La fonte est largement utilisée dans l'industrie c’est qui est dû, entre autre, à son prix bas et ses bonnes propriétés de coulée. Cependant, il est considéré comme un alliage difficile à souder. Quelles sont les caractéristiques de ce matériau, comment souder correctement de la fonte et quel poste à souder choisir pour travailler avec cet alliage?
La fonte est largement utilisée dans l’industrie c’est qui est dû, entre autre, à son prix bas et ses bonnes propriétés de coulée. Cependant, il est considéré comme un alliage difficile à souder. Quelles sont les caractéristiques de ce matériau, comment souder correctement de la fonte et quel poste à souder choisir pour travailler avec cet alliage?
- Peut-on souder chaque type de fonte?
- Comment se préparer au soudage de la fonte?
- Soudage de la fonte à chaud
- Soudage de la fonte à froid
- Soudage de la fonte avec un poste à souder
- Soudage de la fonte par la méthode TIG
- Quelle baguette pour souder de la fonte ?
- Soudage de la fonte – coûts
- Soudage de la fonte – conclusion
Peut-on souder chaque type de fonte?
La fonte est l’un des plus anciens alliages connus de l’humanité. Dès 500 avant JC, elle a été utilisée par les Chinois.
La fonte est un alliage de fer et de carbone, le carbone représentant 2,11 à 6,67 % de sa composition. Elle est reconnue comme l’un des meilleurs matériaux de coulée et se caractérise par une faible rétractabilité et une grande fluidité.
En raison du fait qu’elle contient beaucoup de carbone, la fonte est un alliage dur mais cassant. Cette dernière propriété rend le matériau difficile à souder. La difficulté à souder est également influencée par ex. teneur en silicium, soufre et phosphore.
Quels types de fonte convient au soudage? L’alliage peut être divisé en plusieurs types principaux:
- fonte blanche – c’est un alliage avec du carbone lié à la cémentite, il est utilisé, entre autres, pour la production des plaquettes de frein et segments de piston; c’est un matériau dur, mais cassant et donc difficile à traiter;
- fonte grise – un alliage dans lequel le carbone est sous forme de graphite; ce matériau est utilisé pour la production, entre autres des baignoires, lavabos et pièces de machines, y compris pistons et cylindres; c’est une fonte de meilleure qualité que la fonte blanche, plus ductile, de plus faible retrait et plus facile à traiter;
- fonte mélangée – également appelée fonte truitée; contient à la fois du carbone sous forme de cémentite et de graphite; comme son nom l’indique, il a des propriétés intermédiaires entre la fonte blanche et la fonte grise;
- fonte alliée – contenant des additifs d’alliage, tels que le silicium, le nickel, le chrome, le molybdène, l’aluminium.
En fait, la fonte grise est le seul des alliages répertoriés convenant au soudage. La fonte blanche est considérée comme non soudable.
Comment savoir quel avec quel type de fonte on a affaire et si la pièce est même adaptée au soudage? Lorsque vous frottez de la fonte grise, vous devriez avoir une trace grasse de graphite sur nos doigts. Vous pouvez également utiliser une meuleuse d’angle. Des étincelles claires indiqueront que l’élément est en fonte blanche. Des étincelles orange indiquent qu’il s’agit de fonte grise.
Comment se préparer au soudage de la fonte?
Quel que soit le choix de la méthode de soudage de la fonte, avant de commencer les travaux, veillez à la bonne préparation de la surface d’un élément donné. Sinon, vous risquez de créer des défauts dans la soudure sous forme de bulles ou d’inclusions.
La graisse et l’huile doivent être éliminées de la fonte. Une technique de nettoyage au solvant ou à la vapeur peut être utilisée à cet effet. Les méthodes efficaces de préparation de surface comprennent également le sablage au jet de sable et l’utilisation de grenaillage en acier (nettoyage rotatif ou pneumatique).
Soudage de la fonte à chaud
La fonte est généralement soudée lorsqu’un élément en cet alliage doit être réparé. L’assemblage de la fonte avec d’autres métaux par soudage est rarement utilisé, par exemple à cause de la fragilité mentionnée.
On distingue deux méthodes principales de soudage de la fonte: à chaud et à froid. Quelle est la spécificité de chaque processus ?
Le soudage de la fonte à chaud prend du temps. Cependant, cette méthode est considérée comme celle de premier choix si vous souhaitez obtenir le meilleur effet et quand vous travaillez avec des pièces coulées qui, après réparation, doivent conserver leur forme le plus proche possible de celle d’origine. Le soudage à chaud de la fonte produit une soudure de la même couleur que le reste de l’alliage.
Avant de commencer les travaux, toutes les pièces susceptibles d’être endommagées ou détruites pendant le chauffage, y compris les joints, vis, couvercles, bouchons et autres, doivent être retirées de l’élément à souder. Ensuite, vous devez obtenir la bonne température.
Chauffez la fonte à environ 700 degrés Celsius. Le plus souvent, un four à gaz ou à charbon est utilisé à cet effet. Le chalumeau oxyacétylénique peut être utilisé pour les petites pièces.
Il est important que le chauffage ait lieu relativement lentement et uniformément sur toute la surface, à une vitesse de 100 degrés Celsius par heure. Si la température de coulée pendant le soudage de la fonte chute à 600 degrés Celsius, elle doit être réchauffée à 700 degrés Celsius.
Lors du soudage de la fonte à chaud, un matériau d’apport est utilisé sous la forme de tiges de fonte avec une composition similaire à l’alliage à partir duquel une pièce coulée donnée a été réalisée. Le soudage est effectué en position descendante, avec un courant continu de haute intensité.
Après avoir soudé la fonte, la pièce coulée doit être réchauffée à 500-600 degrés Celsius. Ensuite, l’élément devrait refroidir à un rythme plus lent qu’il ne chauffe. De cette façon, vous éviterez les fissures. La vitesse de refroidissement recommandée est de 50 degrés Celsius par heure.
Soudage de la fonte à froid
Lors du soudage de la fonte à froid, le composant n’est pas préchauffé. Cette méthode prend moins de temps que le soudage de la fonte à chaud et elle est plus simple en termes de technologies utilisées et de l’ensemble du processus. La pièce donnée n’a pas besoin d’être chauffée, et souvent des éléments supplémentaires n’ont pas besoin d’être enlevés.
En revanche, un tel procédé ne donne pas un résultat aussi bon que le soudage de la fonte à chaud. Pourquoi? La couleur de la soudure sera différente de celle de la pièce, elle peut être dure et cassante et plus sujette aux fissures.
Comment souder de la fonte à froid?
Tout d’abord, la pièce coulée doit être nettoyée de la rouille et d’autres contaminants, y compris les vernis et les peintures. Pendant le soudage, il faut maintenir la température autour de 60-70 degrés Celsius.
Il est recommandé de souder par des sections courtes de 20 à 30 mm chacune. On commence au milieu de la fissure ou du joint, puis on fait des soudures sur les deux extrémités. On continue ce processus en alternance. Après une section donnée, arrêtez de souder et martelez la soudure dans le sens de la longueur. Le martelage aide à réduire la tension.
Soudage de la fonte avec un poste à souder
Avec quoi souder de la fonte? Vous pouvez utiliser des postes à souder MIG / MAG.
Le soudage de la fonte à l’aide d’un poste à souder est réalisé à l’aide d’une électrode consommable, un fil de soudage qui fond sous l’influence de la température. Un arc de courant alternatif est créé entre l’électrode et la fonte.
Le soudage est réalisé avec des gaz protecteurs: neutres (hélium ou argon) dans la méthode MIG, ou actifs dans la méthode MAG (dioxyde de carbone ou dioxyde de carbone avec argon). L’utilisation du poste à souder pour travailler la fonte permet d’obtenir des soudures de bonne qualité. Un autre avantage est la possibilité d’observer le bain de soudure, ainsi que la rapidité avec laquelle les soudures peuvent être effectuées.
Lors du choix d’un poste à souder, il convient de choisir un appareil caractérisé par sa facilité d’utilisation et sa polyvalence, par exemple le poste à souder MIG / MAG Stamos Germany S-MIGMA-175. C’est un équipement portable qui peut fonctionner en modes MIG, MAG, MMA et FCAW, avec un niveau de courant de soudage réglable dans la plage de 60 à 175 A. L’appareil standard est équipé, entre autres, avec pointes de contact MIG, bobine de fil et buse à gaz.
Soudage de la fonte par la méthode TIG
Les postes à souder TIG peuvent également être utilisés pour travailler la fonte. Contrairement aux appareils MIG / MAG, le soudage se fait avec une électrode non consommable. Cependant, des gaz de protection sont toujours utilisés, dans ce cas inertes.
Le soudage TIG de la fonte est recommandé en particulier pour de petites réparations ou des pièces coulées à parois relativement fines. La faible vitesse de soudage de cette technique est à la fois un inconvénient et un avantage. L’inconvénient est le rythme de travail et l’avantage est la possibilité de réaliser une soudure propre et précise. En raison des caractéristiques du soudage TIG, il est recommandé de l’utiliser pour le soudage de la fonte à froid.
Un modèle de poste à souder TIG pratique est, par exemple, le modèle Stamos Germany TIG S-WIGMA 250. L’appareil portable a des dimensions compactes et des fonctions utiles, y compris un système de protection contre la surchauffe, la technologie d’allumage d’arc sans contact et un mode MMA supplémentaire.
Quelle baguette pour souder de la fonte ?
Pendant le soudage de la fonte avec une électrode, le plus important est de faire fondre le métal d’apport, qui doit être de la fonte. Pour le soudage à froid, des électrodes spéciales en fonte de petit diamètre sont utilisées. Il peut s’agir d’électrodes en cuivre-fer, nickel, nickel-fer et fer, cuivre et nickel. Le nickel ne forme pas de composés avec le carbone et se dissout très bien dans le fer.
Soudage de la fonte – coûts
Si vous souhaitez sous-traiter le soudage de la fonte, le montant sera similaire à ce que vous paierez pour le soudage de l’aluminium. Le coût d’un tel service est d’environ 25 à 55 € à l’heure.
Le soudage à chaud de la fonte est considéré comme moins cher en raison du faible coût de la fonte. Ici, cependant, vous devez prendre en compte la nécessité d’accéder à des installations technologiques, par exemple sous la forme d’un four ou d’une grenailleuse. À son tour, lors du soudage à froid, il faut prendre en compte le prix des électrodes en fonte. Le coût d’une pièce de 2,5 mm est d’environ 3 à 7€.
Soudage de la fonte – conclusion
Le soudage de la fonte avec un poste à souder MIG MAG ou TIG n’est pas une tâche facile. Ceci est largement dû à la spécificité de l’alliage. Le soudage de la fonte peut être un processus qui prend du temps, mais le bon choix de l’équipement et la préparation du matériau peuvent donner des résultats très satisfaisants, malgré le fait que la fonte est difficile à souder. N’oubliez pas de suivre les règles de sécurité et de porter des vêtements de protection pendant le travail.
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