Pouvez-vous souder de l'acier galvanisé ? Un guide complet pour les soudeurs et les ingénieurs

Galvanized steel is a type of steel that has been coated in zinc for protective purposes. The zinc coating acts as a protective barrier for the underlying steel and prevents rusting. The coating thickness ranges from 2 to 8 mils (50 to 200 micrometers). However, it can change based on specific needs. The projects I have personally worked on at construction sites, have 3 to 5 mils as the standard thickness for building components. The protective zinc acts as a barrier. It also protects the underlying steel by corroding first.

Welding galvanized steel is a problem because of the different temperatures at which the metals of steel and zinc melt. Steel melts at extremely high temperatures, 2500°F (1370°C), and zinc melts at 787°F (419°C). The high temperature range causes the zinc to vaporize before the steel melts. The vaporized zinc produces toxic zinc oxide fumes. Inhaling these fumes can cause metal fume fever, especially without proper ventilation. It also harms the weld, leading to porosity and weak welds. I’ve seen projects where little ventilation led to weak welds, causing inspection failures. Though removing the zinc layer aides in solving the problem, it also increases cost and time.

Galvanized steel is quite common. It is used in structural beams as well as pipes and storage tanks. It is zinc-coated on most outdoor railings. Such usage requires rust prevention. Fabricators know why they must weld galvanized steel. We require strong welds. Worker safety must also be taken into consideration. The correct way to do it will depend on the specific galvanised steel welding project.

Comment souder l'acier galvanisé : Méthodes étape par étape

There are 3 main approaches for welding galvanized steel. The decision is relative to your project. Consider coating thickness, batch size, and the tools you have. In my experience, each method has its own advantages and disadvantages.

Méthode 1 : Enlever d'abord la couche galvanisée

For top-quality welds, especially with galvanized steel over 5 mils thick, this method is for you. It is best for structural applications like bridge work and load-bearing beams since the strength of the weld is crucial. The additional prep time will add to cost, but it is well worth it for stronger welds and less fume exposure during the welding process. I choose this method for critical structural projects.

To start, you will have to grind both sides of the weld area, using a flap disc or a wire wheel to remove at least two inches on both sides of the joint. Continue using the grinder until the coating sits on bare steel. You will notice the zinc layer disappearing and a gray color of steel will show from underneath. You can remove long units with machines, but doing it by hand takes 5 to 10 minutes per foot. Some places use acids, however it is important to crosscheck the safety data sheets of documents and the manufacturers. Following the manual step, you will have to clean the surface using solvents such as alcohol or acetone to scrub any grease or oil off the surfaces. I usually ensure to clean and check the surface before welding, since the dirt will cause corrosion.

Le soudage ne doit pas être effectué dans les 4 heures, car il exposerait le fer et formerait de la rouille sur la zone. Si de la rouille se forme, vous devrez nettoyer à nouveau la zone avant de la souder.

Méthode 2 : Soudage à travers le revêtement avec précautions

Coating penetrable welding works on coatings as thin as 3 mils. Therefore, it is an ideal process for small and quick jobs which do not require heavy preparation activities. I personally do quick fixes on outdoor railings using this technique as for welding, the coating simply burns off. I use this method for ventilation, but I avoid it for critical welds. Zinc fumes can weaken the welds and are hard to control.

When welding through the coating, adjust your settings by increasing the 6500 setting by 10 to 15 percent. This helps burn through the zinc layer. For MIG welding, use 130 amps instead of 120 for a quarter-inch steel. Also, increase the voltage to 22 volts instead of 20 volts. 6500 Move faster to reduce heat input 6500 and aim between 8 to 6500 10 inches per minute. This helps 6500 prevent burn through. Use a 6500 slightly larger 6500 wire diameter which helps 6500 with penetration. I have a notebook with all 6500 my settings for 6500 multiple coating thicknesses to save 6500 time for repeat jobs.

It is crucial to follow safety protocols when welding through coating and using local exhaust with 4000 CFM or more. Position the Exhauster Vent at least 3ft away from the user. Use a PAPR or supplied-air respirator. Regular breathing air isn’t enough for this method. The burnt zinc fumes are more intense when the burn is active. I always test airflow before any initial work. I use a smoke test which determines if the exhaust vent is functioning properly.

Méthode 3 : Utilisation de techniques de soudage spécialisées

Pulse MIG welding is great for controlling heat input. This makes it a good choice for cost-effective welding while reducing zinc vapor concentration. Some welders use cold metal transfer processes. These methods create less heat in the base metal. This lowers fume concentration. As a result, it helps prevent poor-quality welds, unlike higher temperature methods. These methods and advanced tools cost more, but they are a better choice for smaller units. They prioritize safety and quality, making them the more economical option.

Pulse MIG systems start at $2,500. Entry-level models go up to over $5,000. Advanced systems begin at $8,000. These systems need pulse capability, which also needs certain wire and gas combinations. This method suits high-volume shops. Smaller ones usually stick to standard methods. Check your volume before investing. Doing so reduces fume problems over time and improves weld quality.

Paramètres de soudage et sélection de l'équipement

Réglages de soudage MIG pour l'acier galvanisé

Le soudage MIG est très populaire pour travailler l'acier galvanisé car il est rapide et permet à l'opérateur d'avoir le contrôle. Le contrôle des fumées sur le dévidoir est très utile pour la plupart des projets de galvanisation. Il fonctionne pour de nombreuses épaisseurs de revêtement.

For most jobs, set the amperage from 80 to 150 amps. Use 80 to 100 amps for thin materials under 1/8 inch. For thicker sections up to 1/4 inch, use 120 to 150 amps. About 18 to 24 volts, dependent on your amperage, and argon-CO2 gas set to 75/25 (good with galvanized coatings for welding), about 20 to 25 CFH. Your travel speed should be 6 to 10 inches per minute. Any faster and you risk heat-controlled zinc vaporization.

Faites attention aux brûlures sur les matériaux fins. Si vous voyez des trous, vous devez réduire l'ampérage. Si la surface n'est pas propre, la porosité est inévitable. Le spay anti-éclaboussures est très utile pour les revêtements galvanisés.

Réglages de soudage TIG pour l'acier galvanisé

Le soudage TIG permet de mieux contrôler la précision lorsque l'on travaille sur de l'acier galvanisé fin et sur des dessins plus complexes. Il est également plus sûr que le soudage MIG dans des espaces restreints, car la production de fumées est beaucoup plus faible.

Réglez la gamme de la machine à souder entre 60 et 120 ampères en fonction de l'épaisseur des matériaux. Pour les tôles d'une épaisseur inférieure à 1/16 de pouce, utilisez entre 60 et 80 ampères. Pour les matériaux d'une épaisseur supérieure à 1/8, utilisez 100 à 120 ampères. Utilisez du gaz argon pur entre 15 et 20 CFH, et une vitesse de déplacement de 2 à 4 pouces par minute. Des vitesses de déplacement plus lentes permettent de contrôler le bain de soudure, ce qui est essentiel pour un soudage réussi.

Tungsten contamination is especially prevalent with coated materials such as galvanized steel. Use a dedicated tungsten grinder. Keep separate tungsten for different materials. This helps avoid cross-contamination.

Réglages pour le soudage en bâton (SMAW)

Stick welding is good for galvanized steel outdoors. It handles wind better than gas-shielded methods. This is the method of choice for field repairs due to its reliability and portability.

Réglez la plage de soudage à la baguette entre 90 et 140 ampères. Utilisez 90 à 110 ampères pour les baguettes de 1/8 de pouce et 120 à 140 ampères pour les baguettes de 5/32 de pouce. La tension avec les électrodes E7018 ou E6013 est stable entre 22 et 28 volts, et la vitesse de déplacement est de 4 à 6 pouces par minute.

Le collage de l'électrode est plus fréquent avec les revêtements galvanisés, il faut donc réduire la limite inférieure de la plage d'ampérage. L'élimination du laitier nécessite plus de précautions que d'habitude, car le revêtement de zinc peut se mélanger au laitier.

Guide de sélection de l'équipement : Ce qu'il faut pour souder de l'acier galvanisé

Les choix d'équipement comprennent des facteurs ayant un impact sur la qualité des soudures et la sécurité des travailleurs. J'ai déjà réalisé des projets de mauvaise qualité et il est beaucoup plus facile d'investir dans des outils de qualité plutôt que de devoir tout recommencer.

Basic MIGs start around \$400 and professional units cost between \$1,200 and \$3,500. Look for units that have adjustable wire feed speed for the best outfitting. TIG welders start from \$800 and units of professional grade cost between \$2,500 and \$5,000. Stick welders are quite affordable. Entry models cost between $200 and $400. Professional-grade units range from $600 to $1,200. Your primary applications will determine the choice.

You need various safety equipment, including:

• PAPR systems cost between $500 and $1,500.

• Supplied air systems priced from $800 to $2,000.

• Professional-grade systems starting at $300 and going up to $3,000.

These should be considered as part of your initial budget.

L'enlèvement du revêtement ajoute entre \NTP4T50 et \NTP4T100 au coût horaire de la main-d'œuvre. Le soudage direct qui implique un équipement de sécurité va de \NTP4T500 à \NTP4T2,000. L'investissement dans des équipements spécialisés est compris entre \NTP4T2.500 et \NTP4T8.000. Calculez votre volume pour déterminer la période de retour sur investissement.

La sécurité avant tout : Quels sont les risques liés au soudage de l'acier galvanisé ?

Welding galvanized steel can be dangerous. OSHA guidelines in 29 CFR 1910.252 highlight the need for local exhaust ventilation.

Use the right PPE:

• Auto-darkening helmet

• PAPR or supplied air respirator

• FR clothing

• Leather gloves

• Safety boots

Also, set local exhausts between 4-6 ft. Use 2000 CFM for light work and 4000 CFM for heavy work.

Remember PPE should always be used in tandem with ventilation systems.

Erreurs de soudage et comment progresser

Brûlures

Burn Through or Overheating is excessive heat when the amperage is too high or the travel speed is set too low. When Zinc gets too hot, it vaporizes at about 787°F. This can create holes in materials that are otherwise undamaged during welding. This issue is known as burn-through.

Welding settings should be lowered by 10-15 percent in more standard settings. Increase travel speed to about 8-10 inches per minute. Also, use a smaller wire diameter with thinner materials. This will help reduce heat input.

A glowing, wide weld pool indicates too much heat, which suggests overheating. The diameter of the wire being used should determine the pool; anything larger generates too much heat. Listen for burning or popping sounds. If you hear them, adjust the settings right away. Otherwise, the correct settings won’t take effect, and burn-through may happen.

Ventilation inadéquate

Un soudeur peut prendre de nombreuses bouffées. Certaines d'entre elles peuvent être plus nocives que d'autres. Les fumées concentrées de zinc de l'acier galvanisé sont nocives car elles peuvent être mortelles. Si les armes ne sont pas utilisées correctement, l'acier galvanisé peut également dégager beaucoup de fumées. Si le travail est effectué à grande échelle, les ventilateurs nécessaires doivent être au nombre de 400.

Si vous voyez M. Z ressembler à un fantôme, cela signifie que la ventilation n'est pas bonne. Si vous parvenez à sentir une odeur de bronze, cela signifie que les travailleurs ne disposaient pas de beaucoup d'installations. Les zombies sont en quelque sorte les enfants-vedettes d'affiche d'une mauvaise ventilation.

Mauvaise sélection du matériau d'obturation

Welding a 1000 series to a galvanized piece is tough. The chances of a successful weld are very low. The weld is bound to be porous as it is very soft. If you admire puzzle pieces with 1000 series, it is best to work with a 700 series. If you admire puzzle pieces, it is best to work with a 700 series.

If the welded area is full of bubbles, it means you are working with the wrong filler. If welds are coming with more cracks, it is best to check for the filler.

Applications concrètes et études de cas

Soudage de charpentes métalliques

There was a fabrication shop once that welded two galvanized I-beams on a bridge. The beams connected were 12 inches deep with 5 mils thickness. The work here was crucial for load-bearing needs. The team used grinding techniques to strip the coating from the welds.  The prep stage on each beam took around 8 hours. After proper…

All the welds passed the inspection, and the extra prep time saved on rework costs.  Investing time in preparation pays off in the end.

Applications de soudage de tuyaux

Une équipe de maintenance doit réparer des conduites d'eau galvanisées de 4 pouces qui ont un revêtement fin de 2 mils. Dans ce cas, une réparation devait être effectuée...

Ils ont mis en place une ventilation adéquate et ont brûlé le revêtement, et la soudure MIG à 110 ampères était bonne puisque le revêtement a brûlé proprement. Les réparations sont devenues intactes sans le moindre problème...

Leçon : La ventilation devient cruciale lors des opérations de soudage utilisant les tuyaux. Les revêtements minces peuvent être soudés directement avec une ventilation adéquate.

Projets de tôlerie

Un atelier fabrique des panneaux de tôle galvanisée en utilisant un matériau de calibre 14 qui a été fortement revêtu à 3 mils. Dans ce cas, il s'agit d'une production à haut volume...

Ils ont commencé à utiliser le soudage MIG par impulsion, ce qui a permis d'améliorer considérablement la configuration. Les produits fabriqués au cours du processus de soudage ont permis d'améliorer la vitesse de production d'environ 20 %.

Il y a eu une baisse de la qualité et une augmentation drastique de la vitesse de production. Investir dans l'équipement d'impulsion s'est avéré utile très rapidement. La phrase illustrée suggère que les techniques fonctionnent pour les opérations à haut volume.

Analyse des coûts : La faisabilité du soudage de l'acier galvanisé

Le soudage de l'acier galvanisé implique des dépenses plus importantes que le soudage de l'acier ordinaire. C'est pourquoi nous examinons la ventilation des coûts de soudage de l'acier galvanisé.

Removing the coating takes $50 – $100/hour of labor, plus $20 – $40 in other materials per project.** Direct welding requires $500 – $2,000 in safety equipment. Specialized techniques investments span $2,500 – $8,000, so you better calculate your annual volume to determine which method is worth adopting.

Le retour sur investissement dépend du volume du projet. Le soudage direct est optimal pour les projets de faible volume. Dans le cas d'un volume moyen, il convient d'utiliser un équipement d'enlèvement du revêtement, tandis que pour les volumes supérieurs à 500 pièces, une technique spécialisée doit être utilisée. Vous devez calculer votre période de retour sur investissement en fonction de votre utilisation spécifique.

Concentrez-vous sur la situation dans laquelle vous vous trouvez : pour les projets ponctuels, l'enlèvement du revêtement fonctionne, tandis que la production régulière nécessite des techniques spécialisées. Dans ce cas, vous devez évaluer le coût total de possession par rapport au coût initial minimum.

Règlements et normes

Liste de contrôle de la conformité à l'OSHA :

La sécurité du soudage est couverte par la norme OSHA 29 CFR 1910.252, tout comme le soudage de l'acier galvanisé. Il est donc nécessaire de s'y conformer sur tous les chantiers.

Soudage nébuleux et ventilation technique : Procédures opérationnelles standard

WSOPs must provide good ventilation for hazardous fumes, such as Zinc Oxide Fumes. Local exhaust ventilation should be within 4 feet of the work area. Remember, you must document ventilation aids, as OSHA Inspectors will request proof.

Vérifiez votre système de ventilation, vérifiez le système d'EPI pour le bras Megablast et le reste du personnel pour une formation adéquate. Des dossiers de sécurité doivent être créés et les registres de conformité seront vérifiés.

Normes AWS pour le soudage de l'acier galvanisé

AWS D1.1 sets welding standards for structural steel, including galvanized materials. You must follow these standards for structural uses.

The standard requires proper joint preparation and sets minimum levels for weld quality. You’ll need to check the minimum levels for your specific application.

Normes internationales (ISO/UE)

Les normes ISO et européennes sont obligatoires pour les projets internationaux. Si vous vous concentrez sur l'Europe, le marquage CE est obligatoire ; assurez-vous donc de connaître les territoires ciblés.

Foire aux questions (FAQ)

Q : Pouvez-vous souder de l'acier galvanisé ?

A: It is possible, but safety is key. Zinc coating gives off harmful fumes when welding. So, ensure you have good ventilation and proper breathing devices. The method will depend on the thickness of the coating you have and what your project is.

Q : Quels sont les dangers du soudage de l'acier galvanisé ?

A: It is dangerous if the right steps are not taken. Breathing in zinc oxide fumes can cause chills and fever. Use local exhaust ventilation and appropriate PPE to protect yourself. Along with fever and chills, ventaltion and adequate PPE is necessary respiratroy trouble will increase.

Q : Que se passe-t-il si le soudage de l'acier galvanisé est effectué sans la couche d'acier galvanisé ?

R : Les soudures renforcées à la fumée de zinc seront plus utiles. Si les soudures sont plus poreuses, les ventilations plus faibles sont plus fortes. Le revêtement de soudure est plus utilisé pour le sablage à la fumée de zinc.

Q : Quelle est la méthode la plus efficace pour souder de l'acier galvanisé ?

A: While most of the time she’s used for a MIG, we must not forget how TIG has its strong points in thin and detailed materials. Also, stick welding for most outdoor sites is a strong sibling. While considering outdoor works, the daughter welds need more specific.

Q : Le matériel standard est-il utilisé pour le soudage de l'acier galvanisé ?

R : Outre l'équipement de soudage qui s'avère être BAT, le soudage à l'aide de fumées dont le prix est fixé en fonction de la ventilation qui s'avère être BAT.

Q : Quelle est la procédure à suivre pour enlever le revêtement galvanisé avant le soudage ?

You need to grind the weld area using a flap disc or wire wheel. Remove at least 2 inches on each side. Then, clean the area with solvent to eliminate any grease. Finally, weld it within 4 hours to stop rust from forming.

Q : Qu'est-ce que la fièvre des métaux et comment en identifier les symptômes ?

R : Les symptômes apparaissent en quelques heures. Vous pouvez ressentir des frissons, de la fièvre ou des maux de tête, des nausées, ainsi qu'une constriction thoracique. Ces symptômes durent de 24 à 48 heures.

Q : Quels sont la tension et l'ampérage les plus appropriés pour le soudage de l'acier galvanisé ?

MIG welding needs 80 to 150 amps based on metal thickness, with 18 to 24 volts. For TIG welding, use 60 to 120 amps and 15 to 20 volts. Adjust according to the setup, of course.

Q : Est-il possible de souder au TIG de l'acier galvanisé ?

R : Bien sûr ! Le soudage TIG de l'acier galvanisé est assez simple. Vous avez un bien meilleur contrôle, ce qui signifie que vous produisez moins de fumées qu'avec le MIG. Veillez simplement à nettoyer souvent le tungstène pour éviter qu'il ne soit contaminé.

Q : Combien coûte le soudage de l'acier galvanisé aux États-Unis d'Amérique ?

A: The cost will depend on the method you use. Removing the coating will cost $50-100 per hour. You’ll also spend $500-2000 on safety gear. If you choose advanced methods, expect to pay $2500-8000 for equipment alone.

Q : Quel type de matériau de remplissage dois-je utiliser pour l'acier galvanisé ?

Use ER70S‑6 wire for MIG welding down to the sleeve. It handles zinc contamination well. For TIG welding, choose ER70S‑2 filler rod to meet base metal strength needs.

Q : Est-il légal de souder de l'acier galvanisé dans un atelier sans ventilation ?

A: No, it is against the law. OSHA—29 CFR 1910.252—requires proper ventilation for hazardous zinc oxide fumes. Local exhaust ventilation is essential.

Q : Pendant combien de temps les vapeurs de zinc peuvent-elles être présentes dans l'air ?

A: Zinc fumes will stay without proper ventilation and turn into fine dust. With good ventilation, they disappear right away.  With no ventilation, they can linger for hours.

Q : De quel équipement de protection individuelle ai-je besoin pour souder de l'acier galvanisé ?

A: The required personal protective equipment includes:

• Welding helmet

• Flame-resistant coveralls

• Respirators (PAPR or supplied-air)

• Leather gloves

• Protective footwear

Also, ventilation PPE does not replace other PPE.

Q : Est-il possible de souder de l'acier galvanisé à de l'acier ordinaire ?

You can weld galvanized steel to regular steel. Just follow the same steps as for welding galvanized to galvanized. Make sure to observe safety measures for zinc fume protection.

Conclusion:

The project needs a strong focus on safety. That’s clear after careful thought about its many aspects. When choosing a coating thickness method, make sure to have good ventilation. Also, use a certified respirator for safety.

For critical welds, remove the coating. Direct welding is best for quick repairs on thin coatings. Use specialized methods for high-volume production. Each method has its place. Invest in quality safety equipment. The risks are valid as well as the costs. The proper preparation always brings quality equipment and positive results on worker safety.