Soudage à l'électrode enrobée (MMA)

Il est également utilisé en combinaison avec d'autres procédés de soudage à l'arc comme le TIG, par exemple pour le soudage de tuyaux/pipes. Dans le cas d’épaisseurs importantes, il est courant d'effectuer la passe de racine avec le TIG et les passes de remplissage en utilisant le soudage à électrode enrobée.

Ce procédé est utilisé pour le soudage des aciers au carbone, des aciers inoxydables, de la réparation de pièces en fonte, en aluminium, et des alliages de nickel.

En quoi consiste le procédé de soudage à électrode enrobée ?

Dans le soudage à électrode enrobée (SMAW, MMA), l'énergie nécessaire à la fusion des pièces à souder est fournie par un arc électrique qui s'établit entre l'extrémité d'une électrode fusible enrobée et le métal à souder.

En fondant, l’enrobage génère :

• des gaz garantissant la protection du bain de fusion,
• un laitier derrière le bain de fusion, qui en se solidifiant protège le cordon de soudure.

Avantages et inconvénients des procédés de soudage à l'électrode enrobée

Les principaux avantages du procédé sont les suivants :

• Matériel de soudage relativement simple et portable ou transportable.
• Aucun produit d'apport supplémentaire n'est nécessaire.
• Moins sensible aux courants d'air que les autres procédés de soudage à l'arc sous protection gazeuse.
• Permet de souder des joints difficilement accessibles.
• Soudage dans toutes les positions.
• Applicable à la plupart des métaux et des épaisseurs (> 2 mm).

Les principales limites du procédé sont les suivantes :

• Faible vitesse de soudage. L'élimination du laitier entre les cordons est nécessaire.
• En cas de soudage multipasse, il existe un risque de défaut si le laitier n'est pas éliminé correctement.
• Ce procédé exige une grande habileté de la part des professionnels.
• Ne s'applique pas aux métaux à point de fusion bas : Sn, Pb, Zn.
• Ne s'applique pas aux métaux très sensibles à l'oxydation : Ti, Nb. Il est cependant recommandé pour le soudage des aciers inoxydables stabilisés au Titane, par exemple 316 Ti.

Caractéristiques des électrodes

Les électrodes sont composées d'une âme centrale proche du matériau à souder, qui est entourée d'un enrobage concentrique et d'épaisseur uniforme. Chacune de ces parties a des fonctions différentes dans le soudage :

Fonctions de l'âme de l'électrode :

• Conduire le courant.
• Fournir le métal d’apport.

Fonctions de l'enrobage (enrobage rutile, basique ou cellulosique) :

• Assurer la stabilité de l'arc.
• Protéger le métal en fusion du contact avec l'air, en générant des gaz et un laitier.

Types d'électrodes

Il existe différents types d'électrodes, par exemple  :

• Rutile : 

  Enrobage à base d’oxyde de titane (TiO₂), cette électrode est utilisable dans toutes les positions y compris en verticale descendante. Facile à utiliser, elle convient pour l'assemblage d’acier au carbone d’usage courant sans exigences particulières de résilience ou de résistance élastique. Polarité négative à l'électrode, elle peut être fondue avec un générateur à courant alternatif ou à courant continu.

• Basique :

  Enrobage à base de carbonate de calcium, cette électrode est utilisable en position (sauf verticale descendante). Elle est utilisée pour le soudage d’acier au carbone exigeant des caractéristiques mécaniques importantes. Les électrodes basiques nécessitent dans de nombreux cas un étuvage avant et pendant leur utilisation. Polarité positive à l’électrode, elle nécessite l’utilisation d’un générateur à courant continu voire alternatif si U0 > ou = 60V.

• Cellulosique :

  Enrobage à base de cellulose, cette électrode est utilisable en position dans le cadre d’un soudage circonférentiel de pipeline en acier, en verticale descendante. L’une des particularités de l'électrode cellulosique est de permettre le soudage de la passe de racine, la hot pass, les passes de remplissage et de la finition. Polarité négative à l’électrode pour la passe racine, et positive à l’électrode pour le remplissage. Elle nécessite l’utilisation d’un générateur à courant continu avec U0 > ou = 60V.

L’utilisation d’une électrode enrobée, rutile, basique ou cellulosique dépendra de la nuance d’acier à souder, des caractéristiques mécaniques attendues et de la position de soudage. Le rapport étroit entre ces différents paramètres sera déterminant pour obtenir une soudure de qualité.

Pour en savoir plus sur le soudage à l’électrode enrobée (MMA, SMAW) en comparaison avec le soudage TIG, vous pouvez aussi lire cet article : Quelles différences entre le soudage MIG/MAG, TIG et MMA ?
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