Comment souder de la fonte : instructions et techniques détaillées

La fonte peut-elle être soudée ou non ? Une croyance commune et répandue est que quelque chose comme cela n’est pas possible. Ce jugement est basé sur une opinion qui se répand parmi les bricoleurs presque à la manière d’une légende de randonnée.

Sinon, la raison invoquée est que la forte teneur en carbone de la fonte en est responsable et que tenter de souder ne fait que fissurer encore plus le matériau. Néanmoins, vous pouvez souder de la fonte si vous n’ignorez pas certaines choses. Dans cet article, nous allons donc vous expliquer comment réussir à souder de la fonte.

La fonte est un matériau important. Comme elle est beaucoup utilisée, elle se casse souvent et les pièces qui sont sollicitées doivent être soit réparées par soudage, soit remplacées. La fonte est principalement utilisée là où il y a des pièces qui vibrent ou là où il y a de fortes contraintes car la fonte est impactée de manière saccadée. Dans les véhicules, on pense immédiatement au châssis, à la direction, au moteur et aux freins. Les pièces de fixation en fonte sont également utilisées dans la construction des coffrages. Dans la suite de l’article, nous verrons comment souder ce matériau.

Ce dont vous avez besoin pour souder de la fonte

Comment souder la fonte : techniques de soudage et ce que vous devez savoir

Le soudage de la fonte, tout comme celui des autres métaux, nécessite la plus grande attention et l’utilisation des bons matériaux.

Soudeur

Pour souder de la fonte, vous aurez besoin d’un poste à souder TIG, MIG ou à baguette. Plus bas, nous vous aiderons à comparer ces machines.

Electrode

Comment souder la fonte : techniques de soudage et ce que vous devez savoir

L’électrode est un fil métallique enrobé qui ressemble à un bâton. C’est la borne par laquelle le courant électrique passe entre les parties métalliques et non métalliques du circuit électrique. Elle doit être constituée de matériaux similaires à la fonte à souder. Ainsi, les électrodes en alliage de nickel sont les plus utilisées pour le soudage de la fonte. Elles sont solides et ont un coefficient de dilatation thermique plus faible.

Equipement de sécurité

Vous devez utiliser un casque de soudage, des lunettes de sécurité, des gants de soudage et une combinaison ou un tablier de travail de soudage. Ces équipements sont les matériels les plus importants que vous devez avoir pour tout projet de soudage. Ce n’est pas pour l’efficacité du soudage bien sûr, mais pour la sécurité personnelle. Souder sans une paire de lunettes de protection peut vous exposer au « flash du soudeur », connu sous le nom de photokératite. Ce flash peut provoquer de graves brûlures sur vos yeux ou votre visage, et rendre une personne aveugle de façon permanente en quelques secondes.

Avant de commencer à souder

Nous examinons ici quelques étapes importantes que vous devez suivre avant de commencer à souder.

Choisir l’électrode

Comme nous l’avons mentionné précédemment, vous devez disposer d’une électrode adaptée pour souder la fonte au sol. Nos experts recommandent de choisir l’électrode Blue Demon ENiFe-Cl Tube Nickel 55 fonte. Elle est fabriquée en nickel et peut être utilisée pour réparer les pièces en fonte.

Déterminer le type de fonte

Les types de fonte les plus courants sont la fonte grise et la fonte blanche. Les électrodes en nickel et nickel-fer sont idéales pour la fonte grise. Cependant, les fontes blanches sont souvent très dures et généralement considérées comme non soudables en raison des carbures de fer qu’elles contiennent.

Préparer le matériau

Tout d’abord, vous devez préparer les bords de la fonte. L’angle d’ouverture des bords doit être plus important que pour l’acier de construction. Tous les bords doivent être arrondis. En principe, il est préférable de préparer les bords en forme de U. Toutes les fissures doivent être ouvertes pour garantir l’accessibilité. Pour la réparation, de petits trous doivent être percés aux extrémités des fissures pour arrêter l’évolution.

La fonte ayant une microstructure poreuse, la présence d’huile et d’autres liquides pourrait affecter sa soudabilité : ils doivent être éliminés avant le soudage. Pour brûler ces liquides, un préchauffage est nécessaire.

Soudage TIG, MIG ou à la baguette ?

Qu’il s’agisse de soudage MIG, TIG avec électrodes ou au chalumeau, les bricoleurs ont le choix entre différents appareils de soudage. Les appareils de soudage simples pour électrodes en bâton sont déjà assez peu coûteux à trouver sur le marché car cette méthode est très répandue. Toutefois, les électrodes en bâton sont un peu plus chères qu’un rouleau de fil de soudure, comme celui utilisé dans le GMAW, par exemple.

Le MIG, le TIG et le soudage à la baguette, également appelé soudage à l’électrode, sont les procédés de soudage les plus courants. D’autres méthodes sont également pratiquées, notamment le MAG ou le FCAW. Chaque méthode de soudage a été développée pour des applications spécifiques. Par conséquent, toutes les méthodes de soudage présentent de réels avantages pour certains travaux, tandis qu’elles sont moins ou pas utiles pour d’autres pièces. Les dispositifs de soudage sont également différents, bien qu’un dispositif commun puisse être utilisé pour certains types de soudage.

MIG ou GMAW

Comment souder la fonte : techniques de soudage et ce que vous devez savoir

Dans le GMAW, on utilise des gaz protecteurs comme l’argon ou l’hélium. Le GMAW est également connu sous le nom de soudage MIG.

Ce procédé de soudage simple à apprendre permet une meilleure productivité. Très similaire au FCAW, avec le GMAW, on utilise des électrodes consommables, c’est-à-dire un fil qui est enroulé sur un rouleau et avancé par le dispositif de soudage.

Cette électrode, qui est alimentée par un courant continu, est nécessaire pour générer un arc afin de souder des pièces de métal ensemble. Tous les procédés de soudage MIG utilisent un gaz protecteur, ce qui implique l’utilisation de différents gaz.

Le MIG est probablement le plus populaire des procédés GMAW. Le MIG utilise des gaz inertes tels que l’hélium et l’argon. Cela garantit que la méthode peut être utilisée pour le soudage de métaux non ferreux comme l’aluminium.

Le MAG, quant à lui, utilise la combinaison de dioxyde de carbone, d’oxygène et d’argon, comme gaz protecteurs actifs. Le MIG convient mieux au soudage de la fonte et de l’acier, même s’ils sont couverts de rouille.

La popularité du MIG repose sur le fait que ce procédé de soudage peut être appris rapidement et offre une incroyable polyvalence. Le MIG peut également être utilisé pour des processus semi-automatiques, automatiques, ainsi que manuels. Cependant, une machine de soudage MIG doit être entretenue environ deux fois plus souvent que nécessaire.

TIG

Une électrode en tungstène non consommable est utilisée dans le processus de soudage TIG. Par conséquent, dans le cas de la méthode de soudage TIG couramment utilisée, un fil de fusion supplémentaire ou une baguette de fusion doit être fourni. Ce procédé de soudage peut être utilisé de manière extrêmement flexible, tant sur les métaux non ferreux que sur les métaux ferreux, et peut également être utilisé avec et sans apport.

Lorsqu’on le compare aux autres types de procédés de soudage, le TIG ou GTAW est le plus difficile à maîtriser. Le GTAW offre un contrôle bien moindre sur l’arc et sur ce que l’on appelle le bain de soudure, la masse et l’expansion du matériau fondu. Malgré tout, le TIG reste très populaire. En effet, les soudures produites sont de très haute qualité. Ils sont très précis et durables.

De plus, l’arc relativement petit permet de travailler sur des métaux fins. Même la réparation de moules, pour laquelle seules d’infimes tolérances sont généralement autorisées, peut être maîtrisée par un soudeur expérimenté avec le procédé TIG.

Bâton, baguette ou SMAW

Le soudage à l’arc avec électrode enrobée (SMAW), connu sous le nom de soudage à l’arc avec électrode enrobée, est probablement le procédé de soudage le plus connu de tous. Dans le soudage à la baguette, on utilise une électrode consommable qui est enduite d’un flux en poudre. Les soudeuses à électrode en bâton sont généralement les meilleures machines de soudage pour les débutants qui recherchent une technique facile à mettre en pratique.

Le SMAW est un procédé de soudage à commande manuelle. Ce procédé est assez similaire à celui connu sous le nom de FCAW. Cependant, la plus grande différence est qu’avec le SMAW, toute l’électrode est généralement enrobée de ce qu’on appelle un gaz inerte, un flux, alors qu’avec le FCAW, ce flux se trouve dans le noyau de l’électrode.

Les principaux avantages des procédés SMAW sont leur flexibilité, leur coût ainsi que leur simplicité. Les soudeurs n’ont besoin que de quelques équipements pour commencer. L’équipement de protection habituel, un appareil de soudage et un paquet d’électrodes sont suffisants pour le travail. De plus, le soudage à l’arc est idéal pour les débutants, car ce procédé pardonne les erreurs sans conséquences.

Quel est le poste à souder idéal pour les bricoleurs ?

Maintenant que vous disposez de toutes les informations importantes, vous pouvez décider quelle machine à souder vous convient en tant que bricoleur. Voici à nouveau les avantages des différents procédés de soudage en résumé.

FCAW

Vous pouvez utiliser cette méthode à l’extérieur, même en cas de vents légers jusqu’à environ 10 km / h. Un gaz protecteur n’est généralement pas nécessaire. Avec un peu d’expérience, les machines à souder FCAW sont faciles à contrôler et donnent des résultats acceptables. Cette méthode a été développée pour souder l’acier et les fers en dehors de l’atelier.

GMAW/MIG/MAG

Ces trois méthodes de soudage similaires ne sont pas destinées au travail en extérieur, car le moindre coup de vent peut emporter les gaz protecteurs. Selon le procédé, vous pouvez traiter les fontes, l’aluminium, l’acier ou les alliages. Même les débutants peuvent manipuler l’équipement de soudage et créer un bon cordon de soudure après une courte période de formation. Un gaz protecteur est nécessaire pour cette technique de soudage.

TIG

Ce procédé de soudage, difficile à maîtriser, nécessite un bricoleur ayant une grande expérience du soudage ou un talent naturel. Toutefois, avec l’utilisation de gaz de protection, vous pouvez souder une grande variété de types de métaux, notamment la fonte, l’aluminium ou l’acier inoxydable. Cette technique de soudage ne peut être réalisée que dans des pièces.

Les soudeuses TIG sont fabriquées à partir de composants légers et très résistants. Selon la plupart des avis, le poste à souder TIG-205DS HF TIG/Stick/Arc TIG, conçu par YESWELDER est de loin l’un des plus fiables, légers et éprouvés. Il est livré avec une pédale, un marteau et une brosse, une pince de terre, un tuyau de gaz argon, un porte-électrode et une torche TIG avec les consommables.

En dehors de cela, vous pouvez également choisir le LTPDC2000D Non-Touch Pilot Arc Tig Welder &amp ; Stick Welder qui est conçu par LOTOS. Il s’agit d’un poste de soudage MMA/collant doté d’un découpeur plasma, d’un arc pilote non tactile et d’une double tension.

Soudage SMAW/électrode enrobée

Comment souder la fonte : Techniques de soudage et ce que vous devez savoir

L’électrode peut être utilisée pour le soudage même en cas de vent allant jusqu’à 25 km/heure. De plus, cette méthode est particulièrement peu exigeante, car seuls un appareil de soudage et les électrodes correspondantes sont nécessaires, en plus des vêtements de protection habituels. Un gaz protecteur n’est pas nécessaire car le flux sur les électrodes se charge de cette tâche. Tous les types d’acier et de fer, y compris certains alliages, peuvent être soudés. Il est également possible d’usiner les métaux rouillés. La technique est simple, facile à maîtriser et donne rapidement des résultats présentables.

Au passage, dans cet article, vous pourrez en savoir plus sur le fonctionnement d’un appareil de soudage électrique et les techniques à utiliser lors du soudage de la fonte.

Techniques de soudage de la fonte

Avec le soudage de la fonte, il y a deux techniques que vous pouvez utiliser. Il s’agit notamment des techniques de préchauffage et du soudage sans préchauffage. Nous verrons également comment colmater les fissures laissées par le soudage.

Avec préchauffage

Il ne suffit pas de démarrer la machine à souder et de se mettre immédiatement au travail. Dans le cas de la fonte, il faut toujours tenir compte de la chaleur.

Avec cette technique, le métal doit être chauffé avant le soudage. Le but de ce chauffage est d’éviter que la pièce en fonte à souder ne se déforme.

Le préchauffage est utilisé lors de ce que l’on appelle le soudage à l’arc. Celui-ci se compose de deux éléments, l’électricité utilisée et une électrode en feu.

Le préchauffage est idéal pour la préparation de la réparation de la fonte car il brûle les impuretés et le graphite, ce qui réduit le risque de fissures et de porosités lors du soudage.

En meulant normalement le fond du chanfrein, il reste des saletés et des impuretés, ce qui peut poser des problèmes lors du soudage. Pour certaines soudures, il est conseillé d’utiliser la technique du beurrage.

La première étape consiste donc à percer les extrémités de la fissure dans la pièce à cimenter. La raison de cette opération n’est peut-être pas évidente au premier abord, mais elle est évidente : il s’agit d’empêcher la fissure de la pièce à colmater de s’étendre davantage.

Cette fissure est ensuite exposée à l’aide de la fraise en forme de V. Le chauffage de la pièce en fonte à traiter, mentionné précédemment, est préparé de préférence de manière à ce que la pièce en fonte soit vissée à une plaque d’acier pour la fixer.

Le martelage doit avoir lieu après chaque étape. La raison en est qu’un tel processus élimine la tension du matériau traité.

Sans préchauffage

Sans préchauffage, c’est également possible, mais la température de la pièce ne doit pas dépasser 60 °C. Veillez à souder de petites pièces et à perforer la soudure avec un marteau. Vous éviterez ainsi que la zone située à côté de la soudure ne se déchire.

La plupart des réparations de fonte sont effectuées par le procédé ARC/SMAW (soudage MMA). Vous pouvez souder sans préchauffage en suivant les recommandations suivantes :

  • soudez par passes courtes (soudures discontinues) (0,8 à 1,1 incehs), en fonction de l’épaisseur
  • utiliser des électrodes de petit diamètre
  • souder avec une faible intensité
  • maintenir en permanence la température du métal en dessous de 100 °C
  • marteler la soudure immédiatement après le soudage avec un marteau arrondi.

Sceller les fissures

De petites fissures apparaissent généralement à côté des zones soudées en raison des caractéristiques des fontes, même lorsque vous suivez les bonnes pratiques.

Et cela peut être un gros problème si la fonte nécessite une imperméabilisation. En attendant, vous pouvez colmater les fuites avec des produits d’étanchéité spéciaux pour la fonte. Sinon, si vous la laissez ainsi, le matériau peut commencer à rouiller après sa remise en service.

Conseils et avertissements

Lors du traitement de ce matériau, certains aspects et règles doivent être pris en compte pour obtenir des résultats parfaits.

  • Pour éviter que la pièce ne devienne dure et cassante (fonte blanche), la fonte doit être durcie avant le soudage, puis refroidie lentement.
  • Nettoyer soigneusement le métal de base ou les fissures et éliminer l’huile et la rouille.
  • Ouvrir un joint de soudure et le nettoyer à fond (meulage)
  • Éviter les coins et les bords tranchants
  • Retirez la peau de coulée dans la zone de la couture
  • commencer à souder avec le plus petit diamètre possible
  • En cas d’utilisation d’une électrode de même composition chimique ou d’un poste de soudage acétylène-oxygène, la pièce doit être préchauffée (à environ 600 °C).
  • Lors de l’utilisation d’électrodes de soudage contenant du nickel, préchauffer à 300 à 350 ° C.
  • Localiser précisément les fissures au moyen d’un contrôle par ressuage.
  • Lorsque vous soudez des fissures, percez des trous d’arrêt aux extrémités des fissures.
  • Soudez les fissures du centre de la fissure vers l’extérieur.
  • Laissez toujours refroidir lentement la pièce soudée.
  • Enlever les résidus de scories

N’oubliez pas la finition

Lorsque le travail est terminé, il est important de laisser refroidir le matériau aussi lentement que possible.

Un four de trempe convient pour cela, mais aussi du sable chaud ou des cendres chaudes.

Si nécessaire, une option viable consiste à utiliser une couverture de soudage. Il ne faut en aucun cas effectuer le processus de soudage pour laisser négligemment tout après – éventuellement même par temps froid en hiver.

Conclusion

Bien sûr, vous pouvez souder de la fonte. Il n’y a que quelques points à considérer. Le préchauffage est généralement recommandé, surtout pour les techniques de préchauffage. Avec cette technique, le métal doit être chauffé avant le soudage. Le but de ce chauffage est d’éviter que la pièce en fonte à souder ne se déforme.

Il ne faut pas non plus oublier ce qu’il faut faire lorsqu’il y a des fissures dans la fonte à souder. Dans ce cas, le sens de la soudure doit toujours aller de l’extérieur vers l’intérieur.

Une attention particulière doit toujours être accordée à la manipulation de la température et de la chaleur générée pendant le soudage. Ceci doit toujours être observé lorsqu’une pièce moulée doit être soudée.

Avec cela, vous devriez être en mesure de maîtriser les processus de soudage de la fonte.