Soudage à l'arc à l'électrode enrobée

• carbures de tungstène, de chrome, de manganèse, de molybdène, de bore : dépose une couche de carbure pour améliorer la résistance à l'abrasion (électrode au + ou AC 45 V) ;
• carbures de niobium : résistance aux chocs et à l'abrasion (électrode au + ou AC 45) ;
• chanfreinage et gougeage (électrode au + ou AC 45−55 V) ;
• chauffage (électrode au - ou AC 60 V) ;
• perçage et découpage (électrode au - ou AC 45 V) ;
• rechargement.

C’est la partie métallique de l’électrode. C'est le métal d'apport déposé pour assembler les pièces. Elle compose le centre de l'électrode.

• Diamètres : 1,25 ; 1,6 ; 2 ; 2,5 ; 3,2 ; 4 ; 5 ; 6,3 ; 7 et 8 mm.
• Composition : aciers, alliages d’aluminium ou de cuivre, nickel, chrome.

Le rôle de l’âme :

1. conduit le courant ;
2. dépose le métal ;
3. crée l’arc électrique.

C’est un mélange complexe dont les composants sont choisis en fonction du métal à souder. Il forme le laitier qui remonte à la surface. Sa viscosité permet de varier les positions.

Pour éviter l'absorption d'humidité, on peut chauffer les électrodes au four (étuvage) avant de les utiliser. Certains enrobages sont résistants à l'absorption d'humidité mais leur efficacité ne dure que quelques heures.

Types d’enrobage :

1. Cellulosique ;
2. Oxydant ;
3. Basique ;
4. Rutile ;
5. Acide.

Il peut être de différents types :

• A ou RA (acide) : adapté aux aciers ;
• B ou RB (basique) : à utiliser en courant continu, son laitier adhère peu, donne des soudures étanches ;
• C ou RC (cellulosique) : courant continu, adapté aux positions délicates, pénétration profonde, donne des soudures étanches, l'arc décroche facilement ;
• O (oxydant) : arc stable, pénètre peu, bel aspect des soudures ; (non-utilisé de nos jours car dégage trop de fumées, source de maladies professionnelles)
• R ou RR (rutile, TiO₂) : arc stable, pénètre moyennement, donne des soudures étanches ;
• S : spécial.

Les électrodes ont des longueurs variées, 225 mm, 250 mm, 300 mm, 350 mm, 450 mm, 600 mm, ou 700 mm.

• Le potassium et le sodium, aux potentiels d'ionisation bas, maintiennent l'arc en place.
• La cellulose, les matières organiques et les carbonates dégagent du CO₂.
• Les métaux en poudre : chrome, manganèse, nickel, silicium, titane et le graphite migrent dans le métal pour lui conférer leurs propriétés.
• L'hydrogène diffusible accélère la fonte de l'âme, et diminue les coûts de main-d'œuvre.

• Électrique : meilleure ionisation qui améliore la stabilité de l’arc.
• Métallurgique : atmosphère gazeuse, le cratère protège le bain de fusion ; le laitier protège de l'oxydation, de l'effet de trempe, évacue les gaz prisonniers, sert d'isolant thermique. Il doit être nettoyé du cordon ; l'enrobage peut apporter des éléments d'addition modifiant les propriétés mécaniques (chrome, nickel, manganèse, , etc.). Il ajoute le métal ; il sert de point d'appui pour les positions de soudure (position montante, verticale, , etc.)
• Mécanique : le cratère évite le collage ; le laitier maintient le métal en fusion ; guide l’arc électrique. 

Différentes normes permettent d'identifier les électrodes. Les plus courante La norme européenne (EN) La norme Américaine (AWS)

• NF EN 499 : électrodes enrobées pour aciers non alliés et aciers à grain fin.

Exemple : E 35 5 (2Ni) R 4 2 H5

• E : électrode enrobée
• 35 : limite d'élasticité, résistance mécanique et allongement

Code	Limite élastique (N/mm²)	Résistance (N/mm²)	Allongement (%)
35	355	440 à 570	22
38	380	470 à 600	20
42	420	500 à 640	20
46	460	530 à 650	20
50	500	560 à 720	18

• 5 : température d'énergie moyenne de rupture à 47 J

Code	Température
6	−60 °C
5	−50 °C
4	−40 °C
3	−30 °C
2	−20 °C
0	0 °C
A	20 °C
Z	Aucune exigence

• 2Ni : composition chimique

Code	Mn	Mo	Ni
Champ vide	2,0
Mo	1,4
Mn Mo	> 1,4 - 2,0	0,3 – 0,6
1Ni	1.4		0,6 – 1,2
2Ni	1.4		1,8 – 2,6
3Ni	1.4		>2,6 – 3,8
Mn1Ni	>1,4 – 2,0		0,6 – 1,2
1NiMo	1,4	0,3 – 0,6	0,6 – 1,2
Z	autre

• R : type d'enrobage

Code	Enrobage
A	acide
B	basique
C	cellulosique
O	oxydant
R	rutile (TiO2)
RA	rutile acide
RB	rutile basique
RC	rutile et cellulose
RR	rutile épaisse
S	spécial

• 4 : rendement (quantité de métal déposée, les 100 % proviennent de l'âme, le reste de l'enrobage). Et type de courant.

Code	Rendement	Courant
1	≤105 %	alternatif, continu
2	≤100 %	continu
3	>105 ; ≤125 %	alternatif, continu
4	>105 ; ≤125 %	continu
5	>125 ; ≤160 %	alternatif, continu
6	>125 ; ≤180 %	continu
7	>160 %	alternatif, continu
8	>160 %	continu

• 2 : position de soudage

Code	Position
1	Toutes positions
2	Toutes positions, sauf verticale descendante
3	Bout à bout à plat, en gouttière, en angle à plat
4	Bout à bout à plat, en gouttière
5	Verticale descendante, cf. code 3

• H5 : hydrogène diffusible

Code	ml/100 g max
H5	5
H10	10
H15	15

• NF EN 757 : pour aciers à haute résistance
• NF EN 1600 : pour aciers inoxydables et résistant aux températures élevées

AWS signifie American Welding Society.

• AWS A5.1 : électrodes enrobées pour aciers (norme américaine)

Exemple : E 60 1 0

• E : la lettre (E) indique que c’est une électrode
• 60 : résistance à la traction x 1 000 PSI
• 1 : position

Code	Position
1	Toutes positions
2	Horizontal et à plat seulement
3	À plat seulement
4	À plat, par-dessous, horizontal, vertical descendant

• 0 :
• type de courant (AC : alternatif. DCEP : continu électrode au plus. DCEN : continu électrode au moins) ;
• quantité de poudre de fer par rapport au poids de l'enrobage ;
• dans certains cas, les deux derniers chiffres sont à prendre en compte.

Code	Courant	Arc	Pénétration	Enrobage	Poudre de fer
E--10	DCEP	Pénétrant	Profonde	Cellulose, sodium	0 à 10 %
E---1	AC, DCEP	Pénétrant	Profonde	Cellulose, potassium	0
E---2	AC, DCEN	Moyen	Moyenne	Rutile, sodium	0 à 10 %
E---3	AC, DCEN, DCEP	Faible	Faible	Rutile, potassium	0 à 10 %
E---4	AC, DCEN, DCEP	Faible	Faible	Rutile, poudre de fer	25 à 40 %
E---5	DCEP	Moyen	Moyenne	Peu d'hydrogène, sodium	0
E---6	AC, DCEP	Moyen	Moyenne	Peu d'hydrogène, potassium	0
E---8	AC, DCEP	Moyen	Moyenne	Peu d'hydrogène, poudre de fer	25 à 40 %
E--20	AC, DCEN	Moyen	Moyenne	Oxyde de fer, sodium	0
E--22	AC, DCEN, DCEP	Moyen	Moyenne	Oxyde de fer, sodium	0
E--24	AC, DCEN, DCEP	Faible	Faible	Rutile, poudre de fer	50 %
E--27	AC, DCEN, DCEP	Moyen	Moyenne	Oxyde de fer, poudre de fer	50 %
E--28	AC or DCEP	Moyen	Moyenne	Peu d'hydrogène, poudre de fer	50 %
E--48	AC or DCEP	Moyen	Moyenne	Peu d'hydrogène, poudre de fer	25 à 40 %

• AWS A5.5

Exemple : E80 1 8 -B2

• E : électrode
• 80 : résistance à la traction minimale x 1 000 PSI
• 1 : position
• 8 : type de courant, poudre de fer…
• B2 : composition chimique
• ISO 2560-A

• Électrode au pôle négatif (-).
• Pièce au pôle positif (+).

Note : température plus élevée du métal de base.

Bonne fusion du bain. Utilisé généralement pour les électrodes rutiles.

• Électrode au pôle positif (+).
• Pièce au pôle négatif (-).

Note : température plus élevée du métal d’apport.

Utilisé généralement pour l’électrode basique.

• Soudage

• NF EN ISO 2560, Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers non alliés et des aciers à grains fins

• Portail de la physique
• Portail de la production industrielle
• Portail de la chimie
• Portail des sciences des matériaux