVAIL N 7 TRANSFERT PAR COURT- CIRCUIT Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension relativement basses (15 à 20 V) et correspond à des arcs courts. 1 - Poussé par le moteur de dévidage, le fil arrive près des bords à assembler. L'arc s'amorce, fil et pièce s'échauffent. 2 - Une goutte se forme à l'extrémité du fil. 3 - La goutte entre en court-circuit avec la pièce. L'arc s'éteint. 4 - Le court-circuit provoque une élévation de l'intensité qui elle même entraîne une augmentation du champs magnétique entourant le fil provoquant le sectionnement du fil. 5 - La goutte de métal en fusion se sépare du fil et l'arc s'amorce à nouveau. 6 - Comme en 1, un autre cycle identique débute Suivant le diamètre du fil, la nature de la protection gazeuse, les tensions utilisées, ce cycle se produit de 50 à 100 fois par seconde. Avantages : Faible régime de dépôt peu de déformations Assemblage de tôles fines Soudage en toutes positions Exécution de passes de fond sans support à l'envers Nota : Ce mode de transfert n'est présent que lors de l'emploi de gaz actifs du groupe M (présence de CO 2 ou d'o 2 ). Les alliages légers, cuivreux qui sont soudés sous atmosphère inerte non pas accès à ce mode de transfert Benne de récupération de déchets

68 DOCUMENT DE TRAVAIL N 8 TRANSFERT PAR GROSSES GOUTTES, GLOBULAIRE Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension moyennes. Ces valeurs se situent entre les deux autres modes de transfert. Le transfert se fait par court-circuit, quand la goutte touche le bain, ou par détachement de la goutte sous l'effet de la pesanteur. La trajectoire de la goutte est aléatoire. le bain est donc difficile à gérer par le soudeur. Ce mode de transfert est présent sous atmosphère inerte et sous atmosphère active. Avantage : Peut être utilisé avec le gaz CO 2 pour les passes de remplissage Inconvénients : Transfert instable Nombreuses projections Encrassement rapide de la buse Ce mode de transfert est à éviter. Il est utilisé lorsqu'un courant pulsé y est adjoint afin de gérer la grosseur des gouttes ce qui permet une bonne maîtrise du bain. (transfert à régime pulsé). Dans ce cas, en soudage M.I.G., les passes de pénétration sont réalisables Benne de récupération de déchets

69 DOCUMENT DE TRAVAIL N 9 TRANSFERT PAR PULVÉRISATION AXIALE Ce mode de transfert est obtenu pour des valeurs de tension fortes. La densité de courant est supérieure à 250 A / mm². Le métal d'apport provenant du fil fusible traverse l'arc à très grande vitesse sous la forme de gouttelettes très fines. Ce transfert ne peut être présent lorsque le gaz est du CO 2. L'arc est long. La largeur de l'arc est importante. la vitesse de dévidage du fil est élevée. Détail A Tube contact Buse + Bobine de fil Pièce Gaz Arc voir détail A - transformateur redresseur Gouttelettes de métal en fusion 4 à 6 Avantages : Taux de dépôt du métal important Grande vitesse de soudage Pénétration importante Peu de projections Inconvénient : Volume du bain important (soudage à plat sauf pour l'aluminium) Benne de récupération de déchets

70 DOCUMENT DE TRAVAIL N 10 INFLUENCE DES GAZ SUR LE TRANSFERT Selon le gaz ou le mélange gazeux utilisé certains modes de transfert du métal dans l'arc sont possibles et d'autres ne le sont pas. GAZ UTILISE COURT-CIRCUIT GLOBULAIRE PULVERISATION AXIALE Gaz inerte (Argon, Hélium) Gaz actif (Argon + CO 2 ) (Argon + Oxygène) Gaz actif (CO 2 ) NON OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI NON Benne de récupération de déchets

71 EVALUATION Objectif : identifier les différents modes de transfert du métal dans l'arc en soudage M.A.G. Déterminer les valeurs de réglage et le mode de transfert: A l'aide de l'abaque de soudage M.A.G., pour l'assemblage des éléments rep. 2.3 et 2.4 de la benne BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS Rep. Désignation 2.3 Fond avant horizontal 2.4 Fond milieu horizontal PARAMÉTRES STABILISÉS Gaz : M21 Atal 5 Fil : Φ 1 Position de soudage : PA Poste : CY 336 MP Vitesse de fil : Tension : Mode de transfert : Nom : Prénom : Date : Classe : Benne de récupération de déchets

72 EVALUATION Objectif : identifier les différents modes de transfert du métal dans l'arc en soudage M.A.G. Déterminer les valeurs de réglage et le mode de transfert: A l'aide de l'abaque de soudage M.A.G., pour l'assemblage des éléments rep. 2.3 et 2.4 de la benne BENNE DE RÉCUPÉRATION DE DÉCHETS Rep. Désignation 2.3 Fond avant horizontal 2.4 Fond milieu horizontal PARAMÉTRES STABILISÉS Gaz : M21 Atal 5 Fil : Φ 1 Position de soudage : PA Poste : CY 336 MP Vitesse de fil : 6 m/min Tension : 19.5 V Mode de transfert : Court-circuit Nom : Prénom : Date : Classe : Benne de récupération de déchets

73 BIBLIOGRAPHIE EDITIONS EYROLLES -61, boulevard Saint-germain PARIS CEDEX 05 Le soudage EDITIONS CASTEILLA -25, rue Monge PARIS Mémotech Structures métalliques SAF AIR LIQUIDE 13 rue d'epluches CERGY-PONTOISE CEDEX Gaz en soudage et techniques connexes Les procédés de soudage à l'arc - les soudages T.I.G. M.I.G et M.A.G.- AFNOR tour europe PARIS LA DÉFENSE CEDEX 7 Soudage par fusion -Épreuve de qualification des soudeurs- NF EN PUBICATIONS DU SOUDAGE ET DE SES APPLICATIONS BP ROISSY CDG CEDEX Revue Soudage et techniques connexes- Volume 51 juillet août 1997 Volume 53 mars avril 1999 Cassette collection "technologie du soudage" D48 le soudage M.I.G.- M.A.G Benne de récupération de déchets

74 Réseau national de ressources Structures Métalliques I.U.F.M. - 23, rue du Recteur Schmitt - BP Nantes cedex 3 Téléphone - Fax : Mél : crsm@crdp-nantes.cndp.fr Achevé d'imprimer en mai 2002 Dépôt légal 2 ème trimestre 2002