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Torches
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Torches

La torche a trois fonctions:

  • maintenir l'électrode de tungstène;
  • canaliser le gaz de protection;
  • assurer la continuité du courant pendant le soudage.

Il existe sur le marché plusieurs types de torches pour le soudage à l'arc électrique avec électrode réfractaire sous protection gazeuse. Dans le cas du procédé GTAW manuel, la torche est raccordée à la soudeuse par un câble et elle est entièrement mobile. Dans le cas du procédé GTAW automatique, la torche est généralement fixe et son mouvement peut parfois être obtenu par programmation.

Parce que le procédé de soudage GTAW dégage beaucoup de chaleur, les torches doivent être refroidies. Le refroidissement de la torche permet de souder avec aisance et en toute sécurité. Lorsque le soudage requiert une faible intensité de courant, c'est le gaz qui circule dans le boyau où se trouve le câble du courant de soudage qui aide à refroidir la torche. Ce genre de refroidissement est suffisant, car une faible intensité produit une faible quantité de chaleur. Toutefois, lorsqu'un courant élevé est exigé, soit entre 150 et 500 A, c'est un liquide qui refroidit la torche et le câble de soudage.

On peut donc diviser les torches en deux catégories:

  • les torches refroidies par du liquide;
  • les torches refroidies par du gaz.

Torches refroidies par du liquide

Généralement, on utilise les torches refroidies par du liquide lorsqu'on a besoin d'une intensité de courant élevée, soit 150 A et plus, avec un facteur marche de 100 %.  

Torche refroidie par du liquide (AWS)

Couptor.jpg (19860 octets)

Pour un courant maximal de 350 A, on utilise une buse de céramique. Pour des intensités supérieures, on préfère une buse métallique.

La tête de protection permet d'utiliser des électrodes de longueur importante. Toutefois, cette tête peut être remplacée par un simple bouchon pour permettre de travailler dans un endroit restreint. À ce moment, on doit utiliser une électrode de tungstène courte. L'interrupteur permet d'actionner à distance le courant de soudage, la haute fréquence, la circulation du liquide de refroidissement de la torche et l'arrivée du gaz.

À l'intérieur du boyau de sortie du liquide se trouve le câble de soudage. Le liquide, en circulant, refroidit à la fois le câble et le corps de la torche. Un autre boyau permet l'entrée de liquide. La circulation du gaz inerte est également assurée par un boyau spécifique. Tous ces boyaux et le câble de commande à distance sont protégés par une gaine qui enveloppe le tout. Pour sa part, la poignée permet de manipuler aisément la torche et protège l'arrivée des boyaux.

Système refroidissement d'une torche GTAW refroidie à l'eau (Weldcraft)

Refreau.jpg (14803 octets)

Torflex.jpg (12608 octets) On trouve sur le marché des torches refroidies à l'eau dont la tête de soudage est réunie à la poignée par une pièce de néoprène moulé déformable, grâce à laquelle on peut souder sous n'importe quel angle dans des endroits difficiles d'accès.

Surchauffe de la torche

Si le débit de liquide est interrompu ou diminue, la torche et le câble surchauffent et brûlent. Aussi est-il important de disposer d'une protection adéquate contre la chaleur. L'équipement doit être léger et malléable pour une manipulation facile. Il existe deux dispositifs pour prévenir la surchauffe de l'équipement:

  • un interrupteur de sécurité, qui ouvre ou ferme le relais du courant de soudage jusqu'à ce que le débit de liquide soit normal;
  • un fusible, qui est introduit dans le circuit du courant de soudage et qui grille lorsque la chaleur devient trop intense.

Le système de refroidissement doit être propre. Autrement, les impuretés de l'eau risquent d'obstruer les conduits et de provoquer une surchauffe qui peut endommager l'équipement. Il est parfois nécessaire de placer un filtre à la source de liquide afin d'empêcher l'infiltration de rouille ou de saleté dans les boyaux.

L'eau peut provenir directement du robinet et être évacuée par un drain (figure précédente). Elle peut aussi être introduite dans un réservoir muni d'une pompe et d'un manomètre servant à contrôler la pression et la circulation de l'eau en circuit fermé. Dans ce dernier cas, il devient nécessaire d'utiliser un conditionneur d'eau, à intervalles réguliers, pour empêcher que l'eau ne se pollue et, de ce fait, ne salisse et n'obstrue les boyaux ainsi que la torche.

Système de refroidissement en circuit fermé (Weldcraft)

Refeauf.jpg (17041 octets)

Torches refroidies par du gaz

Les torches qui sont refroidies par du gaz peuvent généralement accepter un courant de soudage allant jusqu'à 150 A avec un facteur de marche de 100 %. Avec un facteur de marche de 60 %, il est possible de les utiliser avec un courant pouvant atteindre 200 A.

Torches refroidies par du gaz (Weldcraft)

Torche refroidie par du gaz Touch1.jpg (4920 octets)

Le refroidissement de ces torches est réalisé à l'aide d'une commande du poste de soudage permettant au gaz de s'écouler pendant un certain temps après l'arrêt du soudage, que l'on appelle postécoulement (afterflow). La commande se règle par une minuterie.

Système de refroidissement d'une torche GTAW refroidie au gaz (Weldcraft)

Refgaz.jpg (14112 octets)

Modèles de torches

Il existe sur le marché plusieurs types de torches de forme diverse. Voici quelques modèles et l'intensité maximale permise pour chacun.

Touch2.jpg (24354 octets)

Certaines torches sont munies d'un interrupteur qui sert à actionner une électrovalve. Cette dernière doit être ouverte avant d'amorcer l'arc et maintenue ouverte quelques secondes après que l'arc se soit éteint (jusqu'à ce que l'électrode soit refroidie) pour prévenir la contamination de l'électrode de tungstène.

Il existe présentement sur le marché des torches dont la tête de protection et la buse sont réversibles, ce qui permet d'obtenir un second angle d'inclinaison de la torche. Toutes les torches possèdent une pince porte-électrode ou un collet conçu pour une manipulation facile et rapide et qui sert à retenir fermement l'électrode de tungstène.

Buses

Les buses peuvent être opaques ou transparentes. Ces dernières permettent de voir l'arc et le bain de fusion. Les buses sont choisies d'après le courant de soudage que l'on doit employer. Le tableau indique le diamètre adéquat de la buse pour un courant de soudage donné.

Diamètre de la buse selon le courant de sondage

Courant de soudage (A) Diamètre de la buse (mm)
70 ou moins 6 ou 9
70 à 150 6 ou 11
150 à 250 11 ou 13
250 à 300 13 ou 15
300 à 500 15 ou 18

Différentes formes de buses

Types de buses (Weldcraft)

Buse1.jpg (20796 octets)

Diffuseur de gaz (Weldcratt)

Certaines buses sont munies d'un diffuseur gaz (gas lens). Le rôle de ce diffuseur est d'empêcher la turbulence du gaz de protection à la sortie de la buse. De cette façon, on peut laisser sortir l'électrode jusqu'à 19 mm pour assurer une bonne protection du bain de fusion lors du soudage d'angles intérieurs ou de chanfreins profonds.

Diffus.jpg (2617 octets)

 

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