Chalumeau coupeur, soudeur et chauffeur

Principe de fonctionnement des chalumeaux coupeurs et soudeurs à l’acétylène et oxygène

Principe général

Qu’il s’agisse de souder, chauffer ou couper au moyen d’un chalumeau, la technique repose sur l’utilisation de la chaleur générée par un mélange gazeux.

Ce mélange d’oxygène avec un gaz combustible comme l’acétylène, le propane, l’éthylène ou tout autre gaz produit une flamme très chaude.

Les effets de la flamme en Soudage et Chauffe

En soudage, la chaleur dégagée par le mélange gazeux va permettre de fondre les pièces métalliques à souder. Pour effectuer l’assemblage, un métal d’apport approprié à la nature des pièces est ajouté pour fusionner avec les pièces à assembler et former ainsi la jointure.

Pour chauffer une pièce, il est nécessaire d’apporter une chaleur intense, localisée ou non. Cette chauffe va permettre de former cette pièce ou la dilater s’il s’agit d’un assemblage serré de deux pièces.

Les effets de la flamme en Coupage

Il s’agit de chauffer intensément et de façon localisée un acier au carbone jusqu’à son oxydation. En ajoutant ensuite au mélange un puissant jet d’oxygène, l’oxydation se trouve accentuée et la découpe sous forte pression d’oxygène peut se faire.

Cependant, certains matériaux s’oxydent difficilement ou ne s’oxydent pas tels que la fonte, l’aluminium et les aciers inoxydables. Pour ces matériaux, il faut utiliser la découpe au plasma ou à l’abrasif ou bien la découpe thermique.

Types de chalumeaux et applications pour le soudage, la chauffe et l’oxycoupage

Les chalumeaux soudeurs

Le chalumeau S00, le plus petit des chalumeaux, est celui qu’utilise les bijoutiers, les prothésistes dentaires et toute autre activité nécessitant une faible chauffe de précision.

Les chalumeaux S0, S1 et S2 sont des chalumeaux utilisés pour le brasage fort et le soudage de fortes épaisseurs.

La qualification de S0, S1 et S2 détermine par ordre croissant les capacités de brasage et de soudage.

Les buses annulaires sont associées à chaque dimension de chalumeau, au gaz combustible et calibrées selon les épaisseurs à souder ou à braser.

Les chalumeaux chauffeurs

Excepté le modèle S00, les autres modèles S1, S2, S3… peuvent aussi être utilisés pour de la chauffe plus ou moins importante selon la capacité du chalumeau et de la buse associée.

Il faut distinguer la chauffe localisée de la chauffe de zone diffuse. La chauffe localisée utilise une buse annulaire et la chauffe de zone utilise une buse multi-dards.

Les buses sont associées au gaz combustible (acétylène, propane…) et calibrées selon les épaisseurs à chauffer et l’équipement d’alimentation en gaz combustible ; soit une bouteille, soit un cadre de 6, 9 ou 12 bouteilles.

C’est le débit nécessaire pour chauffer une pièce qui va déterminer le modèle de chalumeau et l’alimentation en gaz combustible.

En remplaçant la buse du chalumeau, il est possible de transformer un chalumeau chauffeur en chalumeau soudeur et vice versa.

Les chalumeaux coupeurs

Bien que la dénomination commerciale de ces chalumeaux soit propre à chaque fabricant, il existe deux catégories : les chalumeaux basse pression et les chalumeaux haute pression.

Le format, la forme et la dimension des buses du chalumeau dépendent des épaisseurs et de l’accessibilité des pièces à couper.

Le calibre des buses associées au type de gaz combustible et à la dimension du chalumeau vont déterminer le dimensionnement de l’équipement d’alimentation en gaz.

Sécurité et accessoires pour chalumeaux : Tuyaux, clapets anti-retour et manodétendeurs

La puissance d’un chalumeau est définie par la capacité de la buse qui l’équipe. Plus les débits sont importants, plus les équipements en amont du chalumeau doivent être proportionnés aux débits et aux pressions de gaz que la buse impose.

Chalumeau et détendeur de gaz : deux éléments indissociables

C’est le chalumeau par l’intermédiaire de la buse qui l’équipe qui détermine la capacité en débit et pression du détendeur de gaz. Un détendeur de gaz sous-dimensionné va altérer le bon fonctionnement du chalumeau jusqu’à l’empêcher de fonctionner ou le détériorer.

Chaque détendeur est spécifique au gaz combustible et au gaz comburant. Si l’un ou l’autre est sous-dimensionné, voire les deux, le chalumeau ne fonctionnera pas correctement.

La capacité du détendeur est subordonnée au débit nécessaire pour faire fonctionner le chalumeau coupeur ou le chalumeau soudeur ; dans certains cas, il est nécessaire de coupler plusieurs bouteilles pour obtenir un débit suffisant.

Les gaz d’alimentation du chalumeau déterminent la couleur et la capacité des tuyaux

La nature des gaz utilisés doit être associée à la couleur du tuyau qui caractérise chaque gaz ; les couleurs sont normées en France et il est interdit d’y déroger au risque de détériorer prématurément les tuyaux et le chalumeau.

Le dimensionnement des tuyaux est lié aux débits qu’imposent les différents chalumeaux.

La date de fabrication et les normes correspondantes sont imposées par le législateur et doivent être inscrites de façon indélébile sur les tuyaux.

Les anti-retours de flamme : une sécurité pour l’opérateur

Les anti-retours de gaz agissent comme une sécurité coupe-feu lorsqu’un chalumeau prend feu. Ce dispositif est destiné à protéger l’opérateur qui manipule le chalumeau et à éviter aux flammes de se propager jusqu’aux bouteilles qui pourraient dès lors exploser.

Il est fortement recommandé de placer ces anti-retours au plus près du chalumeau pour éviter de graves conséquences. Leur capacité dépend aussi de la longueur des tuyaux.

Les Buses et têtes de coupe des chalumeaux : variables d’ajustement des détendeurs

Contrairement aux usages, chaque buse ou tête de coupe influence directement le réglage des détendeurs des deux gaz. Pour connaître ces réglages, il convient de se reporter aux tableaux de correspondance des fabricants de chalumeaux. Le non-respect de ces consignes entraîne un dysfonctionnement ou une explosion du chalumeau par retour de flammes.

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