Pourquoi faut-il protéger les consommables de soudage de l’humidité sur chantier ?

Tous les consommables de soudage ne réagissent pas de la même manière à l’humidité

Le terme consommable de soudage regroupe des produits très différents. Une électrode MMA possède une âme métallique entourée d’un enrobage, un fil MIG/MAG plein est essentiellement métallique, un fil fourré contient un flux à l’intérieur de son enveloppe et le soudage à l’arc submergé utilise un flux granulaire séparé.

Ces produits ne possèdent donc ni la même composition ni la même sensibilité à l’environnement. Certains enrobages ou flux peuvent absorber de l’humidité, tandis qu’un fil métallique plein sera davantage exposé à la condensation, à l’oxydation et à la contamination de sa surface.

Il faut donc éviter la règle simpliste selon laquelle tous les consommables devraient être stockés, séchés ou réétuvés exactement de la même manière.

Pourquoi l’humidité peut-elle devenir problématique pendant le soudage ?

L’arc de soudage porte localement les matériaux à des températures très élevées. L’eau ou les composés contenant de l’hydrogène présents dans l’environnement de l’arc peuvent alors contribuer à introduire de l’hydrogène dans le métal fondu.

Une partie de cet hydrogène peut rester temporairement dissoute dans le métal puis diffuser pendant et après le refroidissement. Sur certains aciers et dans certaines conditions, cette présence participe au mécanisme de fissuration à froid.

L’humidité n’est pas la seule source possible d’hydrogène. Les huiles, graisses, produits de corrosion et autres contaminants présents sur le fil ou sur la pièce peuvent eux aussi contribuer au problème.

L’hydrogène devient particulièrement important sur certains aciers sensibles

La fissuration à froid ne résulte généralement pas d’un seul facteur. Elle apparaît lorsque plusieurs conditions défavorables sont réunies, notamment une quantité suffisante d’hydrogène diffusible, une microstructure sensible et des contraintes de traction.

Les aciers présentant une trempabilité importante, les fortes épaisseurs et les assemblages fortement bridés peuvent demander une maîtrise plus rigoureuse de ces paramètres.

Dans ce contexte, utiliser un consommable spécialement choisi pour produire un faible niveau d’hydrogène tout en le laissant reprendre de l’humidité sur le chantier irait directement à l’encontre de l’objectif recherché.

Les électrodes bas hydrogène sont particulièrement sensibles aux conditions de stockage

Les électrodes basiques, souvent appelées électrodes bas hydrogène, sont fabriquées et conditionnées afin de limiter la quantité d’humidité présente dans leur enrobage lorsqu’elles sont utilisées conformément aux prescriptions prévues.

Après ouverture de l’emballage, leur enrobage peut reprendre progressivement de l’humidité dans l’atmosphère. La vitesse de cette reprise dépend notamment du produit, de la température, de l’humidité relative et de la durée d’exposition.

C’est pourquoi les fabricants peuvent imposer des durées maximales d’exposition, des conditions de maintien en étuve ou l’utilisation de carquois chauffants à proximité du poste de travail.

Les emballages sous vide sont particulièrement utiles sur chantier

De nombreuses électrodes bas hydrogène sont aujourd’hui disponibles dans des emballages hermétiques ou sous vide destinés à préserver leur faible teneur en humidité jusqu’à l’ouverture.

Ce type de conditionnement est particulièrement pratique lorsque les installations de stockage et d’étuvage disponibles sur le chantier sont limitées. Le paquet fermé protège les électrodes pendant le transport et le stockage tant que son intégrité est conservée.

Une fois l’emballage ouvert, les conditions d’utilisation changent. La durée pendant laquelle les électrodes peuvent rester exposées avant qu’une nouvelle mesure soit nécessaire dépend du produit et doit être déterminée à partir des indications de son fabricant ou de la procédure applicable.

Il ne faut pas laisser un paquet d’électrodes ouvert n’importe où sur le chantier

Un chantier peut présenter des variations importantes de température et d’humidité au cours d’une même journée. Un paquet laissé ouvert dans une camionnette, un conteneur, un local non chauffé ou directement près de la zone de travail peut donc être soumis à des conditions très différentes de celles prévues pour son stockage.

La pluie n’a pas besoin de tomber directement sur les électrodes pour qu’un problème apparaisse. Une atmosphère humide ou la condensation peuvent suffire à dégrader progressivement les conditions de conservation.

Il est donc préférable de ne sortir que la quantité de consommables nécessaire au travail prévu et de conserver le reste dans son emballage ou son système de stockage approprié.

Un carquois chauffant ne remplace pas nécessairement une étuve de séchage

Les équipements utilisés pour maintenir des électrodes à proximité du soudeur n’ont pas tous la même fonction. Un carquois chauffant sert généralement à maintenir des électrodes déjà conditionnées dans un état approprié pendant leur utilisation sur le chantier.

Une opération de séchage ou de réétuvage destinée à restaurer un consommable ayant repris trop d’humidité peut nécessiter une température, une durée et un équipement différents.

Il ne faut donc pas considérer qu’une électrode ayant été fortement exposée à l’humidité redevient automatiquement conforme après quelques minutes dans un récipient chaud.

Il n’existe pas une température universelle pour sécher toutes les électrodes

Les températures de séchage, de réétuvage ou de maintien dépendent de la nature de l’enrobage et du produit concerné. Appliquer systématiquement la même température à toutes les électrodes peut être inefficace et parfois dégrader leurs caractéristiques.

Les électrodes basiques peuvent nécessiter des traitements à température relativement élevée lorsqu’un réétuvage est autorisé. À l’inverse, d’autres types d’enrobage possèdent une formulation qui doit conserver une certaine quantité d’humidité pour fonctionner normalement.

La valeur correcte doit donc être recherchée dans la fiche technique ou les recommandations du fabricant et non déterminée à partir d’une règle générale.

Les électrodes cellulosiques constituent justement un cas très différent

Les électrodes cellulosiques utilisent un enrobage contenant une proportion importante de cellulose. Leur fonctionnement produit volontairement une atmosphère de protection riche en gaz et s’accompagne d’un niveau d’hydrogène beaucoup plus élevé que celui des électrodes basiques.

Leur enrobage possède donc un comportement très différent et ne doit pas être traité comme celui d’une électrode bas hydrogène. Un séchage excessif peut modifier leurs caractéristiques de fonctionnement.

Cette différence illustre pourquoi l’expression « électrode humide » ne suffit pas à déterminer automatiquement le traitement approprié : il faut d’abord connaître précisément le type et la référence du consommable.

Une électrode réellement détrempée peut devenir inutilisable

Une légère reprise d’humidité contrôlée et une exposition directe à l’eau ne constituent pas nécessairement la même situation. Une électrode ayant reçu de la pluie, étant tombée dans l’eau ou présentant un enrobage fortement dégradé peut ne plus pouvoir être restaurée correctement.

L’eau peut également provoquer des dommages mécaniques, des fissures ou un décollement de l’enrobage qui ne disparaîtront pas lors d’un éventuel séchage.

Lorsqu’un consommable a subi une contamination importante, les recommandations du fabricant doivent déterminer s’il peut être reconditionné ou s’il doit être écarté.

Les fils MIG/MAG pleins n’absorbent pas l’humidité comme un enrobage

Un fil plein utilisé en soudage MIG/MAG ne possède pas d’enrobage hygroscopique comparable à celui d’une électrode MMA. Il ne faut donc pas lui appliquer les mêmes règles d’étuvage.

En revanche, sa surface doit rester propre et en bon état. Une bobine exposée à un environnement humide peut subir de la condensation, de l’oxydation ou une contamination susceptible d’affecter à la fois le dévidage et la qualité du soudage.

La graisse, l’huile, la rouille et l’humidité présentes sur la surface du fil constituent également des sources potentielles de contamination lorsqu’elles atteignent l’arc.

La condensation peut apparaître lorsqu’une bobine froide entre dans un local chaud

Le problème peut apparaître sans aucune pluie. Une bobine conservée dans un stockage froid puis transportée dans une zone chaude et humide peut présenter une température suffisamment basse pour que la vapeur d’eau de l’air se condense sur sa surface.

Le même phénomène peut toucher une bobine laissée dans un véhicule ou dans un conteneur pendant une nuit froide puis utilisée immédiatement dans une atmosphère plus chaude.

Il faut donc éviter les changements de conditions susceptibles de provoquer de la condensation et laisser le matériel se stabiliser lorsque les recommandations de stockage du produit l’exigent.

Les fils fourrés doivent eux aussi être protégés de l’eau et de la condensation

Un fil fourré possède une enveloppe métallique renfermant différents constituants destinés à produire les caractéristiques métallurgiques et opératoires recherchées. Selon sa conception, il peut fonctionner avec ou sans gaz de protection externe.

Même si le flux est enfermé dans une gaine métallique, le fil doit être conservé dans les conditions prévues par son fabricant. Une exposition prolongée à une atmosphère défavorable peut provoquer une oxydation ou une contamination de la surface et affecter ses performances.

ESAB recommande notamment d’éviter le contact direct des fils fourrés avec l’eau ainsi que la condensation sur un fil froid et de conserver les bobines dans leur emballage d’origine lorsqu’elles ne sont pas utilisées.

Une bobine ne devrait pas forcément rester toute la nuit sur le dévidoir

Sur un chantier, il est tentant de laisser la bobine installée sur la machine afin de reprendre immédiatement le travail le lendemain. Pourtant, si le dévidoir reste dans un environnement froid, humide ou soumis à de fortes variations de température, le fil peut se couvrir de condensation.

La situation dépend naturellement du matériel, du produit et des conditions réelles de stockage, mais les fabricants peuvent recommander de replacer les bobines dans leur emballage ou dans une zone de stockage contrôlée après le travail.

Cette précaution est particulièrement pertinente lorsque le matériel reste dehors ou dans un local non régulé pendant la nuit.

Un fil rouillé ou fortement contaminé ne doit pas être considéré comme neuf après nettoyage superficiel

La corrosion visible indique que les conditions de stockage ont déjà modifié l’état de la surface. Sur un fil de soudage, cette dégradation peut perturber son passage dans le système d’alimentation et introduire des contaminants jusqu’à l’arc.

Pour certains fils fourrés ayant subi une contamination importante par l’eau ou présentant une corrosion sérieuse, le fabricant peut considérer que le produit ne peut plus être restauré dans son état initial.

Le coût relativement faible d’une bobine ou d’un paquet de consommables doit alors être comparé au coût potentiel d’une soudure défectueuse, d’une réparation ou d’un contrôle supplémentaire.

Les flux de soudage à l’arc submergé sont également concernés

Le soudage à l’arc submergé utilise un lit de flux granulaire qui recouvre complètement la zone de l’arc. Certains types de flux peuvent reprendre de l’humidité pendant leur stockage ou leur manipulation.

Cette humidité peut contribuer à augmenter la quantité d’hydrogène introduite dans le métal fondu. Des conditions de stockage, de séchage ou de maintien particulières peuvent donc être prescrites.

Les flux récupérés après soudage demandent également une organisation adaptée afin d’éviter leur contamination par des poussières, de l’humidité, des fragments de laitier ou d’autres matières étrangères.

L’humidité du flux et l’hydrogène diffusible ne suivent pas une relation universelle

Il serait pratique de pouvoir convertir directement une teneur donnée en humidité en une quantité précise d’hydrogène dans la soudure. En réalité, cette relation dépend fortement de la formulation du flux ou de l’enrobage considéré.

Deux consommables différents présentant une quantité comparable d’humidité ne produisent donc pas nécessairement le même niveau d’hydrogène diffusible dans le métal fondu.

C’est une raison supplémentaire pour respecter les caractéristiques et recommandations du produit précis plutôt que d’utiliser une limite générale valable pour tous les consommables.

La propreté compte autant que l’humidité

Conserver un consommable au sec ne suffit pas s’il est ensuite contaminé par de l’huile, de la graisse, de la poussière ou des produits de corrosion. Ces substances peuvent perturber le soudage et certaines contiennent elles aussi de l’hydrogène.

Les bobines, baguettes et électrodes ne devraient donc pas être manipulées avec des mains couvertes de graisse ou déposées directement sur une surface sale du chantier.

De la même manière, les consommables doivent être transportés dans des contenants appropriés plutôt qu’en vrac avec des outils, des chiffons gras ou d’autres produits susceptibles de les contaminer.

Le stockage sur chantier doit éviter le contact direct avec le sol

Les sols de chantier peuvent être froids, humides et sujets à de fortes variations de température. Poser directement des cartons ou des paquets de consommables dessus augmente le risque de dégradation de l’emballage et d’exposition à l’humidité.

Une zone de stockage propre, sèche et protégée permet de limiter ces problèmes. Les emballages doivent rester intacts aussi longtemps que possible et les produits doivent être organisés afin d’éviter que les références les plus anciennes restent oubliées pendant de longues périodes.

La rotation des stocks constitue donc aussi une bonne pratique : utiliser les produits dans un ordre maîtrisé limite les durées de stockage inutiles et facilite leur traçabilité.

Les consommables doivent être identifiés même après leur sortie de l’emballage

La maîtrise du stockage ne concerne pas seulement l’humidité. Sur une fabrication utilisant plusieurs nuances ou classifications de consommables, il faut également éviter leur mélange.

Une poignée d’électrodes sorties de différents paquets et déposées ensemble dans un récipient non identifié peut devenir impossible à attribuer avec certitude à une classification précise.

Les systèmes de stockage et de distribution utilisés sur chantier doivent donc préserver à la fois l’état du consommable et son identification lorsque la traçabilité est requise.

Comment savoir si un consommable doit être réétuvé ?

La décision ne doit pas être prise uniquement à partir de son aspect visuel. Une électrode peut sembler parfaitement sèche alors que son enrobage a repris davantage d’humidité que ce qui est acceptable pour l’application considérée.

Il faut connaître le type de consommable, les conditions et la durée de son exposition ainsi que les instructions du fabricant. Une procédure de soudage ou une spécification de fabrication peut également imposer des règles précises concernant la conservation et la distribution.

Lorsque l’historique du consommable est inconnu, il ne faut pas inventer une opération de réétuvage pour tenter de le rendre automatiquement utilisable.

Un réétuvage excessif peut lui aussi endommager certains consommables

La chaleur n’est pas une solution universelle à l’humidité. Certains enrobages peuvent être altérés lorsqu’ils sont chauffés à une température trop élevée ou pendant une durée excessive.

Les recommandations peuvent également limiter le nombre de cycles de réétuvage autorisés. Un produit soumis à plusieurs traitements successifs peut ne plus présenter les caractéristiques garanties initialement.

La température du four, la durée du traitement et le nombre éventuel de cycles doivent donc rester ceux indiqués pour la référence utilisée.

Pourquoi les règles peuvent-elles être plus strictes sur une fabrication industrielle ?

Une petite réparation non critique et une soudure destinée à une structure fortement sollicitée ne présentent pas les mêmes enjeux. Sur un équipement sous pression, une structure offshore ou un assemblage soumis à une exigence de ténacité, la maîtrise de l’hydrogène peut faire partie intégrante de la procédure de fabrication.

Les conditions de stockage des consommables peuvent alors être contrôlées, enregistrées et intégrées au système qualité. L’heure d’ouverture d’un paquet, la température d’une étuve ou le retour des électrodes non utilisées peuvent notamment faire l’objet de règles formalisées.

Ces exigences ne relèvent pas d’un excès administratif : elles permettent de démontrer que les consommables utilisés correspondaient bien aux conditions prévues pour qualifier et réaliser la soudure.

Le froid du chantier peut favoriser indirectement les problèmes d’humidité

Une basse température et une forte humidité sont souvent rencontrées simultanément sur les chantiers extérieurs. Une bobine, un paquet ou un équipement très froid déplacé vers un local chaud peut alors se couvrir de condensation.

Le stockage doit donc tenir compte non seulement de l’humidité ambiante mais également des variations de température susceptibles de faire passer les surfaces sous le point de rosée.

Notre réponse Le froid peut-il influencer un soudage réalisé sur chantier ? détaille les autres conséquences d’une température basse sur la préparation et le cycle thermique du joint.

La pluie représente évidemment une situation encore plus défavorable

Un consommable exposé directement aux précipitations ne se trouve plus simplement dans une atmosphère humide. Les emballages en carton peuvent se détériorer, les bobines peuvent être mouillées et les électrodes recevoir directement de l’eau.

Les consommables doivent donc être placés dans une zone protégée avant que ces conditions apparaissent. Une bâche improvisée posée après que les paquets ont déjà été détrempés n’efface pas leur exposition précédente.

La page Peut-on souder sous la pluie ou sur une pièce humide ? présente les autres problèmes associés à l’eau autour du poste de travail.

Comment organiser concrètement les consommables sur un chantier ?

La première étape consiste à consulter les fiches techniques des produits qui seront réellement utilisés. Elles permettent de connaître les conditions de stockage, les éventuelles températures de maintien ou de réétuvage et les limites d’exposition après ouverture.

Les consommables peuvent ensuite être conservés dans une zone propre et sèche, protégée des précipitations et des variations thermiques excessives. Les quantités sorties vers le poste de travail doivent rester adaptées à la consommation prévue afin de limiter les expositions inutiles.

Enfin, lorsqu’une fabrication impose une maîtrise particulière de l’hydrogène ou une traçabilité des produits, l’organisation doit permettre d’identifier les lots et de connaître les conditions auxquelles ils ont été soumis.

Un consommable humide ne doit pas être utilisé simplement parce que l’arc fonctionne

Une électrode peut encore amorcer correctement ou un fil continuer à se dévider alors que ses conditions de stockage n’ont pas été respectées. Le fait que le procédé semble fonctionner ne garantit donc pas que les propriétés prévues du consommable sont conservées.

Les conséquences peuvent être invisibles pendant le soudage et ne se manifester qu’au contrôle ou après refroidissement du joint. C’est notamment le cas de certains phénomènes liés à l’hydrogène.

La maîtrise des consommables doit donc intervenir avant le soudage plutôt qu’après l’apparition d’un défaut.

Pourquoi faut-il finalement protéger les consommables de l’humidité ?

Le consommable fait partie intégrante du procédé de soudage. Son état influence la stabilité de l’arc, la composition du métal fondu, la qualité du cordon et, dans certaines applications, la quantité d’hydrogène introduite dans l’assemblage.

Protéger les consommables de l’humidité permet donc de conserver aussi près que possible les caractéristiques pour lesquelles ils ont été fabriqués et sélectionnés.

La règle essentielle consiste toutefois à respecter la référence exacte du produit. Une électrode basique, une électrode cellulosique, un fil plein et un flux d’arc submergé ne doivent jamais être soumis automatiquement au même traitement.