Connaître les principes de base des électrodes enrobées à faible teneur en hydrogène E7018 peut être utile pour comprendre comment optimiser leur fonctionnement, leurs performances et les soudures qu'elles peuvent produire.
Le soudage à l'électrode enrobée demeure essentiel pour de nombreux travaux de soudage, notamment parce que les matériaux utilisés dans de nombreuses applications s'y prêtent toujours et que de nombreux soudeurs le maîtrisent parfaitement. En matière de soudage à l'électrode enrobée, les électrodes enrobées conformes à la norme AWS E7018 (Miami, Floride) sont un choix courant car elles offrent des propriétés mécaniques et chimiques adaptées à diverses applications, ainsi qu'une faible teneur en hydrogène contribuant à prévenir la fissuration induite par l'hydrogène.
La connaissance des principes de base des électrodes enrobées E7018 à faible teneur en hydrogène est essentielle pour comprendre leur fonctionnement, leurs performances et la qualité des soudures obtenues. De manière générale, les électrodes enrobées E7018 offrent un faible niveau de projections et un arc régulier, stable et silencieux. Ces caractéristiques du métal d'apport permettent au soudeur de bien maîtriser l'arc et de minimiser le nettoyage après soudage — deux facteurs importants pour les applications exigeant une grande précision dans la qualité de la soudure et l'apport de chaleur, ainsi que pour celles soumises à des délais stricts.
Ces électrodes offrent une bonne vitesse de dépôt et une bonne pénétration, ce qui permet aux soudeurs d'ajouter plus de métal d'apport dans un temps donné que de nombreuses autres électrodes enrobées (telles que les E6010 ou E6011), tout en évitant généralement les défauts de soudure comme le manque de fusion. L'ajout d'éléments comme la poudre de fer, le manganèse et le silicium à ces électrodes leur confère des avantages distincts, notamment la possibilité de souder efficacement à travers des impuretés, des débris ou de la calamine.
L'amorçage et le redémarrage de l'arc, qui contribuent à éliminer les problèmes de porosité en début de soudure, constituent un avantage supplémentaire des électrodes enrobées E7018. Pour un bon réamorçage (réactivation de l'arc), il est nécessaire d'éliminer au préalable le dépôt de silicium qui se forme à l'extrémité de l'électrode. Il est toutefois important de vérifier toutes les exigences avant de souder, car certaines normes ou procédures interdisent le réamorçage des électrodes enrobées.
Comme indiqué dans leur classification AWS, les électrodes enrobées E7018 offrent une résistance à la traction minimale de 70 000 psi (désignées par « 70 ») et peuvent être utilisées dans toutes les positions de soudage (désignées par « 1 »). Le « 8 » fait référence au revêtement à faible teneur en hydrogène, ainsi qu’à la pénétration moyenne de l’électrode et aux types de courant nécessaires à son fonctionnement. Outre la classification AWS standard, les électrodes enrobées E7018 peuvent comporter des désignations supplémentaires telles que « H4 » et « H8 », qui indiquent la quantité d’hydrogène diffusible déposée par le métal d’apport dans la soudure. La désignation H4, par exemple, indique que le dépôt de soudure contient 4 ml ou moins d’hydrogène diffusible pour 100 g de métal d’apport.
Les électrodes portant la mention « R » (par exemple E7018 H4R) ont subi des tests spécifiques et sont considérées comme résistantes à l’humidité par le fabricant. Pour obtenir cette désignation, le produit doit résister à l’humidité dans une certaine plage après avoir été exposé à une température de 27 °C (80 °F) et à une humidité relative de 80 % pendant neuf heures.
Enfin, l'utilisation de « -1 » dans la classification d'une électrode enrobée (par exemple E7018-1) signifie que le produit offre une meilleure résistance aux chocs pour aider à résister à la fissuration dans les applications critiques ou à des températures plus basses.
Les électrodes enrobées à faible teneur en hydrogène E7018 peuvent être utilisées avec une source de courant constant (CC) fournissant du courant alternatif (CA) ou du courant continu à polarité positive (CCEP). Les métaux d'apport E7018 contiennent des stabilisateurs d'arc et/ou de la poudre de fer dans leur revêtement afin de maintenir un arc stable lors du soudage en courant alternatif. Le principal avantage du soudage en courant alternatif avec les électrodes E7018 est l'élimination des amorçages d'arc, qui peuvent survenir lors du soudage en courant continu avec une mise à la terre imparfaite ou lors du soudage de pièces magnétisées. Malgré la présence de stabilisateurs d'arc supplémentaires, les soudures réalisées en courant alternatif peuvent présenter une qualité légèrement inférieure à celles réalisées en courant continu, en raison des changements de direction du courant continu pouvant atteindre 120 fois par seconde.
Lors du soudage en courant continu à polarité inversée (DCEP), ces électrodes permettent un meilleur contrôle de l'arc et un cordon de soudure plus esthétique, grâce à la constance du sens du courant. Pour un résultat optimal, respectez les recommandations du fabricant concernant les paramètres de fonctionnement en fonction du diamètre de l'électrode.
Comme pour tout procédé et toute électrode, une technique appropriée est essentielle lors du soudage à l'électrode enrobée E7018 pour garantir une bonne qualité de soudure. Maintenez une longueur d'arc réduite — idéalement en gardant l'électrode juste au-dessus du bain de fusion — afin de maintenir un arc stable et de minimiser les risques de porosité.
Lors du soudage à plat et horizontal, inclinez l'électrode de 5° à 15° par rapport à la direction de déplacement afin de limiter les risques d'inclusion de laitier dans la soudure. Lors du soudage vertical ascendant, inclinez l'électrode de 3° à 5° vers le haut tout en effectuant un léger mouvement de va-et-vient pour éviter l'affaissement de la soudure. La largeur du cordon de soudure doit généralement être égale à deux fois et demie le diamètre de l'âme de l'électrode pour les soudures à plat et horizontales, et à deux fois et demie à trois fois ce diamètre pour les soudures verticales ascendantes.
Les électrodes en bâtonnet E7018 sont généralement expédiées par le fabricant dans un emballage hermétique afin de les protéger de l'humidité. Il est important de conserver cet emballage intact et de le stocker dans un endroit propre et sec jusqu'à utilisation. Une fois l'emballage ouvert, les électrodes doivent être manipulées avec des gants propres et secs pour éviter que des saletés ou des débris n'adhèrent au revêtement et pour prévenir toute absorption d'humidité. Après ouverture, les électrodes doivent également être placées dans une étuve à la température recommandée par le fabricant.
Certains codes définissent la durée maximale de conservation des électrodes enrobées hors de leur emballage scellé ou d'une étuve de stockage, ainsi que les modalités et la fréquence de leur reconditionnement (par exemple, par un traitement thermique spécial pour éliminer l'humidité absorbée) avant leur mise au rebut. Il est impératif de toujours consulter les spécifications et codes applicables pour chaque application.
Date de publication : 23 décembre 2022