Définitions

Un soudage, ou une soudure métallique, est obtenu par fusion d'un métal d'apport avec le métal de base, à la différence du soudobrasage et du brasage où il n'y a fusion que du métal d'apport.

Il y a toujours une préparation des pièces en fonction du type de soudure :
    - décapage mécanique par brossage, meulage,
    - décapage chimique et dégraissage (les solvants chlorés sont à proscrire),
    - préparation des bords (chanfreinage), préchauffage...

Les différents procédés manuels de soudage :

Il existe différents procédés manuels, semi automatiques ou automatiques.
Nous n'envisagerons que les procédés manuels et semi automatiques. En effet, les procédés automatiques (par faisceau d'électrons ou par faisceau laser ou robotique) ont un opérateur à distance, peu soumis à risque.

• Le soudage oxy-acétylénique ou soudage oxy gaz
• Le soudage électrique par résistance ou soudage par points ou à la molette
• Le soudage à l'arc électrique (75% du soudage manuel):

• Soudage à l'arc électrique avec électrodes enrobés.
• Soudage sous protection gazeuse :

• électrodes non fusibles : TIG
• fil électrodes fusibles ou soudage semi-automatique (MIG-MAG)

• soit à fils pleins
• soit à fils fourrés (avec ou sans gaz).

• Soudage particulier : à l'arc plasma dont nous ne parlerons pas. C'est un soudage de haute qualité (aéronautique) sur métaux nobles. C'est un soudage de haute qualité (aéronautique) sur métaux nobles. C'est un procédé coûteux nécessitant une haute qualification (ndlr : pas nécessairement théorique, mais surtout de très bonnes aptitudes gestuelles et visuelles compte tenu de la petitesse du bain de fusion qui réclame une excellente précision . Pour ma part, j’ai plutôt vu  exercer ce procédé, pour le rechargement de moules (plastique, objets fabriquées etc… )

La flamme est due à la combustion du mélange O² - acétylène (ou H², gaz de ville ou propane), le mélange étant assuré par le chalumeau.
Le métal d'apport est amené si nécessaire manuellement par une baguette. Des flux décapants sont  soit incorporés dans les baguettes ou dans un récipient dans lequel on trempe la baguette de métal d’apport préalablement chauffée. Les décapants varient en fonction des matériaux à assembler
Ce procédé est utilisé surtout pour le soudage autogène (métal d’apport et métal de base de même nature) ou hétérogène (le brasage et le soudo-brasage)
 

Les risques majeurs :

• les projections et les brûlures si l’on surchauffe le bain de fusion  ou si la buse entre en contact avec le métal en fusion (donc port de vêtement en coton ignifugé, couvrant, obligatoire),
• les irritations O.R.L. par les fumées dégagées par les décapants,
• U.V. peu importants donc des lunettes avec protection 4 à 7 suffisent.

• écran autour du poste de soudage
• état des flexibles (fissurations...),
• vérification des manomètres sur bouteilles (cassé ou fissuré),
• fixation des bouteilles,
• état des détendeurs (l'idéal, ce sont les détendeurs indémontables ALTOP de chez AIR LIQUIDE qui sont changés en cas de panne),
• clapet anti-retour pare flamme : doit être le plus près possible de la flamme ( il existe des tuyaux avec anti-retour incorporé dans le manche),
• sécuristop : en cas de tuyau coupé accidentellement,
• graisse et O² = risque d'explosion, (veiller à la propreté de l'atelier et des vêtements),
• fuite O² : attention aux gants, tissus qui peuvent être imbibés de graisse, surtout ne jamais se dépoussiérer soi- même avec de l’oxygène (cas avérés)

• couleur des tuyaux et flexibles :

• O² = bleu (comburant),
• H²-acétylène = rouge (combustible)
• propane = rouge

• couleur normalisée des bouteilles de gaz :

• O² = blanc
• acétylène = marron
• butane-propane = bleu.

Définition :

Soudage sans métal d'apport par passage d'un courant électrique de forte intensité combiné à un effet de pression.

Risques majeurs :
 

• risque électrique,
• production de projections de particules incandescentes,
• bruit car décapage des surfaces en particulier mécanique obligatoire (par meulage, brossage ou sablage).

• appareil électrique : contrôle périodique,
• pas de solvants chlorés lors du décapage,
• lunettes à coques latérales,
• guêtres, vêtements ignifugés en coton très couvrant,
• écran autour du poste de soudage à cause des projections de particules incandescentes.

C'était le procédé le plus couramment employé, de plus en plus remplacé aujourd’hui par le procédé MIG-MAG, plus avantageux.
L'électrode fond simultanément avec le métal de base et forme alors le cordon de soudure qui est recouvert d'un laitier protecteur (constitué par l'enrobage de l'électrode). La baguette est tenue par un porte électrode.

Les risques majeurs :

• les brûlures,
• les projections du laitier lors de la soudure ou lors du piquage après soudure,
• les risques de "coups d'arc" car rayonnements U.V. (très importants avec l'aluminium) et rayonnements I.R.,
• le risque électrique faible sauf si environnement humide,
• les fumées plus ou moins importantes (l’enrobage basique émet plus de fumées que l’enrobage rutile)

• installation du générateur,
• raccordements adéquats (câbles d'alimentation, coupe circuit, prise de masse),
• état du câble de masse, du câble pince, du porte électrode,
• surtout pas de solvants chlorés pour nettoyer les pièces ! (les rayons Ultra Violet, provoquent une réaction chimique du trichlorétylène qui se transforme en  gaz phosgène)
• protections individuelles +++ (car laitier en projection).

Définition :

C'est un soudage à l'arc sous flux gazeux neutre (argon, hélium ou argon-hélium) avec électrode réfractaire (non fusible : tungstène pur ou tungstène thorié, tungstène cérié ou tungstène zirconié) et une baguette de métal d'apport.
Le soudeur tient la torche d'une main pour établir l'arc avec la pièce à souder et la baguette de l'autre main pour former et alimenter le bain de fusion.

Les risques majeurs :

• brûlures,
• coups d'arc,
• projections faibles de corps étrangers dans les yeux,
• bruit faible sauf avec aluminium,
• rayonnements (attention aux environnements fermés en acier inox ou alu poli, cuve par exemple, qui par réverbération des rayons, peuvent provoquer de grave brûlures au cou si celui ci n’est pas protégé : cas avéré)

• I.R. et U.V. +++
• Production d’ozone dans une enceinte fermée (l'ozone est la conséquence de l'effet de l'arc électrique et des UV sur l'oxygène de l'air)
• Rx ionisants en cas d'affûtage des électrodes en tungstène thorié,

• poussières de chrome hexavalent et nickel si soudure de l'inox.

• État du poste de soudage : générateur et bouteilles de gaz.
• Danger si atmosphère confinée car l'Argon et l'Hélium sont des gaz asphyxiants..
• Haute protection oculaire obliatoire (casque de soudeur à cristaux liquides ou protane à indice de protection élevé 10 à 13, CAR, au contraire du soudage à l’arc avec électrodes enrobées et dans une moindre mesure en semi automatique MIG MAG, en l’ABSENCE de fumées abondantes et de laitier, le bain de fusion apparaît plus nettement et à intensité égale, il est plus violent en TIG
• Si bout des électrodes est rouge (tungstène thorié) ou gris (tungstène cérié) : nécessité d'affûtage car le métal soudé est de l'inox.
• Si le bout des électrodes est vert : tungstène pur.
• Si le bout des électrodes est blanc : zirconium.

Définition :

C’est le procédé de l’avenir, grâce aux progrès accomplis par les constructeurs d’appareils qui axent tout sur lui.

C'est du soudage à l'arc sous flux gazeux avec fil électrode fusible.
Le fil conditionné sous forme de bobine, à la fois métal d'apport et électrode, est amené de façon automatique et continue par un dévidoir et des galets d’entraînement, à la torche qui est tenue à la main.
L'arc se forme entre le fil d'apport qui avance automatiquement et le métal de base.

Caractéristique du fil d'apport :

• fils pleins ou fils nus dans le procédé MIG (protection par Argon ou Argon-Helium) et dans le procédé MAG (protection par CO2 ou Argon - CO2 (gaz binaire) ou Argon CO2- O2   (gaz ternaire, etc…))
• fils fourrés avec ou sans gaz : le fil électrode fourré a une structure tubulaire rempli d'un flux interne qui remplace le gaz lors de la fusion de certain de ses éléments et qui peut, à l’instar de l’électrode enrobée, apporter des améliorations métallurgiques, au métal déposé

Les risques majeurs :

• poussières +++ et fumées +++ : surtout oxyde de fer,
• dégagement de gaz et notamment du CO avec les fils fourrés, Ozone si MIG sur aluminium et aciers inoxydables
• brûlures,
• risques de projections de corps étrangers très importants dans les yeux (métal en fusion),
• beaucoup de rayonnements U.V. et I.R.,
• beaucoup de bruit lors du soudage avec certains paramètres de réglages ( en courts-circuits par exemple)
• beaucoup de bruit lors du meulage.

• Vérifier l'état de poste de soudage.
• Le réglage du générateur permet de diminuer les projections.
• Maintenance journalière de l’appareil et plus précisément de sa partie mécanique (dévidoir, galets, gaine, torche, qu’il faut débarasser des poussières émises par la friction du fil sur ceux ci)
• Diminution du dégagement en CO avec certaines gammes de fils (exemple : gamme écologique de S.A.F).
• Haute protection oculaire obligatoire (casque à cristaux liquides et cagoules, verres de protection 11 à 14),
• Torche aspirante possible dans le MIG et dans les fils fourrés sans gaz.

 

Couleurs normalisées des bouteilles de gaz :

• Oxygène O2..............................................Blanc
• Acétylène C2 H2......................................Marron clair
• Butane C4 H10.........................................Bleu
• Propane C3 H8.........................................Bleu
• CO2 Anhydride carbonique.......................Ogive grise
• Argon......................................................  Ogive vert soutenu (Nouvelle Norme européenne)
• Mélange Argon + CO2..............................Ogive vert clair (Nouvelle Norme européenne)
• Azote…………………………………….Ogive noire

Bouteilles d'O² à l'écart des bouteilles de gaz (>= 6 m) sinon mur de 1,50 m, résistant au feu.

Bouteilles de gaz stockées à l'ombre < 50°.

Aucune matière inflammable à moins de 10 m du poste de soudage.

N° d'échelon des verres teintés pour soudeur :

• S.O.A. : 4 à 7
• SAE, SEMI, TIG :

• pour aide-soudeur : 1 à 4
• pour soudeur : 9 à 15

• SAE, MIG, MAG : gants en cuir 3 à 5 doigts + manchette
• TIG : 5 doigts, cuir fin et souple + manchette

8 classes : A¹, A², A³, A⁴, B¹, B², B³, B⁴

Définition "câble de connecteur de pièce" : câble qui relie le générateur à la pièce à souder.

Permis de feu si travaux d'entretien et de rénovation.

Soudage dans espace confiné :

• risque électrique important : isolation et surveillance du soudeur,
• ventilation et contrôle atmosphère continus.

Dans tous les types de soudure : vérifier la ventilation et favoriser l'aspiration locale.

Arrêté du 14 décembre 1986 : Circuits électriques mis en oeuvre dans le soudage électrique.

Décret du 14 novembre 1988 : Protection des travailleurs dans les établissements mettant en oeuvre des courants électriques.

Recommandations

• de la Caisse Nationale d'Assurance Maladie

• R 52 : "Soudage à l'arc avec électrodes enrobées en atmosphère gazeuse"
• R 119 : "Travaux dans les cuves et réservoirs"

• de l'INRS

• Publication ED 009 : Chalumeaux oxy-gaz manuels. Mesures de préventionà adopter lors de l'utilisation.
• Publication ED 019 : Masques et filtres optiques pour le soudage à l'arc.
• Publication ED 033 : Soudage électrique à l'arc avec électrode réfractaire TIG. Installation et prévention.
• Publication ED 360 : Soudage à l'arc
• Publication ED 668 : Opérations de soudage à l'arc
• Publication ED 742 : Soudage au chalumeau

•  A 81-040 : Poussières émises par les produits d'apport
• Classe A 85 : Matériels de soudage à l'arc
• NFC 15-100 : Installations électriques à basse tension
• NFS 73-010 : Chaussures de sécurité
• NFS 73-101 : Spécifications relatives aux protections oculaire
• NFS 77-104 : Filtres de soudage

• SAF, groupe Air Liquide Welding, soudage-coupage

• Le site Soudeur.com : le site dédié aux métiers du soudage

• Filtres électro-optiques de soudage à l'arc. Cahiers de Notes Documentaires, 4 ème trimestre 2003, N° 193, pp.9-18.

Dernière mise à jour mai 2006