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Réussir sa soudure en milieu tropical en 5 points

By 25 juillet 2016 No Comments

Si la soudure à l’arc (nous n’évoquerons ici que celle-ci) a été une avancée considérable dans la métallurgie, elle n’en présente pas moins des contraintes, souvent liées à l’environnement. La soudure en Guadeloupe présente, de par le climat de type tropical qui y règne, des spécificités qu’il convient de connaitre, pour être à même de la réussir. Cinq points peuvent être dégagés, qui découlent tous de l’humidité, de la chaleur et de l’air marin : deux concernant la technique de soudure en milieu tropical, deux autres concernant le matériel et le dernier affairant au soudeur lui-même.

 Soudeur

Le premier impératif : combattre l’humidité

Celle-ci provient : soit de l’évaporation importante de la nature qui charge l’air en vapeur d’eau, soit de la proximité de la mer où le phénomène se complique par la salinité de la vapeur d’eau. Dans les deux cas, la chaleur de l’arc (supérieure à 3000°C) va provoquer le craquage des molécules d’eau présentes à la surface de la pièce à souder, formant ainsi de l’hydrogène pris dans la soudure. L’apparition de ce gaz est d’autant plus gênante qu’elle fragilise considérablement les aciers, en particulier lorsqu’il y a formation d’une structure de trempe dans la Zone Affectée Thermiquement (ZAT) (qui se trouve sous le cordon de soudure). Ce phénomène engendre un risque de fissuration à froid (ou fissuration différée, l’hydrogène mettant un certain temps à diffuser dans la ZAT). Il faudra donc être particulièrement vigilant lors du soudage des aciers trempants (aciers à haut taux de carbone, aciers alliés au chrome ou au nickel par exemple). Pour éviter cette structure de trempe, il faudra dans certains cas effectuer un préchauffage, voire un post chauffage, avant soudage.

En atmosphère marine, l’apport de différents sels dans la fusion peut engendrer des interactions chimiques et provoquer la rupture. Pour éviter cela, l’idéal est de souder en intérieur, en environnement climatisé (avec extracteur des fumées qui sont toxiques). Si cela n’est pas possible, il convient d’apporter un soin tout particulier à la préparation du support à souder, en utilisant des produits spécifiques pour la déshumidification et le dégraissage. L’opération doit être effectuée au fur et à mesure, tronçon par tronçon. A noter que pour s’affranchir du problème de l’humidité, un petit coup de chalumeau chauffeur s’avère parfois nécessaire. Cette étape est couramment appelée dans la profession « un dégourdissage ». Il est aussi possible d’utiliser la soudure sous flux de gaz protecteur, soit de type TIG (Tungsten Inert Gas) à électrode non consommable, ou les MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas). Ces équipements sont couramment utilisés pour le soudage de qualité de certains alliages d’aluminium, dont la plupart sont difficilement voire pas du tout soudables. Pour ceux n’ayant pas accès à ce type de matériel, certains fabricants (comme CASTOLIN) proposent de réaliser des soudures à l’électrode enrobée (l’électrode EC 4001). Ces électrodes enrobées spéciales alliages d’aluminium ont des enrobages hyper sensibles à l’humidité et devront être conservées à l’abri de l’humidité. Cela ne dispense naturellement pas, de soigner sa préparation de dégraissage et séchage de pièces.

La chaleur : un ennemi sournois

La chaleur qui règne en zone tropicale n’a pas d’influence directe sur le métal au niveau de la soudure. Par contre, elle rend l’air plus porteur et maintient ainsi en suspension de nombreuses particules microscopiques, qui viennent s’agglomérer à la soudure. Si l’on doit souder en extérieur, on doit éviter de le faire lorsque l’atmosphère est chargée de particules des vents de sable en provenance d’Afrique (brumes de sable, récurrentes à la Guadeloupe). De même, il convient dans la mesure du possible de placer le poste de travail à l’abri du vent ou à défaut de mettre un paravent sur trois côtés. L’idéal est encore une fois de travailler en intérieur climatisé.

Bien choisir son métal d’apport

Chaque type d’acier est constitué d’un assemblage de métaux primaires en proportions variables. Cela permet d’avoir des variations dans les caractéristiques, en fonction de l’utilisation souhaitée. Mais cela impose l’utilisation des électrodes de métal d’apport, appropriées au type d’acier. Ces baguettes sont constituées d’une tige de métal (l’électrode) et d’un enrobage, qui en fondant va remonter à la surface du métal en fusion (cela s’appelle le laitier, bien qu’étant de couleur grise !) et assurer sa protection contre l’oxydation, pendant la phase de refroidissement. Il stabilise aussi l’arc électrique. Le laitier est cassé et brossé par la suite. S’il saute sans difficulté, la soudure est généralement bien réalisée, sans porosité. Le problème pour une soudure en milieu tropical, vient que cet enrobage de l’électrode absorbe l’humidité de l’air. Deux solutions sont possibles pour y remédier. Avoir recours à des baguettes étuvées et livrées en emballage sous vides. Toutefois il convient de choisir des emballages de petites quantités, car une fois celui-ci ouvert, elles se chargent très rapidement (24 heures) en humidité. Passer les baguettes dans une étuve juste avant leur utilisation. Attention : l’on trouve çà et là sur le web, le conseil de passer les électrodes quelques secondes au micro-onde. Au mieux l’on aura une destruction de l’appareil, au pire une explosion avec production d’un arc électrique mortel. Précisons enfin, que le soudage à électrode enrobée ne concerne que l’acier. L’aluminium nécessite impérativement d’avoir recours au TIG de préférence, ou au MIG (poste à transistors à 10 khz) à défaut.

Les spécificités du matériel de soudure

Il existe deux catégories de poste de soudure à l’arc. Les modèles que l’on trouve en grande surface pour un prix dérisoire et les équipements professionnels ou semi-professionnels, disponibles uniquement auprès de fournisseurs d’outillages professionnels. Seuls ces derniers fabriqués suivant les normes en vigueur, présentent les garanties de sécurité quant à leur usage en milieu tropical, fortement chargé en humidité. Quatre conditions doivent être respectées quant à l’outillage professionnel mis en œuvre. La tension à vide entre l’électrode et la pièce ne doit pas dépasser 90 Volt en CA et 150 Volt en CC. Le porte-électrode doit être normalisé à IP2X ou IPXXB. Il doit exister une protection à courant différentiel résiduel DR à haute sensibilité (I∆n ≤ 30mA). Enfin, le poste doit impérativement être protégé contre les averses qui peuvent survenir à l’improviste, avec un phénomène de pluie à l’horizontale, par effet de vent violent. Si vous souhaitez éviter les ennuis, il vaut mieux également ne pas sous-estimer le facteur de marche lorsqu’il fait très chaud. En effet, plus la température est élevée, plus l’électronique de puissance va chauffer et donc souffrir. Il en découlera nécessairement des performances de l’équipement réduites. Il est de ce fait préférable de prévoir de la marge en termes de facteur de marche et opter pour un poste plus puissant qui lui permettra de résister aux fortes chaleurs. Attention toutefois à ne pas tomber dans le piège de certains fabricants car, si normalement le facteur de marche est donné à une température de fonctionnement de 40°C, certains constructeurs le donnent à 20°C… Bien analyser les caractéristiques fournis par les fabricants est donc essentiel pour éviter les mauvaises surprises. Concernant cette fois les produits de soudage, il convient de les stocker à l’abri de la chaleur et de l’humidité, idéalement dans un container climatisé.

Le paramètre humain

Homme noir

« La qualité d’une soudure ne vaut que par le coup de main du soudeur ». Cette maxime met en évidence l’importance du facteur humain. En climat tempéré, le soudeur doit déjà supporter de nombreux éléments de protection chauds et lourds. Ceux-ci deviennent vite une torture, pour effectuer une soudure en milieu tropical. Rappelons quelques risques spécifiques et les moyens d’y faire face. L’arc électrique provoque d’énormes quantités de rayonnement, UV qui génère des brulures plus ou moins sévères. Or l’on voit encore trop souvent en pays chaud, des soudeurs en tenue légère sans protection corporelle. Sous un masque de protection, la transpiration qui coule dans les yeux constitue un grave handicap. Il est possible d’y remédier pour un temps, en utilisant une cagoule mouillée. Il existe toutefois des masques de soudeur ventilés. Comme évoqué précédemment, l’air chaud maintient les particules et les gaz en suspension dans l’air. Aussi est-il impératif d’utiliser un masque respiratoire de protection. Enfin qui dit climat chaud et humide, dit insectes et particulièrement moustiques. Engoncé dans ses vêtements de protection, le masque sur le visage et les mains gantées de cuir, les piqures deviennent vite intolérables et obligent à arrêter le travail. Pour éviter cela, l’idéal est encore une fois le soudage en intérieur climatisé. À défaut la combinaison de protection légère ignifugée et surtout les reppellents, constituent une bonne protection. Plus généralement, la chaleur humide impose d’effectuer de nombreuses poses. Pour réussir un soudage, la concentration doit être maximale et surtout la main doit obéir parfaitement au cerveau, sans tremblement ou mouvement brusques.

Ainsi en respectant quelques règles simples, la soudure en Guadeloupe n’est pas plus compliquée qu’en métropole.

Pour aller plus loin : Il existe un site/forum de qualité professionnelle (sur inscription), qui constitue une mine d’informations pour les soudeurs pro ou les bricoleurs avertis. SOUDEURS.COM

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