Bouteille de Gaz de soudure

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Gaz de soudure : tout ce qu’il faut savoir

Une soudure parfaite repose sur l’efficacité des gaz et cette dernière même est fonction de leurs compositions. En effet, chacun des constituants a une mode d’action propre, une ou des incidences sur l’apport énergétique et va déterminer le bain de fusion. Le gaz permet à la fois de souder et de protéger. L’efficacité des procédés de soudage et la qualité du cordon de soudure dépendent essentiellement du gaz

Si autrefois pour le soudage à l’arc sous protection gazeuse on n’utilisait habituellement que quelques gaz uniques comme le dioxyde de carbone pur pour le soudage MAG et l’argon pur pour le soudage TIG et MIG, actuellement, ce sont les mélanges de gaz qui prédominent. La diversité de ces mélanges de gaz standardisés est désormais très grande.

 

Les principaux rôles du gaz de soudage

Le gaz de soudage a comme fonction principale de permettre d’obtenir une qualité aussi haute que possible le résultat de la soudure. Cela se reflète par l’aspect extérieur de la soudure, la pénétration, la protection contre les influences extérieures, les caractéristiques mécaniques et chimiques de la soudure, l’absence de défauts…

Le choix du gaz a un impact direct non seulement sur la qualité, mais aussi sur la productivité des opérations de soudage ainsi que les conditions de travail des soudeurs.

Pour protéger le bain de fusion

Le gaz de soudage a en tout premier rôle de protéger le bain de fusion contre le contact avec l’air environnant et ses influences nuisibles. Les métaux portés à très haute température deviennent liquides, c’est le bain de fusion, et il est facilement influençable par l’azote et l’oxygène qui composent l’air. Ce phénomène a pour effet de rendre la soudure poreuse avec de très mauvaises caractéristiques mécaniques. La soudure nécessite alors une protection adéquate contre l’air ambiant, c’est pour cette raison que les gaz de soudage sont également appelés gaz de protection.

Pour rendre optimal le rapport d'arc électrique et le passage de goute

Outre son rôle de protection, le gaz de soudage favorise aussi la création d’un milieu aussi idéal que possible pour permettre l’élaboration de l’arc souhaité. Concrètement, cela veut dire qu’une ionisation doit avoir lieu facilement pour pouvoir transférer l’énergie électrique du fil et/ou de l'électrode vers la pièce à traiter. En effet, la conduction électrique ne peut avoir lieu sans ionisation. Il faut donc accorder une importance particulière au potentiel d’ionisation du gaz, car plus son potentiel est élevé, plus il sera difficile à ioniser et plus l’arc électrique sera instable et délicat à maitriser.

Le gaz de soudage permet également d’améliorer le transport de matériau du fil de soudure au métal de soudure, le passage de goute (sauf pour le TIG). Le changement du gaz ou du mélange agit considérablement sur ce dernier.

 

Les propriétés des gaz, des facteurs essentiels à prendre en compte

En fonction des caractéristiques spécifiques du gaz et des résultats escomptés, le choix du gaz ou du mélange à utiliser se fait soigneusement. Il existe de nombreux facteurs qui jouent un rôle important dans le processus de soudage et qui permettent plusieurs optimisations possibles.

Les propriétés physiques

Les propriétés physiques des gaz influent sur le transfert de matière, la profondeur et la forme de pénétration, la vitesse de soudage et le comportement à l’amorçage.

Les propriétés chimiques

Les propriétés chimiques, quant à elles, agissent sur les caractéristiques métallurgiques et l’aspect superficiel du cordon de soudure.

La conductibilité thermique

La morphologie du cordon dépend considérablement de la conductibilité thermique du gaz, mais cette dernière a également un effet sur la température du bain de fusion, le dégazage du bain, le mouillage et la vitesse.

Les gaz et mélanges utilisés en fonction du type de soudage

Le choix du gaz de protection ou mélange dépend du processus de soudage, des particularités de soudage et ainsi que de la nature des matériaux. Pour chacune de leurs applications, il existe une palette de gaz et mélanges gazeux.

Le choix du gaz ou mélange gazeux est un paramètre important, car son action influence les performances obtenues en fonction du procédé mis en œuvre. Il convient donc de prendre aussi en compte la compatibilité métallurgique d’un type de gaz en fonction des matériaux à assembler, l’action d’un composant sur le comportement de l’arc, l’incidence environnementale du soudeur sans négliger le coût du produit fini.

Le soudage MIG (Métal Inerte Gaz) et MAG (Métal Active Gaz)

Le procédé MIG MAG est un procédé de soudage arc sous protection gazeuse qui consiste à établir un arc entre la pièce à souder, la cathode (pôle négatif), et un fil continu, l’anode (pôle positif), dévidée par un dispositif approprié.

La dénomination MIG est attribuée aux gaz ou mélanges gazeux dont le caractère chimique contrôlé est inerte, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de réaction avec le métal fondu. Les matériaux concernés sont les alliages légers ou les bases Nickel.

Pour l’assemblage des aciers non faiblement ou fortement alliés, on utilisera une protection gazeuse active d'où l’appellation MAG.

Pour le soudage MIG

Le soudage MIG est employé uniquement pour les opérations sur des métaux « non ferreux », tels que l’aluminium. En effet avec ce métal, on ne peut travailler qu’avec des gaz inertes (pour éviter des problèmes de structure cristalline. Le gaz à utiliser pour la soudure de l’aluminium en mode MIG est de l’argon pur.

Pour le soudage MAG

L’argon a une petite pénétration et un arc trop instable. C’est la raison pour laquelle il est souvent mélangé à du gaz actif tel que le gaz carbonique et/ou de l’oxygène pour le procédé MAG. La quantité de gaz carbonique et/ou d’oxygène ajouté dépend de la base à souder, du matériau d’apport et des conditions de soudage.

Il est à noter qu’une faible teneur en gaz carbonique( CO²) donne moins d’éclaboussures et de fumée, par contre une quantité plus élevée diminue le risque de porosité.

Si le mélange est riche en oxygène, le bain de fusion sera moins épais et plus fluide, la soudure aura également un aspect plus lisse. Toutefois, le risque de défauts de jonction est aussi élevé.

Les gaz pour le soudage de matériaux non alliés ou aciers faiblement alliés ont souvent dans leur mélange une proportion de gaz actifs plus haute que les gaz de protection pour les alliages hautement alliés tel l’acier inoxydable (inox). Pour ce dernier, la teneur en gaz carbonique et en oxygène doit être limitée (2 à 3 %) afin d’éviter la combustion des éléments d’alliage lui assurant la propriété anticorrosion, ainsi qu’une possible décarbonisation et l’apparition de corrosion dite intercristalline.

Pour la soudure des inox, nous vous proposons sur le site le mélange Argon +  CO² 2%  dénommé Mison 2.
Pour la soudure des aciers, nous vous proposons sur notre site le mélange Argon + de CO² 12% dénommé Mison 12 dans le cadre d’une bouteille rechargeable et un mélange Aron + CO² 14 % dans le cas de bouteille jetable.

Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas)

Le soudage TIG permet de souder la plupart des métaux et alliages. Il s’emploie en soudage manuel, automatique et robotique. Dans ce procédé à l’arc sous gaz inerte avec électrode non fusible, l’énergie nécessaire à la fusion des pièces à assembler est apportée par un arc électrique établi entre une électrode réfractaire en tungstène et les pièces à assembler.

Un flux continu de gaz de protection inerte protège à la fois le bain de fusion, l’électrode de tungstène brûlante et le bout du matériau d’apport en train de fondre contre l’influence néfaste de l’air environnant.

Le gaz à utiliser lors de soudage TIG est de l’argon pur. Il vous est proposé sur le site en bouteille rechargeable ou en bouteille jetable.

 

 

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