Quelle est l’efficacité du soudage et l’efficacité du soudage pour SMAW, GMAW, TIG, FCAW et SAW ?

Efficacité en soudage

Dans le soudage, un certain nombre de facteurs d’efficacité sont impliqués et les plus courants sont :

  1. Efficacité de l’arc ou efficacité thermique
  2. Efficacité du procédé de soudage,
  3. Efficacité de dépôt et,
  4. Opérateur soudeur ou soudeur Efficacité

Qu’est-ce que l’efficacité de l’arc de soudage ?

La proportion de l’énergie disponible pour faire fondre l’électrode/le métal d’apport et la pièce est appelée l’efficacité de l’arc. L’efficacité de l’arc prend en compte la fraction de l’énergie de l’arc qui pénètre dans la pièce et n’est pas
perdue dans l’atmosphère environnante. Le procédé de soudage à l’arc submergé a l’efficacité d’arc la plus élevée et le gaz tungstène le plus petit.
L’efficacité de l’arc pour certains des procédés de soudage à l’arc couramment utilisés varie entre 20 % et 90 %. Pour un procédé donné, des facteurs tels que le soudage dans une rainure profonde, la longueur de l’arc, etc. influencent également l’efficacité de l’arc. Une efficacité d’arc plus élevée signifie généralement que pour une énergie d’arc donnée, une plus grande quantité de métal de soudure est déposée et la pièce refroidit à une vitesse comparativement plus lente. La valeur d’efficacité pour divers processus est indiquée dans le tableau ci-dessous, comme spécifié dans l’EN 1011-1.

L’arc de soudage fournit la chaleur intense nécessaire pour faire fondre localement la pièce et le métal d’apport. En effet, toute l’énergie électrique fournie par la source d’alimentation est convertie en chaleur (courant x tension). Une partie de l’énergie est perdue dans les fils électriques et, par conséquent, l’énergie disponible pour le soudage est le produit du courant (I) et de la chute de tension entre l’électrode où le courant pénètre et le bain de soudure (V). Par exemple, avec un courant de 400 A et une chute de 25 V de la pointe de contact au bain de fusion, l’énergie de l’arc est de 10 000 Joules/seconde. Cette énergie d’arc est partiellement utilisée pour chauffer l’électrode, faire fondre l’électrode consommable ou le métal d’apport ajouté séparément dans un processus d’électrode non consommable, et chauffer et fondre localement la pièce. Le reste de la chaleur est perdu par conduction, convection, rayonnement, projections, etc.

Qu’est-ce que l’efficacité de dépôt ?

Les procédés de soudage sont classés en fonction du manuel, du semi-automatique ou de l’automatique ainsi que du type de fil tel que le fil fourré ou le fil plein . Chaque facteur de ces classifications affecte le dépôt global de soudure dans le processus de soudage.

Ici, le Rendement de dépôt ou Rendement de Soudage fait référence au rapport du poids de métal d’apport déposé dans le métal d’apport au poids du métal d’apport fondu, exprimé en pourcentage. En termes simples, la quantité totale de fil d’apport qui est déposé dans le métal de soudure se compare à ce qui est fourni. Comme du métal perdu dans les projections de soudure et l’évaporation, etc. L’efficacité du dépôt pour divers processus est indiquée dans le tableau ci-dessous.

Référence : AWS Handbook, Volume 1

Qu’est-ce que l’efficacité de soudage ?

L’efficacité de soudage et l’efficacité de dépôt sont deux termes différents. L’efficacité du soudage signifie la vitesse à laquelle un processus de soudage peut déposer le métal fondu, tandis que l’efficacité du dépôt signifie le dépôt de soudure réel par rapport au fil d’apport fondu, quel que soit le temps.

Efficacité de soudage à l’arc en métal blindé ou de soudage à la baguette :  60 %

Rendement du soudage à l’arc avec blindage au gaz (FCAW-G) : 80-85 %

Rendement de soudage à l’arc auto-blindé (FCAW-G) : 75-80 %

Soudage à l’arc gaz-métal (GMAW-MIG/MAG) Efficacité : 93- 98%

Rendement du soudage à l’arc submergé (SAW) : – 99 %

Soudage à l’arc avec noyau métallique  (MCAW) : 95- 98%

Rendement du soudage à l’arc au gaz tungstène (GTAW ou TIG) : 93-98%

Le procédé SMAW donne une efficacité de dépôt inférieure à 60 % sur la base d’une comparaison entre le poids des électrodes achetées et le poids du dépôt de soudure obtenu. L’efficacité du procédé FCAW est inférieure à celle du soudage à l’arc sous gaz (GMAW) en raison des ingrédients de laitier qui contribuent à la protection de l’atmosphère mais ne deviennent pas du métal d’apport.

Qu’est-ce que le facteur d’efficacité du travail des soudeurs/opérateurs (Dw)

Il s’agit d’un facteur pour le temps d’arc moyen par heure de travail du soudeur pendant que le soudeur travaille sur le soudage et les fonctions liées au soudage. En d’autres termes, il s’agit du nombre total de minutes sur une heure pendant lesquelles le soudage a réellement lieu. Il s’agit d’un facteur important, qui est souvent difficile à établir. Cela aura une influence significative sur l’estimation des coûts de soudage, il faut donc prendre une décision prudente sur la sélection de Dw . Le facteur Dw est spécifique à l’atelier de soudage, influencé par la supervision de l’atelier, l’aménagement de l’atelier et la capacité du soudeur à travailler efficacement.

Voici des exemples de facteurs de fonctionnement typiques pour les procédés de soudage les plus courants. Ils doivent être utilisés comme base de départ et comparés aux expériences du magasin.


a) Processus SMAW
– Dw peut généralement être compris entre 10 % et 20 %. Cela fournira 6 à 12 minutes de temps d’arc par heure.


b) Processus FCAW
– Il s’agit d’un processus d’alimentation en fil continu, le facteur d’efficacité sera donc plus élevé que pour le SMAW.
– En utilisant le soudage semi-automatique sur des joints de soudure continus, le soudeur s’arrêtera toutes les deux à trois minutes pour changer de position de soudure. Appliqué à des soudures courtes, les arrêts seront plus fréquents.
– Supposons que le soudeur s’arrête chaque minute pendant ½ minute et fasse des pauses de 5 minutes chaque heure.
– Dw pourrait généralement être de 20 à 40 %. Cela fournira 12 à 24 minutes de temps d’arc par heure.


c) Procédé GMAW
Ce procédé est similaire au FCAW, à l’exception du fait qu’il n’y a pas de laitier recouvrant la soudure.
– Dw pourrait généralement être de 20 à 40 %. Cela fournira 12 à 24 minutes de temps d’arc par heure.


d) Procédé
SAW Le procédé SAW est généralement utilisé sur de longs tirages de soudure, et souvent sur une base de production. Si la longueur de soudure est plus longue ou si des joints épais sont soudés, la manutention du matériau sera moindre et des facteurs de fonctionnement plus élevés en résulteront. Pour ces raisons, la plage de facteur de fonctionnement est très large.
– Dw Pourrait généralement être de 30 à 70 %.


Remarque : les facteurs Dw ci-dessus sont des approximations. L’estimateur peut corréler des soudures de type et de procédé de soudage similaires, puis choisir un facteur Dw adapté à l’opération spécifique de l’atelier.