Soudage TIG et soudage héliarc : le guide ultime des questions fréquemment posées

Les métaux de soudage ont évolué au fil des ans, de nouvelles techniques et technologies étant développées pour répondre à des exigences spécifiques d'assemblage de métaux.

Lorsque vous choisissez une technique de soudage des métaux spécifique, vous devez tenir compte à la fois des avantages et des inconvénients en fonction de l'application concernée.

Le guide d'aujourd'hui se concentrera sur la technique de soudage TIG.

Par conséquent, si vous envisagez d'utiliser la technique de soudage TIG, ces FAQ vous aideront à évaluer si le procédé est adapté ou non.

Qu'est-ce que le soudage TIG ?

Soudage au gaz inerte au tungstèneest également appelé soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW).

Il s'agit d'un type particulier de technique de soudage qui implique l'utilisation d'une électrode en tungstène non consommable pour former des soudures de haute qualité lors de l'assemblage de deux surfaces métalliques.

Pendant le processus de soudage TIG, les soudeurs utilisent de l’hélium ou de l’argon comme gaz de protection inertes.

Ces gaz de protection inertes protègent la section soudée d’une éventuelle contamination de l’environnement environnant.

L'électrode en tungstène non consommable dans le soudage TIG ne fond pas.

Le soudage TIG est-il le même que le soudage Heliarc ?

Oui c'est le cas.

Lorsque cette technique de soudage a été perfectionnée pour la première fois en 1941 par Russell Meredith, elle était appelée soudage Heliarc.

C'est parce que le procédé dépendait de l'utilisation d'hélium comme gaz de protection et, bien sûr, d'un arc à électrode en tungstène.

Cependant, avec la nécessité de rendre le processus de soudage Heliarc plus efficace et plus fiable, les soudeurs ont commencé à utiliser l'argon comme gaz inerte.

Avec l'argon, vous avez besoin d'un débit moindre car il est plus lourd que l'hélium.

Par conséquent, l’argon constitue une option appropriée pour le soudage à plat.

En revanche, l'hélium est couramment utilisé dans le soudage en hauteur car il est plus léger.

Bien que certaines personnes utilisent encore le nom de soudage Heliarc, le procédé est communément connu sous le nom de soudage au gaz tungstène (GTAW) ou soudage au gaz inerte tungstène (TIG).

Aujourd’hui, l’argon est couramment utilisé comme gaz inerte dans le soudage Heliarc en raison de sa stabilité et de sa finition de surface plus lisse.

 Soudure à l'arc électrique – Photo avec l'aimable autorisation de Wikimedia

Qu'est-ce que le soudage autogène ?

Il s’agit d’un type de technique de soudage par fusion où vous n’avez pas besoin d’appliquer un matériau de remplissage externe.

Quelle est la fonction du gaz inerte dans le soudage TIG ?

Le gaz inerte protège le matériau que vous soudez d’une éventuelle contamination ou oxydation.

Il en résulte des surfaces soudées de haute qualité et lisses.

Au départ, l’hélium était un gaz inerte populaire dans le procédé de soudage Heliarc.

Cependant, aujourd’hui, l’argon a remplacé l’hélium dans la plupart des procédés de soudage Heliarc.

Quels matériaux conviennent au soudage TIG ?

Bien que le soudage TIG soit une technique polyvalente, il convient pour :

je. Lames minces de métaux

ii. Métaux non ferreux tels que les alliages de cuivre, de magnésium et d'aluminium

iii. Acier inoxydable

Quels gaz pouvez-vous utiliser pendant le soudage au gaz inerte au tungstène ?

Vous pouvez choisir l’un des gaz suivants pendant le soudage au gaz inerte au tungstène :

je. Gaz d'argon pur

Il s’agit d’un gaz inerte populaire pendant le processus de soudage au gaz inerte au tungstène.

Vous pouvez utiliser l'argon avec n'importe quel métal.

De plus, il garantit un blindage efficace, produit un arc concentré et étroit ; par conséquent, vous pouvez obtenir une soudure de haute qualité.

ii. Mélange de gaz argon et d'hélium

Pour des soudures plus chaudes, vous devez choisir une combinaison d'argon et d'hélium.

C'est parce que ce mélange augmente l'ampérage.

Vous pouvez utiliser une combinaison de gaz argon et d’hélium sur pratiquement tous les métaux, à l’exception de l’acier.

iii. Un mélange d'argon et d'hydrogène

Lors du soudage de l'acier inoxydable, vous souhaiterez peut-être augmenter la capacité de chauffage tout en garantissant que la soudure pénètre profondément dans le matériau.

Dans de tels cas, vous devriez opter pour du gaz argon avec pas plus de 5% d'hydrogène.

Quels sont les avantages du soudage à l’arc au tungstène sous gaz par rapport aux autres techniques ?

Certaines des principales raisons pour lesquelles le GTAW est courant sont :

je. Les soudeurs ont un meilleur contrôle sur l’ensemble du processus de soudage – ils peuvent facilement contrôler la qualité, y compris la finition de surface

ii. Il est plus facile d'obtenir des soudures de haute qualité et propres

iii. Les joints soudés sont plus solides et fiables

iv. Il peut souder une gamme d'alliages métalliques

La technique de soudage TIG présente-t-elle des inconvénients ?

Oui, comme tout autre technique de soudage des métaux, il existe des cas où le soudage TIG peut ne pas être approprié.

Les principaux inconvénients du soudage à l’arc sous gaz tungstène sont les suivants :

• Le soudage TIG est un processus complexe qui nécessite une formation approfondie pour être maîtrisé
• Le processus est relativement lent par rapport aux autres techniques de soudage

Comment choisir une machine à souder TIG ?

Choisir des machines de haute qualité et fiables vous garantira une finition de qualité.

Vous trouverez ci-dessous les aspects essentiels à prendre en compte lors du choix de la machine de soudage TIG :

· Comment la machine démarre l'arc

Vous pouvez choisir l'une des options suivantes :

• Amorçage HF – Avec cette technique, vous pouvez démarrer l’arc sans que le tungstène ne touche le matériau que vous souhaitez souder. C’est une caractéristique importante, en particulier lorsqu’il existe un risque élevé de contamination du tungstène.
• Démarrage par scratch – Bien que cela ne soit pas courant dans la plupart des machines de type inverter, vous pouvez toujours trouver quelques modèles sur le marché. Ici, la machine dépend de la transformateur pour le démarrage de l'arc.
• Démarrage par levage – Une fois que le tungstène touche le matériau que vous souhaitez souder, il s’enflamme dès que vous le soulevez de la pièce. Il s’agit également d’un mécanisme de démarrage d’arc populaire dans les machines à onduleur.

· Options de soudage DC-AC

En ce qui concerne le processus de soudage TIG, vous pouvez choisir deux modes en fonction du matériau que vous souhaitez souder.

Le premier critère est donc de connaître le type de matériau que vous comptez souder.

Cela implique que vous devez choisir une machine que vous pouvez convertir du courant continu au courant alternatif.

Aujourd’hui, la plupart des machines de soudage TIG sont équipées d’onduleurs.

Selon le type de matériau, vous devez tenir compte des points suivants :

• Lors de la manipulation d'alliages de magnésium et d'aluminium, vous devez utiliser une machine de soudage TIG à courant alternatif (CA)
• Pour tous les métaux, à l'exception des alliages de magnésium et d'aluminium, la machine de soudage TIG à courant continu (CC) fonctionnera

· Comment la machine délivre du gaz inerte

Vous pouvez choisir la machine à souder TIG avec vannes à gaz intégrées.

Vous pouvez programmer de telles machines à l'aide d'un système de minuterie.

Alternativement, vous pouvez choisir le poste à souder TIG sans système d'alimentation en gaz intégré.

Dans une telle situation, la machine doit être équipée d'une vanne à commande manuelle sur la torche.

· Télécommande pour le soudage TIG

Selon le type de machine que vous souhaitez utiliser, il existe :

• Télécommande
• Commande à distance de la gâchette de la torche
• Déclencheur de torche à distance
• Contrôle actuel ou,
• Commande à distance au pied des démarrages d'arc et du courant.

· Cycle de service de la machine de soudage TIG

Vous saurez combien de temps la machine de soudage TIG fonctionnera pendant une période prolongée.

· Caractéristiques du soudage à l'arc CA

Dans la plupart des cas, vous pouvez varier la fréquence de 30 à 150 Hz.

Par conséquent, en fonction de la tâche à accomplir, vous devriez être capable d'équilibrer la fréquence et le cycle positif par rapport au cycle négatif.

Quelles électrodes pouvez-vous utiliser dans le soudage TIG ?

Vous pouvez choisir l'une des électrodes suivantes pour le processus de soudage TIG :

je. Électrode en tungstène pur – Adaptée aux alliages de magnésium et d'aluminium en raison de la stabilité de l'arc et de la rentabilité

ii. Électrodes cériées – Lorsque vous travaillez avec des pièces complexes, des projets nécessitant un faible ampérage et de petites pièces avec alimentation CC, utilisez des électrodes cériées.

iii. Électrodes ziroconiées – Ces électrodes sont résistantes à la contamination et adaptées au soudage AC.

iv. Électrode thoriée – Elle est plus durable que les électrodes en tungstène pur. Cependant, lors de l'utilisation de ces électrodes, la ventilation doit être suffisante.

n. Électrodes en terres rares – Elles conviennent aussi bien aux projets CC qu'aux projets CA. Elles sont également stables et durables.

vi. Électrodes lanthanées – Peuvent fonctionner avec des machines à courant alternatif et continu. Elles peuvent également fonctionner avec des courants faibles.

Quels sont les conseils de sécurité pour le soudage au gaz inerte au tungstène ?

Chaque fois que vous optez pour le soudage au gaz inerte au tungstène, vous devez tenir compte des mesures de sécurité suivantes :

1. Vous devez disposer d’un équipement de sécurité approprié : tabliers, lunettes, vestes, bottes, casques, etc. Cela protégera votre corps des brûlures.
2. La zone de travail doit être bien ventilée pour permettre la libre circulation de l'air
3. Vérifiez si le poste à souder est en bon état de fonctionnement et a été correctement mis à la terre
4. La zone de travail doit être exempte d'eau ou d'humidité pour éviter tout risque de choc électrique.
5. La surface que vous souhaitez souder doit être exempte de toute forme de contaminant.
6. Choisissez des configurations électriques appropriées

Quelle est la différence entre TIG et GTAW ?

Le soudage TIG fait référence au soudage au gaz inerte au tungstène, tandis que le GTAW fait référence au soudage à l'arc sous gaz tungstène.

Cependant, les deux processus sont les mêmes.

De plus, GTAW est un terme courant couramment utilisé par les Société américaine de soudage.

Comment fonctionne le soudage TIG ?

Soudage TIG

L'assemblage des métaux lors du soudage TIG est dû à la chaleur produite entre la pièce (le métal que vous assemblez) et l'électrode en tungstène non consommable.

Vous appliquerez également un gaz de protection qui protégera la section que vous soudez des contaminants.

Les contaminants peuvent se présenter sous forme d’oxygène ou d’azote, ce qui peut provoquer :

• Porosité
• Défauts de fusion
• Fragilisation

N'oubliez pas que le choix du gaz de protection dépendra du type de métal que vous souhaitez souder TIG.

Le gaz de protection protégera :

• Zone chauffée pendant le processus de soudage TIG
• Électrode en tungstène
• Métal en fusion

Selon le type de processus de soudage à réaliser, vous pouvez décider d'utiliser ou non un matériau d'apport.

Dans la technique GTAW, vous ferez fondre deux métaux ensemble pour former un joint sans utiliser de métal d'apport.

Pendant le processus de soudage TIG, vous placerez l'électrode en tungstène dans une torche TIG.

C'est la torche TIG qui va produire l'arc.

L'arc est le résultat du passage du courant électrique à travers l'électrode en tungstène non consommable.

Pendant le processus de soudage, le gaz de protection s'écoule d'un système comprimé sur la zone de soudage.

Dans la plupart des cas, vous pouvez utiliser vos deux mains, l'une tenant la torche TIG tandis que l'autre aura le métal d'apport.

Après avoir nettoyé la surface métallique que vous souhaitez souder, vous allumerez la machine à souder TIG.

Selon la conception de la machine, vous pouvez activer le gaz à partir de la torche TIG.

Le gaz de protection commencera à circuler, protégeant ainsi la zone que vous souhaitez souder.

Tenez la torche TIG juste au-dessus de la section que vous souhaitez souder.

La distance entre la torche TIG et le joint que vous souhaitez souder doit être telle qu'il n'y ait aucun contact direct entre les deux.

Ensuite, vous devez appuyer sur la pédale, la torche touchera l'électrode et commencera à produire un arc.

L'arc fera fondre les deux métaux que vous souhaitez joindre, formant ainsi une flaque de métal.

Vous pouvez ensuite remplir le joint manuellement en insérant le fil de soudage dans l'arc.

Par conséquent, cela produira une jonction parfaite entre les deux métaux.

Figure 3 Procédé de soudage TIG – Crédits photo : Wikimedia

Quelle est la différence entre le soudage TIG manuel et le soudage TIG automatique ?

Le soudage TIG manuel est adapté aux matériaux fins et de petite taille. Au cours de ce processus, vous pouvez introduire le matériau d'apport mécaniquement ou manuellement.

Dans la plupart des cas, le soudage TIG manuel convient aux applications de soudage à petite échelle.

Le soudage TIG automatique est adapté à la production en grande série. Dans ce cas, le matériau d'apport (si utilisé) et le TIG sont guidés automatiquement pendant le processus de soudage.

Quelle est la différence entre le soudage MIG et le soudage TIG ?

Les différences sont :

Soudage MIG	Soudage TIG
Il s'agit d'un soudage sous gaz inerte (MIG), d'un soudage sous gaz actif (MAG) ou d'un soudage à l'arc sous gaz métal (GMAW).	Il s'agit du soudage à l'arc hélicoïdal, du soudage à l'arc sous gaz inerte au tungstène (TIG) ou du soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW).
Utilise une électrode consommable	Utilise une électrode non consommable
La soudure n'est pas de très haute qualité	Produit des soudures de très haute qualité
Associé à un taux de dépôt élevé	Associé à des taux de dépôt élevés
L'argon est couramment utilisé comme gaz de protection	L'hélium, l'azote, l'oxygène ou un mélange de ces gaz peuvent être utilisés
Un soudeur hautement qualifié n'est peut-être pas nécessaire	Nécessite un soudeur hautement qualifié
Le processus est relativement rapide que le soudage TIG	Procédé plus lent que le soudage MIG
L'électrode peut servir de matériau de remplissage puisqu'elle fond	L'électrode ne fait pas office de matériau de remplissage. Vous devez donc fournir le matériau de remplissage séparément.
Le métal de base déterminera la composition métallurgique de l'électrode	La plupart des électrodes sont fabriquées à partir de tungstène et d'autres métaux d'alliage
Idéal pour le soudage homogène	Idéal pour le soudage autogène, cependant, vous pouvez l'utiliser pour un soudage homogène en utilisant un matériau d'apport supplémentaire
L'électrode a un petit diamètre et une longueur plus longue	L'électrode est courte avec un diamètre plus grand
La charge est déposée à un rythme plus rapide	La charge est déposée à un rythme plus lent

Outre ces différences, le soudage MIG et le soudage TIG partagent certaines similitudes telles que :

je. Les matériaux que vous avez l'intention d'assembler à l'aide du soudage MIG ou du soudage TIG doivent être conducteurs

ii. Il s'agit de procédés de soudage par fusion qui dépendent d'un arc électrique pour joindre les métaux.

iii. Ils utilisent une électrode nue

iv. Vous pourriez avoir besoin d'un gaz de protection qui protège le matériau de la contamination

 Soudage MIG

Quelles sont les applications du soudage TIG ?

Vous pouvez utiliser le soudage TIG pour fabriquer une gamme de produits structurels tels que boîtiers électriques, cadres de portes, cadres de fenêtres, réservoirs, etc.

Le soudage TIG convient à la plupart des fabrications industrielles, en particulier celles qui impliquent :

• Soudage de sections de petit diamètre
• Applications de soudage à parois minces

De plus, vous devez vous rappeler que le soudage TIG convient pour :

• Acier inoxydable
• Matériaux non ferreux tels que les alliages de magnésium et d'aluminium

Bien sûr, vous pouvez l'utiliser pour la plupart des métaux, à l'exception du zinc et de ses alliages.

Vous pouvez également l'utiliser pour souder des métaux différents.

Cependant, vous devez choisir un matériau de remplissage approprié.

Quels sont les avantages du soudage à l’arc au gaz tungstène à courant pulsé ?

Les principaux avantages de ces procédés sont les suivants :

je. Permet un meilleur contrôle du bain de soudure

ii. Il y a un faible apport de chaleur

iii. Réduit la distorsion sur la pièce

iv. Augmente la vitesse de soudage et la pénétration de la soudure

Qu'est-ce que le démarrage haute fréquence dans le soudage TIG ?

Grâce à cette fonction, vous n’avez pas besoin de frapper la pièce pour créer un arc.

Une fois que vous activez la torche TIG, elle créera automatiquement un arc tant que la distance entre la pièce et l'électrode est d'environ 1 pouce.

Cela est obtenu grâce à un moment de haute pression et de tension qui « saute » l’espace entre la pièce et l’électrode.

Combien de temps le gaz de protection TIG doit-il circuler ?

Le gaz de protection doit commencer à circuler juste avant de commencer le soudage.

Il doit continuer à couler pendant le soudage TIG.

Ensuite, cela devrait continuer après avoir arrêté de souder.

Grâce à cela, la surface soudée sera complètement protégée de toute forme de contamination.

Peut-on souder TIG sans gaz de protection ?

Non.

Sans gaz de protection, le tungstène non consommable brûlera tandis que vous contaminerez la soudure.

De plus, la soudure ne pénétrera pas la pièce.

Outre le soudage à l'héliarc, quels autres types de techniques de soudage des métaux existe-t-il ?

D’autres types de techniques de soudage des métaux comprennent :

• Soudage à l'arc plasma
• Soudage à l'arc sous gaz métal
• Soudage à l'arc sous gaz tungstène
• Soudure à l'hydrogène atomique
• Soudage à l'arc avec électrode enrobée
• Soudage par faisceau d'énergie
• Soudage à l'arc avec fil fourré

Quelles sont les causes des trous d'épingle dans le soudage TIG ?

Elles sont dues à des contaminants tels que l’eau et la saleté.

L’hydrogène est ici un facteur majeur.

Par conséquent, chaque fois que des gaz dissous proviennent du bain de soudure, vous risquez de rencontrer des trous d'épingle.

Pouvez-vous souder de l'acier doux au TIG avec de l'argon comme gaz de protection ?

Absolument – Vous utiliserez de l’argon pur comme gaz de protection qui protégera le bain de soudure d’une éventuelle contamination.

Le soudage TIG produit-il des joints plus solides ?

Oui.

Le soudage TIG produit une soudure précise, propre et solide que la plupart des techniques de soudage.

Est-il possible de souder avec de l'argon pur 100% en utilisant GTAW ?

Vous pouvez l'utiliser sur de l'acier doux.

Cependant, cela produira une soudure étroite et profonde.

Normalement, il n'est pas recommandé pour la plupart des soudages TIG.

Quelles sont les exigences pour un démarrage par rayure dans le soudage TIG ?

 Soudage TIG

Vous utilisez Scratch Start, vous aurez besoin des éléments suivants :

• Poste à souder à courant continu
• Torche TIG refroidie par air
• Débitmètre
• Cylindre d'argon

Pouvez-vous utiliser de l’eau comme liquide de refroidissement pendant le soudage TIG ?

Parfois, la torche TIG peut être trop chaude pendant le processus de soudage.

Dans de telles situations, vous pouvez utiliser une torche TIG refroidie à l’eau.

Quels sont les problèmes les plus courants lors du processus de soudage TIG ?

Certains des problèmes les plus courants lors du processus de soudage TIG incluent :

1. Le gaz ne couvre pas correctement la soudure

Le soudage TIG utilise du gaz de protection pour maintenir la surface exempte de tout contaminant éventuel.

Normalement, une mauvaise couverture en gaz est due à trois scénarios principaux :

• Seule une petite quantité de gaz circule vers la soudure
• Excès de gaz de protection circulant vers la soudure
• Le gaz de protection est emporté

Quel que soit le cas, l’une des procédures suivantes sera utile :

je. Assurez-vous d'utiliser la bonne composition de gaz

ii. Vérifiez s'il y a des fuites sur les tuyaux ou les joints

iii. Assurez-vous de régler le débit de gaz aux valeurs recommandées

2. Utilisation d'une polarité incorrecte pendant le soudage TIG

Vous risquez de rencontrer des défauts si vous n'utilisez pas la bonne polarité.

Par exemple, si vous réglez la polarité de la machine sur DCEN lorsque vous travaillez avec de l'aluminium, vous rencontrerez de nombreux défauts.

Dans de tels cas, vous devez régler la polarité sur AC lorsque vous travaillez avec de l'aluminium.

3. Substance semblable à du grain dans la soudure

Tout d’abord, assurez-vous que vous utilisez le bon matériau de remplissage.

Deuxièmement, vous devez nettoyer le matériau de remplissage pour éviter toute possibilité de contaminants tels que l’humidité ou la graisse.

4. Manque de fusion adéquate pendant le processus de soudage TIG

Il s’agit d’un phénomène qui peut être dû aux raisons suivantes :

• Alimentation de la charge de manière irrégulière
• La torche est trop éloignée de la pièce à usiner
• Utilisation de raccords inappropriés, etc.

Dans de telles situations, la réduction de la longueur de l’arc contribuera à augmenter la pénétration pendant le processus de soudage.

Vous pouvez opter pour une machine de soudage TIG à onduleur car elle offre un meilleur contrôle de l'arc.

5. Cratères à l'extrémité de la soudure

Lorsque vous retirez brusquement la baguette de remplissage ou réduisez instantanément la puissance de soudage, vous risquez de rencontrer des cratères.

En alimentant continuellement le matériau de remplissage tout en réduisant le courant, vous éliminerez les cratères.

Il existe également des machines avec contrôle du cratère – ces machines vous aideront à obtenir des soudures TIG parfaites.

6. Incapacité à contrôler la longueur de la voûte plantaire

Vous devez maintenir la distance constante entre la pièce et l'électrode pendant le processus de soudage TIG.

N'oubliez pas que la longueur de l'arc détermine la tension et la qualité de la soudure.

7. Oxydation de la surface de soudure (sucre)

Cela se produit généralement en raison d’une contamination.

Par conséquent, pour éviter cela, vous devez utiliser de l'argon pour effectuer la purge arrière.

Alternativement, vous pouvez également réduire l’ampérage de la soudure.

8. Décoloration de la pièce à usiner

Cela est dû à une surchauffe que vous pouvez contrôler en :

• Réduire l'ampérage
• Raccourcir la longueur de l'arc
• Augmenter légèrement la vitesse de déplacement

Voici quelques-uns des défis les plus courants auxquels vous serez confronté lors du soudage TIG.

Vous pouvez facilement les éviter en suivant les instructions recommandées, en éliminant la saleté et en entretenant les machines de soudage TIG.

Pour tout défi ou question sur le soudage TIG, Contactez-nous maintenant.