Soudage de l'acier galvanisé en toute sécurité

Les tubes en acier galvanisé de Welding Allied sont une opération très réalisable si trois points clés sont observés pour assurer des résultats de qualité constants.

1. Utiliser de bonnes pratiques et procédures de soudage

2. Appliquer les règles de sécurité appropriées

3. Adopterbonnes méthodes de restauration des soudures

Utilisation de bonnes pratiques de soudage

L'acier tubulaire doit être soudé de manière à développer une résistance adéquate à toutes les connexions entre les tubes; en conséquence, la configuration et la taille de soudure requises doivent être spécifiées sur les dessins par le concepteur. Lorsque les tubes sont soudés bout à bout (c'est-à-dire assemblés bout à bout), la soudure doit pénétrer à travers toute l'épaisseur de la paroi du tube et le renforcement ne doit pas dépasser 3/32 pouces (2,5 mm). Lorsque la conception du joint est une soudure en té, en coin ou en filet, la taille et la longueur requises doivent être indiquées sur le dessin. Pour la commodité du concepteur, les tailles de soudure suivantes fourniront des soudures qui ont une dimension de gorge qui est au moins égale à l'épaisseur du tube à assembler. Lorsque des tubes d'épaisseurs de paroi différentes sont assemblés, la taille minimale de la soudure d'angle peut être basée sur le plus mince des éléments.

Ces tailles de soudure d'angle conviennent aux assemblages en T et à angle où l'extrémité du tube est coiffée pour correspondre au diamètre extérieur du tube d'accouplement ou lorsque l'extrémité du tube est aplatie de sorte que le contour n'est pas nécessaire. Les nombres entre parenthèses représentent la fraction la plus proche de la taille de soudure requise et correspondent aux tailles de jauge de congé standard.

Bien qu'il n'y ait pas de taille de congé maximale, les soudures surdimensionnées ne permettent pas d'améliorer les performances de la soudure. De même, il faut plus de temps pour réaliser des soudures surdimensionnées - et cela coûte de l'argent.

Les soudures terminées doivent être examinées visuellement et ne présenter aucun espace, vide, fissure, contre-dépouille, porosité ou coup d'arc; ils doivent être raisonnablement lisses et uniformes. Les projections de soudure doivent être enlevées en particulier si la surface à souder sera restaurée par peinture ou revêtement.

Les dimensions des soudures d'angle doivent être vérifiées à l'aide d'une jauge de soudure d'angle. Ce sont de simples jauges qui peuvent être achetées auprès de votre fournisseur de soudage local, ou elles peuvent être usinées à partir de tôles lourdes pour des tailles spécifiques. Lorsque le dessin spécifie le soudage tout autour d'un joint, la taille de la soudure doit répondre aux exigences minimales de dessin tout autour du joint.

Processus et procédures de soudage solide

SOUDURE À L'ARC («MIG») GAS METAL

Ce procédé est de loin le procédé de soudage le plus utilisé lors du soudage des tubes d'Allied car il permet d'effectuer rapidement des soudures de haute qualité.

Le premier choix est d'utiliser le mode Spray Transfer. Utilisez un fil ER70S-2 ou ER70S-3 de 0,035 pouce, un gaz de protection 92% Argon / 8% CO2, un pistolet de soudage évalué à 400 ampères ou plus et une source d'alimentation nominale de 400 ampères, facteur de marche de 100%. Suivez le tableau ci-dessous. La vitesse de déplacement sera élevée et les taux de dépôt (c'est-à-dire le taux de production) seront élevés.

Lors du soudage d'acier galvanisé de calibre 16 et plus mince, il peut être nécessaire d'utiliser le mode de transfert de court-circuit. La source d'alimentation doit être évaluée à 200 ampères ou plus à un cycle de service de 100%, et elle doit avoir un contrôle «d'inductance». Utilisez un fil ER70S-2 ou ER70S-3 de 0,035 pouce, 92% d'argon / 8% de gaz de protection CO2, un pistolet de soudage évalué à 300 ampères. Réglez l'inductance au maximum et la commande de pente (le cas échéant) entre la pente moyenne et la pente maximale. Suivez les paramètres du tableau ci-dessous. Si le soudeur a des difficultés à maintenir le dépassement constant, passez au fil de 0,030 pouce de diamètre et ajustez la vitesse d'alimentation du fil pour utiliser approximativement l'ampérage indiqué ci-dessus.

Le dépassement du fil doit être maintenu constant pendant le soudage. Si le soudeur éloigne la torche de la pièce, le dépassement devient plus long et la tension de l'arc augmentera, provoquant des éclaboussures si le soudeur utilise un transfert de court-circuit. Si le soudeur rapproche la torche de la pièce, le dépassement devient plus court, ce qui réduit la tension à travers l'arc et augmente les projections si le soudeur utilise le transfert par pulvérisation. Les soudeurs doivent comprendre comment comprendre ces faits; c'est-à-dire que le soudeur doit obtenir les bons réglages de tension (c'est-à-dire le régler pour un minimum de projections), puis être conscient que l'augmentation ou la diminution du dépassement affecte la tension à travers l'arc et la quantité de projections qui se développe. L'une des meilleures ressources de formation à l'utilisation de GMAW se trouve surRéalité de soudure.

Certains fabricants ont réussi à souder des tubes galvanisés à l'aide d'un fil fourré métallique E70C-6 tel que le Galvacor de Hobart; les paramètres donnés ci-dessus sont un bon point de départ pour le fil fourré métallique. D'autres ont constaté que le fil fourré auto-blindé conforme à E71T-14, comme l'Innershield NR-152 de Lincoln et le CoreShield 10 d'ESAB, fonctionnait bien pour certains travaux car un gaz de protection n'est pas nécessaire. Suivez les réglages recommandés par le fabricant de l'électrode avec un fil fourré.

Gaz de protection

Ce qui précède recommande de commencer avec un gaz de protection de 92% d'argon / 8% de CO2. En cas de soudage sur des tubes de calibre 12 plus épais ou sur des pièces épaisses, le CO2 peut être augmenté jusqu'à 18%. Cela augmente l'énergie de l'arc, assurant la pénétration dans l'acier plus épais. Inversement, si vous soudez de calibre 18 ou plus mince, le CO2 peut être réduit à 2%. Si le brûlage est un problème, passez au mélange de gaz 98% Argon / 2% Oxygène et réduisez la tension de 2 à 3 volts. L'utilisation de mélanges d'argon / oxygène n'est pas recommandée pour des épaisseurs de tube supérieures à 1/8 de pouce.

L'Helistar GV de Praxair est un gaz qui développe sensiblement moins de fumée de zinc lors du soudage de tubes galvanisés; cependant, comme il s'agit d'un mélange hélium / argon / CO2, il est plus cher que le gaz de protection à base d'argon.

SOUDURE À L'ARC («STICK») EN MÉTAL BLINDÉ

En raison de sa faible productivité, ce procédé doit être utilisé là où le GMAW ne peut pas être utilisé, par exemple à l'extérieur où le vent rendrait impraticable l'utilisation d'un procédé à protection gazeuse. Le tube en acier galvanisé d'Allied peut être soudé à l'aide d'une électrode E6013 de 3/32 pouce de diamètre avec un courant continu et une électrode positive (polarité inversée) ou un courant alternatif et les paramètres recommandés par le fabricant de l'électrode. Lors du soudage du tube sur des matériaux plus épais, E6010 doit être utilisé pour assurer la pénétration dans le matériau plus épais.

SOUDURE À L'ARC (TIG, HeliArc) GAZ TUNGSTÈNE

Ce procédé a également une faible productivité mais peut réaliser des soudures très solides entre les composants galvanisés. Le soudage de l'acier galvanisé de calibre plus mince peut être effectué en utilisant du courant continu, électrode négative (polarité droite), 1/16 po de diamètre EWTh-2 tungstène affûté avec une extrémité plate de 1/32 po, métal d'apport ER70S-2 ou ER70S-3 , gaz de protection argon et les paramètres suivants:

GTAW est le processus de soudage le plus lent et le plus coûteux, et il ne doit être utilisé que lorsque l'aspect visuel est critique et que le traitement de surface mécanique pour l'apparence n'est pas pratique.

Bonnes pratiques de sécurité

Lorsqu'un fabricant utilise le soudage, il doit être conscient des risques pour la sécurité associés au soudage. Ceux-ci incluent la fumée et les vapeurs de soudage, les chocs électriques, les rayonnements électromagnétiques.

Soudage et fumées

Le soudage produit de la fumée et des fumées qui sortent de la zone de soudure dans ce qu'on appelle un panache. Evidemment, les fumées et fumées qui résultent du soudage ne sont pas particulièrement saines à respirer!

La chose la plus rentable pour une entreprise avec des fumées de soudage et de la fumée est d'apprendre à ses soudeurs à garder la tête hors du panache de fumée. Le personnel d'encadrement devrait être chargé de surveiller les soudeurs dont la tête est dans le panache et de leur conseiller de changer de position. Les soudeurs doivent organiser leur travail de façon à ce que l'air circule d'un côté à l'autre, plutôt que vers ou derrière le soudeur. Cela gardera le panache (et son contenu) éloigné de la zone respiratoire du soudeur. Lorsqu'il y a une hauteur de plafond de 16 pieds ou plus et un espace de 10 000 pieds cubes par soudeur, et aucun espace confiné, la ventilation naturelle est considérée comme adéquate. Lorsque ces critères ne sont pas remplis, une ventilation forcée doit être fournie conformément à la norme Z49.1 * de l'American National Standards Institute (ANSI). Cela peut être fait en utilisant une hotte mobile ou un tuyau d'échappement qui peut être placé à proximité du soudage, ou en utilisant une enceinte fixe qui fournira un débit d'air de 100 pieds par minute (1 à 2 MPH) à proximité de soudage. La ventilation peut également être sous la forme de tables de travail à grille ouverte avec une ventilation descendante uniforme fournissant au moins 150 pieds cubes d'air par minute par pied carré de surface de table. Enfin, un éducateur de fumée à faible volume et à haute vitesse peut être fixé au pistolet de soudage pour permettre l'élimination locale des fumées.

L'USFDA reconnaît qu'au moins 15 mg / jour de zinc est essentiel pour une bonne santé humaine. Le zinc est également un micronutriment nécessaire à la vie végétale et animale. Cependant, trop de zinc peut provoquer une maladie temporaire appelée «fièvre des métaux». L'inhalation de l'oxyde de zinc blanc qui est produit lors du soudage du zinc peut provoquer des symptômes temporaires de grippe, notamment de la fièvre et des frissons. Aucun effet permanent ou à long terme n'est connu. Il est important que le panache de soudage contenant l'oxyde de zinc soit évacué du soudeur. La norme ANSI Z49.1 * exige que l'élimination des fumées de zinc soit effectuée par une ventilation d'extraction locale lorsque le zinc est soudé à l'intérieur. Les soudeurs doivent également apprendre à ne pas se tenir debout ou travailler sous le vent d'un autre soudeur qui soude sur des matériaux revêtus de zinc. En plus de la ventilation locale ou générale, des filtres respiratoires personnels sont recommandés. Les filtres demi-face légers et jetables tels que le respirateur de fumée de soudage 3M ™ ou le filtre à poussières / fumées / brouillard (# 9920) sont pratiques pour le soudeur et aucun entretien n'est requis. Les filtres à cartouche de demi-masque utilisant des éléments filtrants conçus pour l'élimination des fumées métalliques sont également acceptables et disponibles auprès de 3M. Les systèmes de purification d'air motorisé et les systèmes d'alimentation en air tels que le respirateur à purification d'air motorisé 3M ™ Adflo ™ (PAPR) sont également disponibles auprès de 3M. Ces systèmes offrent une protection combinée des voies respiratoires, de la tête, des yeux et du visage pour les situations dans lesquelles l'exposition aux fumées ne peut être évitée.

* Cette norme ainsi que les fiches d'information sur la sécurité et la santé en matière de soudage sont disponibles gratuitementSociété américaine de soudage, Miami, Floride.

Choc électrique

Les soudeurs et ceux qui travaillent autour du soudage doivent être conscients que la tension d'un circuit de soudage est suffisante pour causer des blessures graves. Lors de l'utilisation d'une machine de soudage à l'arc standard, il y a 80 volts de différence entre l'électrode de soudage et la pièce et le bâtiment environnants; lors de l'utilisation d'un processus filaire continu, tel que MIG ou Flux core, cette différence est d'environ 40 volts. Les soudeurs sont généralement conscients du danger potentiel, mais d'autres personnes qui travaillent autour du soudage ignorent souvent ce danger. Cette situation doit être régulièrement abordée lors des réunions de sécurité.

Un rayonnement électromagnétique

Lors de l'utilisation de tout procédé de soudage à l'arc, un arc électrique est généré qui émet diverses formes d'énergie de rayonnement électromagnétique, y compris la lumière. Le plus nocif de ce rayonnement est la lumière ultraviolette qui peut provoquer la cécité avec une exposition excessive. Les soudeurs savent qu'ils doivent porter une protection adéquate contre les radiations lorsqu'ils soudent. Cependant, ceux qui travaillent autour du soudage doivent également se protéger. Cela se fait généralement en plaçant des barrières opaques ou translucides mais absorbant les ultraviolets autour de la zone où le soudage est effectué. Ce rayonnement peut également brûler la peau, de sorte que le soudeur et ceux qui travaillent autour du soudage doivent porter des vêtements de protection pour éviter le danger. La protection des yeux doit consister à porter des lunettes de sécurité en polycarbonate avec des écrans latéraux. Le polycarbonate absorbe les rayons ultraviolets les plus nocifs, évitant ainsi les lésions oculaires. De plus, cette pratique empêchera la «brûlure éclair de soudage» (coup de soleil du blanc du globe oculaire), qui est généralement causée par la réflexion de l'arc sur les objets environnants, y compris les murs.

Rétablissement de la protection contre la corrosion

La chaleur du soudage vaporise le revêtement protecteur en zinc près de la soudure. Même si le zinc restant continue de fournir une certaine protection aux zones sans zinc, l'apparence est médiocre et les zones sans zinc rouilleront lorsqu'elles sont exposées à l'environnement. Les peintures à haute teneur en zinc élémentaire (c'est-à-dire «riches en zinc»), correctement appliquées, restaureront efficacement une protection complète contre la corrosion des zones de soudure. Ces peintures sont disponibles dans des bombes aérosols ou dans des contenants adaptés à une application au pinceau ou au pistolet. Cette peinture peut être appliquée sur la soudure après le sablage ou le brossage métallique pour enlever tout le laitier de soudage suivi d'un essuyage de la soudure avec un chiffon.

Le zinc projeté thermiquement est également efficace pour restaurer la résistance à la corrosion, mais la surface doit être suffisamment rugueuse, généralement par sablage ou par conditionnement abrasif grossier pour permettre au zinc thermo-projeté de coller correctement.