Les différents procédés de soudage : du MIG/MAG au TIG et encore plus.
Le soudage est une technique fondamentale dans d'innombrables secteurs, de la construction à l'automobile en passant par la construction navale et l'art. Il s'agit de l'art et de la science qui consistent à assembler de manière permanente des matériaux, généralement des métaux, en les faisant fondre et en les fusionnant. Mais saviez-vous qu'il existe de nombreux procédés de soudage différents, chacun ayant ses propres caractéristiques et applications ?
Dans cet article, nous allons examiner de plus près les procédés de soudage et les abréviations qui désignent les procédés les plus courants. Cela vous aidera à comprendre les différences et à choisir le procédé adapté à votre projet !
Le SMAW, mieux connu sous le nom de soudage à l'arc sous protection gazeuse (ou familièrement « soudage à l'électrode enrobée »), est l'un des procédés de soudage les plus anciens et les plus polyvalents. Il utilise un fil à âme métallique recouvert d'un flux. Lorsque l'électrode fond, le flux crée un nuage de gaz protecteur et une couche de scories au-dessus du bain de fusion. Cette protection empêche l'oxygène et l'azote de l'air ambiant d'entrer en contact avec le métal en fusion, ce qui affaiblirait les propriétés mécaniques de la soudure.
✅Relativement peu coûteux, flexible d'utilisation (également à l'extérieur), adapté à divers matériaux et positions.
❌Produit des laitier qui doivent être éliminés, vitesse de soudage plus faible, nécessite un certain niveau de compétence.
En savoir plus sur le soudage à l'arc avec des électrodes enrobées (SMAW) :
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Le soudage GMAW (Gas Metal Arc Welding), communément appelé soudage MIG/MAG (qui signifie Metal Inert Gas/Metal Active Gas), est un procédé de soudage largement utilisé et productif. Il utilise un fil de soudage solide alimenté en continu qui sert de matériau d'apport. Un gaz de protection externe protège l'arc de soudage et le bain de fusion. Le MIG utilise un gaz inerte (par exemple, de l'argon, de l'hélium ou un mélange des deux) et convient aux métaux non ferreux tels que l'aluminium, le nickel et les alliages de cuivre. Le MAG utilise un gaz actif (par exemple, un mélange d'argon et de CO2) et convient au soudage de l'acier et de l'acier inoxydable.
✅ Vitesse de soudage élevée, relativement facile à apprendre, pas de formation de scories, ce qui le rend très adapté à l'automatisation..
❌Sensible au vent (le gaz de protection est emporté), moins adapté à une utilisation en extérieur sans protection supplémentaire.
En savoir plus sur le soudage MIG/MAG (GMAW) :
Le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) est étroitement lié au soudage à l'arc avec fil plein (GMAW) et est souvent considéré comme une variante de celui-ci. Il s'agit d'un procédé semi-automatique qui utilise également une alimentation automatique en fil, mais avec un fil creux rempli d'un désoxydant (flux) et/ou d'éléments d'alliage. Ce flux produit un laitier et/ou un gaz protecteur pour protéger la soudure, comme dans le cas du soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW). Il existe deux variantes : auto-protégée (aucun gaz externe requis, communément appelée fil sans gaz) et celui protégée par gaz (gaz externe requis, malgré le flux ajouté).
✅ Vitesse de soudage supérieure à celle du SMAW, pénétration plus profonde, peut souvent être utilisé à l'extérieur, moins de préparation de la pièce requise.
❌Produit des laitiers (même avec du gaz externe), plus de fumée que le soudage à l'arc sous gaz inerte, fil plus coûteux que le fil plein.
En savoir plus sur le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) :
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Le soudage GTAW, mieux connu sous le nom de soudage TIG (Tungsten Inert Gas), est un procédé de soudage de haute précision réputé pour la qualité et l'esthétique de ses soudures. Il utilise une électrode en tungstène non consommable pour créer un arc, et un gaz inerte (généralement de l'argon pur) protège le bain de fusion et l'électrode en tungstène de la contamination atmosphérique. Un fil d'apport séparé (baguette de soudage) est généralement utilisé.
✅ Soudures très propres, contrôle précis du bain de fusion, convient aux matériaux minces et aux métaux exotiques (tels que l'acier inoxydable, le titane, le zirconium, les alliages de nickel et l'aluminium)
❌Processus plus lent, nécessite beaucoup d'habileté (coordination œil-main), coûts plus élevés en raison du gaz et de l'équipement spécial.
En savoir plus sur le soudage TIG (GTAW) :
Le soudage à l'arc submergé (SAW) est un procédé de soudage automatisé principalement utilisé pour les soudures longues et droites sur des pièces épaisses. Le bain de fusion est entièrement recouvert d'une couche de poudre de flux granulaire. Cette poudre protège l'arc et le bain de fusion contre la pénétration d'azote et d'oxygène provenant de l'air ambiant et stabilise l'arc. La poudre fond entre 1 000 °C et 1 350 °C et forme un laitier qui protège la soudure et ralentit la vitesse de refroidissement.
✅ Vitesse de soudage très élevée, pénétration profonde, soudures de haute qualité, absence de projections, bonnes propriétés mécaniques.
❌Limité aux positions horizontales, ne convient pas aux matériaux fins, nécessite une installation importante.
En savoir plus sur le soudage à l'arc submergé (SAW) :
Le soudage sous flux en poudre (ESAW) est un procédé de soudage unique utilisé pour souder/revêtir divers matériaux de base afin d'ajouter une propriété spécifique à la surface du matériau. Cela peut servir à améliorer la résistance à la corrosion, mais aussi à augmenter la résistance à la température ou à améliorer la résistance à la cavitation ou à l'usure. Le procédé ESAW est similaire au soudage à l'arc submergé, mais le flux (poudre de soudage) a une résistance électrique plus faible, de sorte que l'arc électrique ne se produit pas entre le fil ou la bande et la pièce à souder, mais que le courant passe à travers la poudre de soudage. Dans le procédé ESAW, la tension de soudage est comprise entre 24 et 26 volts, alors que dans le soudage SAW, elle est généralement comprise entre 28 et 34 volts.
Le soudage ESAW, ou soudage sous laitier électroconducteur, peut être appliqué à l'aide d'un fil ou d'une bande. En général, la bande est utilisée pour le surfaçage et le fil pour le soudage des joints.
✅ Très faible dilution, taux de fusion très élevé.
❌Hautement spécialisé, nécessite une expérience spécifique, des sources d'énergie puissantes et des équipements de manipulation.
Bien que souvent mentionnée dans le même souffle que le soudage, la soudure à l'étain est une technique d'assemblage qui fonctionne de manière fondamentalement différente. Dans la soudure à l'étain, les matériaux sont assemblés en faisant fondre un matériau d'apport (soudure) dont le point de fusion est inférieur à celui des matériaux à assembler. Les matériaux de base eux-mêmes ne fondent pas. L'action capillaire attire la soudure fondue dans l'espace entre les pièces, où elle se solidifie et forme un joint.
✅Moins d'apport de chaleur (parfois moins de déformation), convient pour assembler des métaux dissemblables, plus facile à apprendre.
❌Résistance inférieure à celle du soudage, applicabilité limitée pour les applications structurelles qui doivent supporter des charges élevées.
Présentation des procédés de soudage les plus courants
| Procesnumber (ISO 4063) | ISO process name | Common Name | ASME process name | ASME-abbreviation | ISO-abbreviation |
|---|---|---|---|---|---|
| 111 | Manual metal arc welding | Manual metal arc welding | Shielded metal arc welding | SMAW | MMA |
| 112 | Gravity welding | Gravity welding | Gravity feed welding | ||
| 114 | Self-shielded tubular cored arc welding | Self-shielded tubular cored arc welding | Flux cored arc welding – self-shielded | FCAW-S | FCAW |
| 121 | Submerged arc welding with solid wire electrode | Submerged arc welding with solid wire electrode | Submerged arc welding | SAW | SAW |
| 122 | Submerged arc welding with strip electrode | Submerged arc welding with strip electrode | Submerged arc welding | SAW | SAW |
| 125 | Submerged arc welding with tubular cored electrode | Submerged arc welding with tubular cored electrode | Submerged arc welding | SAW | SAW |
| 131 | MIG welding with solid wire electrode | MIG welding with solid wire electrode | GMAW using inert gas and solid wire electrode | GMAW | MIG |
| 135 | MAG welding with solid wire electrode | MAG welding with solid wire electrode | GMAW using active gas with solid wire electrode | GMAW | MAG |
| 136 | MAG welding with fluxcored electrode | MAG welding with fluxcored electrode | Flux cored welding | FCAW | MAG |
| 138 | MAG Welding with metalcored electrode | MAG Welding with metalcored electrode | metal cored welding | GMAW-C | MAG |
| 141 | TIG welding with solid filler material | TIG welding with solid filler material | Gas tungsten arc welding using inert gas and solid filler material | GTAW | TIG |
| 142 | TIG welding without filler material | TIG welding without filler material | Gas tungsten arc welding using inert gas and without filler material | GTAW | TIG |
| 143 | TIG welding with tubular cored filler material | TIG welding with tubular cored filler material | Gas tungsten arc welding using inert gas and cored filler material | GTAW | TIG |
| 151 | Plasma MIG welding | Plasma MIG welding | Plasma arc welding | PAW | Plasma |
| 311 | Oxyacetylene welding | Oxyacetylene welding | Oxyacetylene welding | OAW | OFW |
Il est essentiel de comprendre ces différents procédés de soudage pour toute personne travaillant dans le domaine de la métallurgie. Chaque procédé présente des avantages et des inconvénients spécifiques, et il est crucial de choisir le bon pour garantir la qualité, l'efficacité et la rentabilité d'un projet. En appliquant la bonne technique de soudage, vous pouvez garantir des assemblages durables et sûrs.