Sélectionner une flamme appropriée pour le processus de soudage peut être un casse-tête pour un fabricant débutant et peut souvent causer des problèmes dans son travail. Il y a beaucoup de science derrière cela et il y a différentes exigences pour chaque résultat. Dans cet article, je vais couvrir tous les aspects critiques de la sélection de la meilleure flamme de soudage pour chaque processus. Discutons d’abord des bases.
Dans le soudage au gaz, la combustion du combustible produit des flammes à haute énergie, et la température s’élève à des milliers de degrés. Cela permet aux deux métaux du joint de se transformer en liquide et la soudure est possible. Il est essentiel de connaître les différents types de flammes de soudage car les propriétés de la soudure en dépendent fortement et varient, respectivement. Ainsi, les conditions dans lesquelles le soudage se produit ont beaucoup à voir avec la composition des gaz de combustion. C’est au soudeur de produire la flamme exacte dont il a besoin.
Les trois types fondamentaux de flammes de soudage sont la flamme équilibrée, la flamme carburante et la flamme oxydante. Voici un aperçu de ces types.
- Flamme neutre : Comme son nom l’indique, il n’y a pas de réaction chimique sur le métal, qui est en opération.
- Flamme de carburation : Une flamme qui produit du carbure de fer (non recommandé pour les matériaux absorbant le carbone)
- Flamme oxydante : Elle a plus de température que celle d’une flamme neutre (Recommandée pour le cuivre ou le zinc)
Flamme neutre
Aussi appelée flamme naturelle, une flamme neutre est le type de flamme le plus commun et le plus utilisé de tous. Cette flamme n’a pas d’effet significatif sur les propriétés chimiques du métal car il est complètement brûlé. La couleur de cette flamme est jaune et un peu fumante, ce qui est un signe de combustion complète. Elle n’a aucune réaction sur la surface du métal en raison de la faible tendance à la réaction chimique. C’est donc une flamme pratique et utilisable pour les métaux légers.
Toute flamme comporte des zones différentes. Il en est de même pour une flamme neutre. Il y a deux zones dans celle-ci. La première (intérieure) est de couleur blanc bleuté et a une température d’environ 3100°C. L’autre zone (extérieure) est bleue, ce qui indique que sa température est inférieure à celle de l’autre zone. Cependant, 1275°C reste une température assez élevée. Cette variation considérable de la température permet au soudeur de la contrôler dans le cordon de soudure en ajustant la distance du chalumeau par rapport au joint.
Comment produire une flamme neutre
Mais comment produit-on une flamme neutre ? Eh bien, il n’y a pas de science rigoureuse là-dedans, car il s’agit simplement de prêter attention à l’aspect de la flamme. Tout ce qu’un soudeur doit faire est de trouver un équilibre sur le rapport entre l’acétylène et l’oxygène. Supposons que l’acétylène soit à des niveaux excessifs par rapport à l’oxygène. À l’intérieur de la flamme, vous remarquerez qu’il y a une couche de forme ovale (plume d’acétylène) à l’extérieur de la couche intérieure de couleur blanche et à l’intérieur de la couche de couleur bleue. Afin de calibrer la flamme, les niveaux d’acétylène devront être diminués jusqu’à ce qu’elle commence à être complètement brûlée. Au fur et à mesure que les niveaux d’acétylène diminuent, vous remarquerez que la couche de forme ovale diminue également. Une fois cette couche disparue, la flamme sera neutre car la composition des deux gaz est présente dans un rapport de un à un. Un bon régulateur vous aidera à trouver ce point idéal et à économiser de l’argent par la même occasion. Vous pouvez jeter un œil à nos choix de régulateurs ici.
Mais comment être sûr que la flamme est neutre ou est devenue oxydante ? Il y a aussi une solution à cela. La solution la plus courante est de laisser une très petite zone avec une taille de 1/16 à 1/8 de pouce. L’excès d’acétylène est léger que la flamme est encore considérée comme neutre.
Applications des flammes neutres
Les matériaux qui peuvent être soudés en utilisant ce type de flamme de soudage sont donnés ci-dessous.
- Acier doux
- Acier inoxydable
- Fonte
- Aluminium
- Cuivre
Le réglage d’une flamme est crucial non seulement pour le processus de soudage des métaux mais aussi pour le préchauffage dans les opérations de coupe. Un grand avantage de l’utilisation de cette flamme est que vous obtenez une flaque de métal assez claire qui s’écoule et s’élimine rapidement sans aucune mousse ou étincelle.
Flamme de carburation
La flamme de carburation est la deuxième plus importante dans les types de flammes de soudage. La différence entre la composition de la flamme de carburation et la flamme neutre est que l’acétylène et l’oxygène ne sont pas en proportions égales ; au contraire, l’acétylène (ou nous pouvons dire le Carbone) est fourni davantage pour obtenir une flamme de carburation.
Pour parler des caractéristiques de cette flamme, elle a généralement une température plus basse qu’une flamme neutre. On peut y voir une zone supplémentaire qui est présente au cœur de la zone intérieure et qui fait une enveloppe à l’intérieur. Le noyau interne est légèrement bleuté et s’étend avec son bord plumeux, qui est blanc, appelé plume d’acétylène. On l’appelle aussi le noyau central de la flamme de carburation. Le noyau externe est légèrement bleuté et souvent difficile à identifier. La température aux extrémités des noyaux internes est d’environ 3150°C.
Produire une flamme de carburation
Dans une flamme neutre, l’acétylène et l’oxygène sont en volume égal de sorte qu’ils réagissent complètement, mais l’excès d’acétylène est fourni par le chalumeau de sorte que la réaction de combustion est incomplète et que la flamme de carburation est produite. Nous obtenons ce type de flamme en réglant la flamme à l’état neutre puis en ouvrant progressivement l’entrée d’acétylène pour en avoir plus jusqu’à ce que nous arrivions à voir la couche de forme ovale entre l’intérieur et l’extérieur.
Une flamme est appelée flamme 2X si le noyau interne est la moitié de la plume d’acétylène. C’est juste une façon d’exprimer la teneur en carbone de la flamme et c’est une indication du degré de carburation de la flamme.
Applications de la flamme de carburation
Pour souder un acier à faible teneur en carbone, vous pouvez utiliser une flamme de carburation pour produire la soudure. Lorsqu’une flamme de carburation est utilisée pour le soudage, le métal en cours de traitement est bouilli et ne peut pas être vu clairement. En réalité, l’acier lui-même absorbe le carbone de la flamme et finit par produire de la chaleur. Par conséquent, le métal bout, et quand il devient froid, ses propriétés changent drastiquement vers la structure fragile, qui consiste en une teneur élevée en carbone et peut donc être fissurée facilement.
Le soudage à la main est une technique notable où une flamme de carburation est utilisée. Nous recommandons aux soudeurs d’utiliser cette flamme sur un métal dont la teneur en carbone est déjà élevée ou sur des métaux à face dure, comme le Nickel, le Zinc ou le Monel. Une chose à garder à l’esprit lors de l’utilisation de cette flamme est qu’elle n’est pas une bonne flamme pour les opérations de soudure tendre, et que seul son noyau extérieur devrait être utilisé pour les processus de soudure, car nous avons besoin d’une basse température dans celui-ci.
Flamme oxydante
Il y a un excès d’oxygène présent dans la flamme oxydante, et il faut une identification critique pour distinguer la flamme oxydante d’une flamme neutre. Le rapport est généralement de 1,5:1 pour l’oxygène et l’acétylène.
Comment produire une flamme oxydante
La flamme oxydante peut être obtenue de manière similaire à la flamme neutre et à la flamme carburante. Elle est produite en ajustant l’apport d’oxygène un peu plus que la flamme acétylénique. Tout comme pour la flamme de cémentation, le fabricant doit équilibrer la quantité d’oxygène et d’acétylène, puis augmenter le débit d’oxygène jusqu’à ce qu’il constate que la longueur du noyau interne est raccourcie d’un dixième. Vous verrez ensuite un point dans le noyau interne de couleur violette. La température du noyau interne est d’environ 3500°C.
Applications de la flamme oxydante
Elle est célèbre pour sa capacité à oxyder facilement les métaux. Par conséquent, elle crée des problèmes dans diverses opérations de soudage, comme un dépôt de soudure excessif et un changement indésirable des propriétés chimiques. Par conséquent, il n’est pas très courant dans les applications industrielles pour les joints de soudure. Mais c’est toujours un type de flamme utile pour les opérations de coupe et le soudage des métaux sans fer.
Une caractéristique distincte de la flamme oxydante est qu’elle produit un sifflement perceptible. Il existe de nombreuses applications typiques pour lesquelles une flamme oxydante est utilisée.
- Acier (brasage au chalumeau)
- Fonte (brasage au chalumeau)
- Laiton
- Bronze
Lorsqu’un soudeur utilise une flamme oxydante sur l’acier, le métal (fondu) est brûlé et commence à mousser et à former des étincelles, ce qui est une indication de la combinaison de l’oxygène avec l’Acier et de la réaction chimique entre eux (Combustion). Cela dépend de cas en cas, et le soudeur doit décider de la distance entre la flamme et le métal en regardant la réponse du métal fondu à cause de la flamme.
Par conséquent, une certaine réflexion préalable doit être faite avant d’utiliser une flamme oxydante pour votre application. Elle ne devrait pas être utilisée sur un métal qui s’oxyde facilement, comme le magnésium ou l’aluminium. Ce n’est donc pas une flamme recommandée pour la plupart des applications de soudage. Seule la flamme oxydante légère est adaptée à la mise en œuvre du brasage au chalumeau de l’acier et de la fonte.
Wrapping Up
J’espère que vous avez obtenu beaucoup d’informations sur les types de flammes de soudage et leurs applications. Ce n’est pas tant d’informations que vous ne pourriez pas digérer une fois, n’est-ce pas ? Nous aimerions tout de même connaître votre avis et vos suggestions pour l’améliorer. S’il vous plaît partager vos commentaires dans la section des commentaires, et n’oubliez pas de vérifier d’autres articles sur ce site Web sur le soudage.