Comment choisir ses électrodes de soudure à l'arc

Pour le profane, une baguette à souder est l'apport de métal indispensable lors d'un soudage MMA. La baguette à souder permet d'assembler deux éléments en acier indépendants. Appelée également électrode, la baguette à souder est insérée sur la pince du poste à souder MMA. Parcourue par le courant électrique d'une intensité variable (selon le métal à souder et son épaisseur), la baguette à souder fond au contact du métal à la masse en générant un arc électrique.

Les métaux étant de composition et épaisseur différentes, les électrodes sont prévues pour les assemblages de ces même métaux (assemblage homogène et assemblage hétérogène).

La baguette à souder est utilisée lors du soudage à l’arc comme apport de métal, l'électrode se compose de deux éléments distincts :

• une âme en métal – la partie centrale de la baguette ;

• un enrobage friable – entourant l’âme.

Même si l’âme doit être en adéquation avec le métal à souder - même matière ou compatible -, l’enrobage est l’acteur principal et joue plusieurs rôles :

• il est le conducteur électrique à l'amorçage et protège l'arc pendant le soudage ;

• il oriente l'arc suivant la position de soudage à plat, en montant, en descendant ou en position horizontale haute ;

• il est le protecteur du bain de fusion en formant le laitier qui remonte à la surface.

Pour souder les métaux courants tels que l'acier carbone (fer), l'inox, la fonte, et les aciers alliés, il existe trois types d’enrobages : rutile, basique et cellulosique.

Enrobage rutile ou acide / rutile

L'enrobage rutile ou acide / rutile est le plus courant. Il donne en soudage à plat ou en angle un cordon de soudure de bel aspect. On utilise ce type d'électrode pour les usages courants de charpente et de serrurerie-métallerie. Avec un peu d'entrainement on peut souder en position - soudure montante, à clin, à plat ou en angle. Le choix du diamètre de l’électrode est dicté par l'épaisseur à souder. On opte pour la référence « toutes positions » pour un usage occasionnel ou régulier. Côté conditionnement, les étuis contiennent un nombre important d'électrodes et représentent un achat non négligeable. On peut se créer un petit stock comprenant les diamètres de 1,6 mm, 2,5 mm, et 3,2 mm afin de répondre à des situations d'assemblage courants. On trouve sur le marché des électrodes spéciales pour les soudures à réaliser en position descendante ou montante qui, avec un peu d'entrainement donnent un bel aspect. Chez les bons fournisseurs, les fiches techniques donnent d'excellentes indications de réglage en fonction du diamètre de la baguette et de l'épaisseur à souder.

Enrobage basique

L'enrobage basique est utilisé par les professionnels de la chaudronnerie et de la mécano-soudure. Il est adapté aux soudures toutes positions à hautes caractéristiques mécaniques. Cet enrobage est fragile, il doit toujours être conservé au sec et même préchauffé avant soudage (étuvage). Le risque de collage est latent pour les non-initiés. Le laitier se détache facilement.

Enrobage cellulosique

L'enrobage cellulosique est un enrobage léger et mince utilisé essentiellement sur les pipes - tuyauteries à pression. Réservé aux soudeurs expérimentés, si vous lisez cette fiche, vous n’êtes certainement pas concerné !

Pour le soudage de l'inox, de la fonte ou des aciers durs, il existe des électrodes dédiées à manipuler avec précaution.

Electrode inox

L’électrode inox pâtit d’un collage fréquent. Le laitier éclate lors du refroidissement d’où le port de lunettes de protection en plus de la cagoule de soudeur lors du soudage. Notez que cette électrode peut être employée sur une soudure mixte - exemple inox-fer ou inox-acier dur etc.

Electrode fonte

L’électrode fonte est à manipuler délicatement. Tout comme la pièce à souder, il faut la préchauffer. Casse-tête supplémentaire à prévoir : le refroidissement des éléments à assembler doit se faire lentement et progressivement à l'abri de l'air pour éviter la fissuration (placement de sable ou gravier chaud sous et sur la pièce à souder).

Electrode auto-trempente

L’électrode auto-trempante est conçue pour les aciers durs et utilisées pour le rechargement d'outils coupants émoussés qui sont ensuite réaffutés. C’est un investissement couteux qui est à relativiser avec le projet à traiter !

Les électrodes rutiles sont les baguettes les plus utilisées : logique puisque l'acier carbone est sans conteste le métal le plus répandu !

En soudage de tôles bout à bout sans chanfrein, des diamètres de 1,6 mm à 2,5 mm peuvent être employés pour des épaisseurs de 1 à 3 mm. Au-delà de ces épaisseurs, et jusqu'à 10 ou 12 mm en soudage bout à bout, on chanfreine les bords à souder : c’est-à-dire, on taille un biseau de chaque côté puis on remplit ce chanfrein en forme de V avec des électrodes de 2,5 mm (par exemple pour la première passe) et suit un remplissage avec des  électrodes de plus gros diamètre (3,2 ou 4 mm par exemple). Ce procédé permet de souder à cœur afin d'obtenir un assemblage solide. Au-delà de ces épaisseurs, n'oubliez pas que le soudage semi-automatique peut prendre le relais.

Dans le cas de soudure à clin - les deux tôles se recouvrent - ou en angle, même d'épaisseurs différentes, on peut faire également la première passe avec une baguette de petit diamètre ce qui permet de bien remplir le fond de l'angle, ensuite : remplissage avec des  baguettes de diamètre supérieur. Avec l'expérience vous « sentirez » rapidement le bon diamètre de baguette à employer.

Les deux principaux critères à déterminer pour faire votre choix sont la nature du métal et l’épaisseur, facile de ne pas se tromper !

La polarité est le choix de branchement du câble de pince à souder et du câble de masse. En gros vous avez le choix entre brancher votre torche sur le positif ou le négatif.

Comme les connecteurs sont identiques, on peut choisir de mettre l'électrode au pôle positif (DC+) ou au pôle négatif (DC-) selon le type. En règle générale, à baguette rutile requiert une connexion au pôle négatif et à basique au pôle positif. Si vous avez un doute, suivez le conseil du fournisseur inscrit sur votre paquet d'électrodes.

A noter : pour les électrodes inox on choisit le DC+ car la pièce chauffe moins.

Très souvent, au départ et à la fin de la soudure, l'arc électrique forme un cratère qui « mange » les bords de la tôle - comprenez ce verbe au sens figuré !

Pour éviter ce phénomène et avoir un beau cordon de soudure plein, on prend deux chutes de métal que l'on pointe en amont et aval de la soudure. On démarre et on finit le soudage sur ces pièces martyres qu'on retire ensuite à la meuleuse. Croyez-moi, cette petite astuce est très utile !

Il existe quatre positions principales de soudure :

• à plat, la plus facile pour réaliser un beau cordon ;

• en corniche, la pièce à souder est verticale mais la soudure est horizontale ;

• verticale, montante ou descendante ;

• au plafond, la plus difficile puisque vous êtes sous la pièce – exemple, soudure de châssis ou de plancher sous une voiture.

Dans tous les cas, le choix de l'électrode est primordial et mérite qu'on s'y attarde.

Vous savez désormais à quoi elles servent, de quoi elles sont composées et comment les utiliser. Il ne reste plus qu'à prendre la bonne position et… en avant !

Conseils d'utilisation 

• Munissez-vous de protections de soudeur, ne soudez pas sans masque de soudeur.

• Portez un tablier en cuir, des gants de soudeur et lorsque vous utilisez une brosse métallique, une meuleuse etc., portez des lunettes de protection.   

• Les mégots  - les petits bouts de baguettes qui restent dans la pince quand l'électrode est grillée - sont à déposer au fur et à mesure dans une boite en fer - comme une boite de conserve ! Très chauds voire incandescents, ils peuvent être la source d'incendie si on les laisse trainer au sol.

• N'oubliez pas de souder dans un endroit aéré en utilisant les bonnes protections.

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