Fabrication – usinage · TP 04 · 2nde
Souder à l'électrode enrobée : régler le poste et tenir le geste
Régler l'intensité selon l'épaisseur, amorcer sans coller, tenir l'électrode à 70° en descendant la main, et produire cinq cordons réguliers — trois essais, correction par le professeur, trois autres, puis les cordons notés.
Consignes de sécurité
Ce TP est le plus dangereux de l'année. Rien de ce qui suit n'est facultatif.
- Le coup d'arc. L'arc émet des ultraviolets intenses. Un seul regard sans protection brûle la cornée : la douleur — l'impression d'avoir du sable dans les yeux — arrive plusieurs heures après, souvent la nuit. Masque baissé avant d'amorcer, à chaque fois. Préviens tes voisins avant d'amorcer.
- Le piquage du laitier est l'opération la plus dangereuse pour les yeux. Des éclats brûlants partent dans toutes les directions. Garde ton masque baissé pendant que tu piques, ou à défaut des lunettes de sécurité fermées.
- Les brûlures. Les pièces soudées dépassent 700 °C et n'ont pas l'air chaudes. On ne touche jamais une pièce à main nue : gants de cuir ou pince étau. En cas de brûlure, faire couler un filet d'eau froide immédiatement et longtemps, puis prévenir le professeur.
- Les vêtements. Coton uniquement — bleu de travail. Les matières synthétiques fondent sur la peau et aggravent la brûlure. Tablier en cuir, manches baissées, chaussures de sécurité, col fermé.
- Pas de poche ouverte, pas de revers de pantalon : une goutte de métal en fusion s'y loge et y reste.
- La pince de masse se fixe sur la pièce ou sur la table conductrice avant d'amorcer. Sans elle, aucun courant ne circule.
- Machine consignée avant tout changement au poste autre que la molette.
- Poste dégagé, rien d'inflammable autour, bac d'eau à portée.
- En cas de doute, de brûlure ou d'éblouissement : arrête et appelle le professeur.
Matériel
Poste à souder à l'arc avec électrode enrobée. Sa molette de réglage est lisse : ni chiffre, ni graduation, ni unité. On la situe sur sa course, entre butée mini et butée maxi, et on marque sa position au feutre.
- Électrodes enrobées Ø 2, 2,5 et 3,2 mm, dans un étui sec
- Plaquettes d'acier propres, environ 4 mm d'épaisseur, et une plaque martyre
- Masque de soudeur, filtre 10 à 12
- Gants en cuir, tablier en cuir, bleu de travail en coton
- Marteau à piquer et brosse métallique
- Pince étau ou serre-joint pour manipuler les pièces chaudes
- Un bac d'eau à proximité
Situation
Souder à l'arc ne s'apprend pas en lisant. C'est un geste, et un geste s'acquiert en le répétant, en regardant ce qu'on a produit, et en recommençant.
Aujourd'hui tu ne construis rien. Tu apprends trois choses, et rien d'autre : régler le poste, amorcer sans coller, et tenir la main. Le résultat attendu tient en une phrase : cinq beaux cordons.
Regarde les deux vidéos, puis ouvre l'animation « Souder à l'électrode enrobée » : tu y verras pourquoi 70° suffit à faire avancer le cordon, et ce que donne chaque position de la molette — sans brûler de tôle.
Le déroulé est en trois temps : tu fais trois cordons, tu me les montres, je te dis ce qui cloche. Tu en refais trois. Quand tu te sens prêt, tu en fais autant que tu veux, et je note les cinq meilleurs.
1. La sécurité, avant tout le reste
Ces questions se répondent avant d'allumer le poste. Relis les consignes ci-contre, puis complète.
1.1 Pour chaque risque, dis ce qui se passe et ce qui te protège.
| Risque | Ce qui arrive si on s'en protège mal | Ce qui protège |
|---|---|---|
| Le rayonnement de l'arc | ||
| Le piquage du laitier | ||
| Le contact avec la pièce soudée | ||
| Les projections de métal en fusion |
1.2 Un coup d'arc ne se sent pas sur le moment. Au bout de combien de temps la douleur apparaît-elle, et à quoi ressemble-t-elle ?
1.3 Pourquoi les vêtements en matière synthétique sont-ils interdits au poste de soudure ?
1.4 Il y a un moment où l'on relève naturellement son masque, et c'est justement le plus dangereux pour les yeux. Lequel, et que faut-il faire à la place ?
1.5 Ton voisin va amorcer. Que doit-il faire avant, et pourquoi ?
1.6 Tu viens de te brûler la main sur une pièce soudée. Écris les deux gestes à faire, dans l'ordre.
1.7 Avant de commencer, coche ce que tu as réellement sur toi et à ton poste.
☐ bleu de travail en coton, manches baissées, col fermé ☐ tablier en cuir ☐ gants de cuir ☐ chaussures de sécurité ☐ masque, filtre 10 à 12 ☐ pas de poche ouverte ni de revers de pantalon ☐ pince de masse fixée ☐ poste dégagé, rien d'inflammable, bac d'eau à portée
2. Le poste et le circuit
2.1 Le poste est un transformateur. Il prend le courant du réseau et le transforme en un courant de soudage. Relève sur la plaque du poste et complète.
Tension d'alimentation : .......... V — tension de soudage annoncée : .......... V — intensité maximale : .......... A
2.2 Le courant doit faire une boucle complète. Nomme, dans l'ordre, les quatre éléments qu'il traverse en partant du poste et en y revenant.
2.3 Que se passe-t-il si la pince de masse n'est pas fixée ? Pourquoi ?
3. L'électrode enrobée
3.1 Une électrode a deux parties. Nomme-les et dis ce que chacune apporte à la soudure.
3.2 Le métal fondu dépasse 1 600 °C. À quoi sert le laitier pendant le refroidissement ?
3.3 Mesure l'épaisseur de ta plaquette et choisis ton électrode.
Épaisseur de la plaquette : .......... mm — diamètre d'électrode choisi : .......... mm
4. Régler le poste
La molette du poste ne porte aucun chiffre, aucune graduation. Tu ne peux donc pas « afficher 150 ampères ». Tu disposes de deux choses, et de deux seulement : la course de la molette entre ses deux butées, et le cordon que tu obtiens.
4.1 Pars de la position conseillée pour ton diamètre, puis situe-la sur la course.
Diamètre choisi : .......... mm — où placer la molette au départ : ......................................
4.2 Dès que tu tiens un réglage correct, pose un trait de feutre sur la molette et sur le bâti. À quoi te sert ce repère pour la suite de la séance ?
4.3 Puisque aucun chiffre ne te renseigne, qu'est-ce qui te dit que ton réglage est bon ? Cite les deux choses que tu regardes.
4.4 Deux réglages faux donnent deux cordons très différents. Complète, avec tes propres mots.
| Réglage | Ce qu'on voit sur le cordon | De quel côté tourner la molette |
|---|---|---|
| Trop froid | ||
| Trop chaud |
5. Amorcer sans coller
Amorcer, c'est frotter l'électrode sur la tôle comme une allumette, l'écarter de 4 à 5 mm pour établir l'arc, puis la rapprocher aussitôt à 2 ou 3 mm pour souder.
5.1 L'électrode colle. Décris le geste exact pour la décrocher — et dis ce qu'il ne faut surtout pas faire.
5.2 Après un collage, l'enrobage s'est cassé au bout et l'âme est à nu. Que dois-tu faire avant de réamorcer, et pourquoi ?
6. Le geste
- L'électrode à 70° par rapport à la tôle.
- La longueur d'arc constante, à peu près égale au diamètre de l'électrode.
- La main descend verticalement. Elle ne tire pas vers l'arrière.
6.1 Dans l'animation, fais varier l'angle. Pour 10 mm d'électrode fondue, note de combien le point de fusion avance.
| Angle | 90° | 70° | 45° |
|---|---|---|---|
| Avance du point de fusion | .......... mm | .......... mm | .......... mm |
6.2 Explique pourquoi la descente verticale donne une vitesse d'avance plus régulière que le fait de tirer l'électrode vers soi.
7. Trois cordons, puis l'appel
Fais vérifier ta tenue par le professeur avant d'allumer, et préviens tes voisins avant d'amorcer. Trace au feutre trois traits parallèles sur ta plaquette et dépose un cordon sur chacun, sur une quinzaine de centimètres. Pique le laitier masque baissé, brosse, et regarde.
7.1 Avant de m'appeler, juge toi-même. Coche ce que tu observes.
| Cordon 1 | Cordon 2 | Cordon 3 | |
|---|---|---|---|
| Cordon plat, largeur constante (≈ 1 cm) | |||
| Stries régulières | |||
| Collages pendant l'exécution |
7.2 Appelle le professeur. Note le défaut qu'il te désigne et sa cause.
8. Trois nouveaux cordons
8.1 Change une seule chose à la fois — c'est la seule façon de savoir ce qui a agi. Qu'as-tu changé, et qu'est-ce que ça a donné ?
| Ce que j'ai changé | Effet sur le cordon |
|---|---|
9. Les cordons notés
Enchaîne les cordons et brosse chacun. Je noterai les cinq meilleurs, pris ensemble : ce qui compte est la régularité, d'un cordon à l'autre comme d'un bout à l'autre.
9.1 Sur laquelle de tes plaquettes se trouvent les cinq cordons que tu présentes ?
10. La sculpture
Tu sais régler, amorcer et tenir ton geste : sers-t'en pour construire quelque chose. Dans le bac à chutes — boulons, rond à béton, clous, vis, tôle, plat — assemble deux personnages sur un socle. Le dessin en montre un exemple : tiges filetées pour les corps, têtes de boulon pour les têtes, rond plié pour les bras et les jambes, chute de tôle pour une jupe ou un tablier.
La méthode compte autant que le résultat. Pose tes pièces à blanc sur le socle avant d'allumer : un personnage tient debout ou ne tient pas, ça se voit avant de souder. Pointe d'abord — un point court à chaque jonction, rien de plus : tu peux encore redresser un bras. Recule, regarde l'ensemble, corrige. Puis seulement renforce les jonctions qui portent le poids. Pique et brosse.
Sur un clou ou une tôle mince, reviens vers le mini : ce qui allait pour ta plaquette de 4 mm perce un clou en une seconde.
10.1 Quels déchets de l'atelier as-tu utilisés, et à quoi t'ont-ils servi ?
10.2 Sur quelle pièce as-tu dû changer ton réglage, et dans quel sens ?
11. Remise en état du poste
Molette contre sa butée mini, poste à l'arrêt, électrode retirée de la pince, chutes au rebut métal, électrodes non utilisées remises dans leur étui sec, pièces chaudes signalées sur la zone prévue, table et sol balayés.
12. Appel professeur et évaluation
Un seul manquement fait tomber les 4 points de conduite : masque relevé au piquage, pièce à main nue, synthétique, amorçage sans prévenir.
La sculpture est hors barème : elle peut rapporter jusqu'à 2 points de bonus, sans jamais dépasser 20.