soudage

1. DIFFERENTS PROCEDES DE SOUDAGE
Une soudure est
A la flamme
(Chalumeau) Oxy acétylénique
Autogène
Par
fusion
Par
pression
A l’arc
électrique
En atmosphère
gazeuse
En bout ou par
rapprochement
Electrique
par résistance
Par recouvrement
Hétérogène
Par francs
bords
Sur joints
emboîtés
Par
soudo-brasure
Par
brasure
Aux laitons, bronzes
et alliages spéciaux
Forte
Brasure au cuivre
Brasure d’argent
Etain Plomb Alliages
à bas point de fusion
Electrodes métalliques
enrobées
Tendre
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2. Procédé oxy-acétylénique
Procédé de soudage
oxy-acétylénique
(en mars 1901)
Oxygène
(gaz comburant)
Acétylène
(gaz carburant)
Flamme oxy-acétylénique
T≈ 3200°C
Soudage hétérogène
Assemblage de deux métaux de
même ou différente nature avec
un métal d ’apport qui peut être le
même à l ’une des pièces comme
il peut être différent au métaux
de base
Soudage autogène
Assemblage de deux métaux de
base de même nature avec ou
sans métal d ’apport de même
nature que les pièces à souder
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3. Procédé oxy-acétylénique
MA : alliage Cu
T chauf > 450°
Soudage autogène
Fusion obligatoire des
métaux de base et
du métal d ’apport
à la fois
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Seul le métal d ’apport qui fond
Soudage hétérogène
Tendre Fort
MA : étain
T Chauf < 450°
MA : alliage d ’argent
T Chauf > 450°
Soudo
brasage
brasage

4. Procédé oxy-acétylénique
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5. Composition d ’un poste oxy-acétylénique
 Bouteille d ’oxygène,
 Bouteille d ’acétylène,
 Deux manodétendeurs (d ’oxygène et d ’acétylène),
 Deux tuyaux (d ’oxygène et d ’acétylène),
 Des raccords rapides,
 Deux dispositifs anti-retour (d ’oxygène et d ’acétylène),
 Chalumeaux soudeurs ou coupeurs.
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6. Composition d ’un poste oxy-acétylénique
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7. Oxygène
L ’oxygène est un gaz comburant, c ’est à dire il active
vivement les combustions.
C ’est un gaz incolore, inodore et sans saveur, symbole O2. Il
n ’est pas toxique.
Sa densité est de 1,15 kg/l.
L’oxygène industriel est généralement obtenu par la
liquéfaction de l ’air que l ’on distille.
Bouteilles d ’oxygène
L ’oxygène est livré en bouteilles d ’acier étiré contenant
généralement du gaz à 200 bars sous la température de 15°C.
La couleur distinctive portée sur les ogives des bouteilles
d ’oxygène est le blanc.
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8. Emploi de l ’oxygène
 Vérifier l ’étanchéité des circuits en recherchant les fuites à l ’eau
moussante. Ne jamais utiliser des flammes pour cette recherche. ;
 Ouvrir très lentement les vannes des bouteilles pour éviter des
échauffements ;
 Fermer les robinets des bouteilles après usage (même vides) ;
 Ne pas exposer les bouteilles à la chaleur ;
 Ne pas stocker des chiffons gras ou matières inflammables dans les
dépôts d ’oxygène ;
 Ne jamais ventiler au moyen d ’oxygène notamment en cours des
opérations de soudage ;
 D’une manière générale, ne jamais employer l ’oxygène au lieu de l ’air
pour des opérations tels démarrage des moteurs diesels, débouchage
de canalisations...
 Ne jamais lubrifier les organes susceptibles d ’être en contact avec
l ’oxygène.
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9. Acétylène
C ’est un gaz incolore et inodore à l ’état pur.
Un litre d ’acétylène gazeux pèse 1,15 g à 15°C et à la pression
atmosphérique.
La flamme oxygène - acétylène est la plus chaude des flammes que
l ’on peut obtenir avec un mélange gazeux (environ 3100°C).
Pour pouvoir emmagasiner ce gaz avec sécurité, il a fallu le
dissoudre, c ’est à dire, le faire absorber par un liquide très avide
d ’acétylène, l ’acétone (un litre d ’acétone peut dissoudre 24 l
d ’acétylène gazeux à la pression atmosphérique et 15 fois plus sous la
pression de 15 bars.
L’intérieur de la bouteille est garni d ’une matière à très grande
porosité, un des rôles de celle-ci étant d ’immobiliser l ’acétone.
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10. Emploi de l ’acétylène
 Eviter de provoquer des mélanges air - acétylène ou oxygène -
acétylène qui sont presque toujours explosifs ;
 Ne jamais dépasser la pression de 1,5 bars dans les circuits
d ’acétylène ;
 Vérifier soigneusement les joints du circuits à l ’eau moussante,
jamais avec une flamme ;
 Changer les joints défectueux, ne jamais superposer un joint neuf à
un joint usagé ;
 Utiliser les bouteilles d ’acétylène dans la position verticale. A la
rigueur dans la position couchée à la condition que l ’ogive soit
surélevée d ’environ 20 cm et que l ’orifice du robinet soit dirigé vers le
haut (pour éviter un écoulement de l ’acétone vers les soupapes, tuyaux
et détendeurs).
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11. Emploi de l ’acétylène
 Ne jamais transvaser d ’acétylène d ’une bouteille dans une autres ;
 En cas d ’échauffement anormal d ’une bouteille en cours
d ’utilisation, fermer le robinet, isoler la bouteille et l ’arroser d ’eau
abondamment ;
 Avertir le fournisseur de tout incident constaté en cours d ’usage ou
de dommage supporté par le récipient ;
 Fermer soigneusement le robinet des bouteilles vides pour éviter
l ’évaporation de l ’acétone ;
 Eloigner les bouteilles d ’acétylène de toute source importante de
chaleur ;
 Manipuler les bouteilles sans brutalité. Eviter les chocs. Fermer
toujours les robinets des bouteilles après l ’emploi. Utiliser le chapeau
de protection des robinets.

12. Bouteilles de gaz
On reconnaît les gaz emmagasinés dans les bouteilles par la
couleur de l ’ogive.
Gaz Couleur ogive
Oxygène
Hydrogène
Azote
Hélium
Acétylène
Argon
Air comprimé
Blanche
Rouge
Noire
Marron
Marron Havane
Jaune
Noire et blanche

13. Manodétendeurs
Pour exécuter une soudure ou un découpage, il faut employer
l ’oxygène et l ’acétylène à une pression bien déterminée et constante
quelle que soit la pression de ces gaz dans les bouteilles. A cet effet, on
monte sur ces dernières des appareils appelés manodétendeurs.
Quel que soit le type du manodétendeur envisagé, les éléments qui
le constituent restent les mêmes, on distingue :
 Deux manomètres, l ’un permettant de lire la pression à l ’intérieur
de la bouteille, l ’autre la pression du gaz d ’utilisation.
 Un détendeur, permettant d ’une part, d ’abaisser la pression jusqu’à
la valeur choisie par l ’utilisateur, d ’autres part, de régler et de
maintenir la pression stable et constante malgré les variations du débit
du gaz et les variations de pressions à détendre.

14. Tuyaux d ’oxygène et d ’acétylène
Tuyaux spéciaux, en caoutchouc souple et fortement entoilé pour
être résistants.
Dimensions
Tuyaux de 6 X 11 pour chalumeau N° 00 et N° 0,
Tuyau de 9 X 16 pour chalumeau N° 1 et 2.
Couleurs
Rouge ou orange pour l ’acétylène,
Verte, noire, grise ou bleue pour l ’oxygène.
Sécurité
 Ne jamais intervenir les tuyaux de gaz,
 Eviter le contact des tuyaux avec les produits gras qui dissolvent
le caoutchouc, ou les projections d ’oxydes qui les brûlent,
 Fixer les tuyaux sur les appareils de soudage par des colliers pour
assurer une bonne étanchéité (causes d ’accident graves),
 Vérifier fréquemment l ’état des tuyaux en caoutchouc.

15. Chalumeaux
Les chalumeaux sont des appareils permettant d ’obtenir un
mélange convenable de gaz combustible et d ’oxygène donnant
une flamme stable, de forme, de puissance et de propriétés
déterminées. On distingue :
 Les chalumeaux soudeurs, alimentés en oxygène et acétylène,
 Les chalumeaux coupeurs, alimentés en gaz combustible et
oxygène pour flamme de chauffe et comportant un jet
complémentaire d ’oxygène pur pour le découpage.
Pour avoir une flamme stable, il est nécessaire d ’obtenir à
l ’intérieur de la buse une certaine pression (pression du mélange)
qui détermine la vitesse de sortie des gaz. Suivant les valeurs
prises par les pressions d ’alimentation par rapport à la pression du
mélange, on peut classer les chalumeaux en deux types :
 Chalumeaux basse pression,
 Chalumeau haute pression.

16. Chalumeaux
Chalumeaux à basse pression
Ils fonctionnent en utilisant une pression d ’acétylène de 0,010 à 0,1
bars et une pression d ’oxygène de 1 à 3 bars.
Principe de fonctionnement
Sous des pressions différentes, les gaz convergent vers l ’extrémité de
l ’injecteur, le jet central d ’oxygène à haute pression entraîne
l ’acétylène à basse pression et accélère le débit.
Chalumeaux à haute pression
Ils fonctionnent en utilisant une pression égale d ’acétylène et
d ’oxygène (0,2 à 0,7 bars).
Ils ne peuvent être utilisés qu ’avec un poste d ’acétylène dissous
(bouteille) ou avec un générateur d ’acétylène à haute pression.
Principe de fonctionnement
Sous pression égale, les gaz convergent vers un orifice étroit, qui
accélère l ’écoulement, et les réunit dans la chambre de mélange.

17. Emploi des chalumeaux
 Ne jamais accrocher un chalumeau allumé près des
bouteilles,
 Ne pas allumer une cigarette avec la flamme d ’un
chalumeau,
 Ne jamais graisser les pièces en contact avec l ’oxygène
sous pression (inflammation spontanée),
 Ne jamais laisser un chalumeau ouvert et non allumé
surtout au dessus d ’un récipient creux.

18. Classification des chalumeaux
Les buses repérées par un nombre indiquant la consommation
d ’acétylène en litres pendant une heure (L/h). Elles sont
classifiées de la manière suivante :
 Chalumeau N°00 pour buses de 5 - 10 - 15 - 25 - 40 l/h.
 Chalumeau N°0 pour buses de 50 - 70 - 100 - 140 - 200 l/h.
 Chalumeau N°1 pour buses de 250 - 315 - 400 - 500 - 630 - 800 -
1000 l/h.
 Chalumeau N°2 pour buses 1250 - 1600 - 2000 - 2500 - 3150 -
4000 - 5000 l/h.

19. Choix du chalumeau
Le choix du chalumeau est conditionné par :
 Le genre du poste de soudage (haute ou basse pression),
 L ’épaisseur du métal à souder,
 la nature du métal à souder,
 le genre du joint,
 La position du soudage.
 Pour acier : buse = 75  épaisseur
 Pour fonte : buse = 150  épaisseur
 Pour aluminium : buse = 75  épaisseur
 Pour cuivre : buse = 200 à 300  épaisseur
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20. Flamme oxyacétylénique
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21. Mise en marche d ’un poste O A
Mise en marche
 Les vis de réglage doivent être desserrées,
 Ouvrir les robinets des bouteilles,
 Régler la détente d ’oxygène (robinet du chalumeau ouvert),
 Régler la détente d ’acétylène (robinet du chalumeau ouvert),
 Allumer le chalumeau,
 Terminer le réglage de la flamme par les robinets du
chalumeau.
Arrêt momentané
 Fermer les robinets d ’oxygène et d ’acétylène au chalumeau.
Arrêt prolongé
 Fermer la valve de la bouteille de l ’acétylène,
 Fermer la valve de la bouteille de l ’oxygène,
 Vider les tuyaux du chalumeau,
 Attendre que les aiguilles des manomètres soient à zéro,
NB : fermer toujours le robinet d ’acétylène avant celui de
l ’oxygène.
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22. Soudo-brasage
Le soudo-brasage est une opération de liaison de deux pièces
de même nature ou de nature différente (sans fusion) mais
mouillage, à l ’aide d ’un métal d ’apport de soudo-brasage ayant
une température de fusion inférieure à celle des deux pièces de
base.
Ces dernières peuvent d ’ailleurs avoir des températures de
fusion différentes, mais toujours supérieures à celle du métal de
soudo-brasage.
C ’est une technique particulière, mais d ’usage très étendu
d ’assemblage hétérogène où seul le métal d ’apport participe à la
constitution du joint. L ’assemblage se fait par accrochage.
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23. Brasage
Comme le soudo-brasage, le brasage est un mode
d ’assemblage hétérogène : seul le métal d ’apport constitue
le joint ; celui-ci contrairement au soudo-brasage, est
pelliculaire. Quand l ’assemblage du joint atteint la
température de brasage, la brasure est réalisée
instantanément par capillarité. Il existe :
 Les brasures tendres ; Température de fusion inférieure
ou égale à 450°C.
 Les brasures fortes ; Températures de fusion supérieure
ou égale à 450°C.
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24. Domaine d ’application du soudage hétérogène
 Il est désirable de diminuer l ’échauffement,
 Spécialement donc, pour réduire la déformation
 Le métal n ’est pas soudable (acier à outil, Duralumin...)
 Le métal est revêtu d ’une couche protectrice volatile
 Il est nécessaire de réduire les tensions internes sur pièces
fragiles
 Les joints sont difficiles d exécution.
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25. S A E
Procédé de soudage
à l’arc électrique
Protection du bain de fusion
Laitier Gaz
Electrode enrobée
Procédé manuel
Inerte
(Argon ou Hélium)
Actif
CO2
Electrode en
Tungstène + fil continu
TIG MIG MAG
Semi-automatique
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26. Soudage à l ’arc électrique avec EE
Procédé de soudage à l ’arc
électrique avec électrode enrobée
(1907)
À l ’aide d ’un courant électrique approprié
• Alternatif
• continu
• Redressé
Fourni par un générateur
de soudage
Arc jaillit
Entre
Pièces préalablement
préparées
Electrode
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27. Soudage à l ’arc électrique avec EE
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28. Générateurs de soudage à l ’arc électrique
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29. Générateurs de soudage à l ’arc électrique
Ce sont des appareils qui permettent de transformer le courant
du réseau (tensions élevées et faibles intensités) en courant de
soudage (faibles tensions et fortes intensités).
Le courant de soudage doit être stable réglable.
On distingue deux catégories d ’appareils :
 Les postes à courant alternatif de soudage,
 Les postes à courant continu de soudage.
Le courant alternatif permet d ’utiliser la presque totalité des
électrodes,
Le courant continu est d ’un emploi universel ; c ’est à dire il
permet de fondre toutes les électrodes.
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30. Choix d’un générateur de soudage à l ’arc électrique
Les qualités recherchées pour un appareil de soudage sont :
 La puissance,
 La robustesse,
 La résistance aux intempéries,
 La facilité d ’emploi et d ’entretien,
 La disponibilité des pièces de rechange,
 La sécurité...
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31. Générateurs de soudage à l ’arc électrique
Catégories d ’appareils de soudage
 Appareils à courant alternatif : ≈
 Transformateur ; c ’est l ’appareil le plus simple,
 Changeur de fréquence ; Moteur + génératrice à courant
alternatif.
 Appareils à courant continu : =
 Transformateur redresseur
 Groupe électrogène ; Moteur Thermique + génératrice à
courant continu,
 Groupe convertisseur ; Moteur électrique + génératrice
à courant continu.
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32. Electrodes enrobées
Electrode enrobée
Ame métallique Enrobage
Types
• Oxydant (O)
• Acide (A)
• Basique (B)
• Rutile (R)
• Cellulosique(C)
• Autres (V)
Rôles
• Electrique
• Mécanique
• Métallurgique
 Conducteur électrique
 Métal d ’apport
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33. Rôle de l ’enrobage
Il a trois principaux rôles :
Rôle électrique ; L ’enrobage facilite l amorçage et stabilise
l ’arc,
Rôle métallurgique ; Il protège le cordon de soudure contre
l ’oxygène et l ’azote de l ’air, permet l ’apport des éléments
d ’addition comme le manganèse, le chrome, le nickel ... et
protège le cordon contre un refroidissement rapide,
Rôle mécanique et opératoire ; Il permet le guidage des goûtes
à l ’aide du cratère formé à l ’extrémité de l ’électrode, ainsi que
la souplesse du fonctionnement.
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34. Différents types d ’enrobage
Enrobage rutile ; à base d ’oxyde de titane, avec une faible
teneur de cellulose, utilisé pour le soudage de la majorité des
assemblages courants,
Enrobage cellulosique ; du type rutile mais fortement chargé en
cellulose, électrodes d ’emploi spécial surtout pour soudage
descendant,
Electrodes à enrobage acide et oxydant ; électrodes qui ne sont
presque plus utilisées dans l ’industrie, car elles sont dépassées
par les électrodes à enrobage rutile et rutile à base de fer,
Enrobage basique ; électrodes pour assemblage de haute
sécurité puisqu ’elles présentent des meilleurs caractéristiques
mécaniques. Ces électrodes doivent être utilisées les plus sèches
possibles,
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35. Différents types d ’enrobage
Electrodes à enrobages spéciaux ; très souvent du type basique.
Chaque type spécialisé correspond :
 Soit à une nuance d ’acier légèrement allié, bien définie,
 Soit à une nuance d ’acier fortement allié,
 Soit à un emploi particulier,
Electrode à apport par l’enrobage
appelées encore électrodes à haut rendement, elles ont pour but
essentiel d ’apporter plus de métal. Le rendement de ces
électrodes varie entre 115 - 120 à 210
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36. Symbolisation des électrodes
Les caractéristiques et les particularités des électrodes sont codifiés
par des lettres et des chiffres comme il est indiqué ci-après :
 Symbole général identifiant l ’électrode enrobée,
 Chiffre indiquant la résistance à la traction. (1 à 6),
 Chiffre indiquant l ’allongement %. (1 à 5),
 Chiffre indiquant le résilience. (1 à 5),
 Lettre indiquant le type d ’enrobage,
 Chiffre indiquant la position de soudage. (1 à 4),
 Chiffre indiquant le mode d ’alimentation électrique. ( O à 9).
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Selon NFA 81-309

37. Symbolisation des électrodes (NF)
Symbole Re (N/mm2) A % K (daj/cm2)
1
2
3
4
5
6
410
440
480
520
560
600
14
18
22
26
30
4,90
6,86
8,82
10,78
12,74
Symbole
O
B
R
A
C
V
Type d ’enrobage
Oxydant
Basique
Rutile
Acide
Cellulosique
Autres
Symbole
1
2
3
4
Position de soudage
Toute position
TP sauf verticale descendante
A plat, en gouttière, en angle
et à plat
A plat, en gouttière
Symbole
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Courant continu ou alternatif
Polarité Tension mini
+
+
+
+
E 243 R 12
.
50
50
50
70
70
70
90
90
90
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NS
NS
NS
-
-
-

38. Symbolisation des électrodes (AWS)
R1 R2,3 R4 R5 R6 R7
Rang 1, est toujours occupé par la lettre « E » qui indique électrode enrobée
Rang 2, peut être occupé par l ’un des chiffres 6,7,8 ou 9
Rang 3, est toujours occupé par un zéro
Le nombre formé par les deux chiffres des rang 2 et 3 multiplié par 1000
donne la limite élastique du métal déposé par l ’électrode exprimé en PSI.
Rang 4, peut être occupé par l ’un des chiffres 1 ou 2
1  soudage en toute position
2  soudage à plat et d ’angle horizontal
Rang 5, peut être occupé par l ’un des chiffres 0, 1, 3, 5, 6, 7 ou 8. Il caractérise la
nature de l ’enrobage, la nature du courant et la polarité de l ’électrode.
0  cellulosique, sodium, CC, électrode au pôle positif
1  cellulosique, potassium, CC ou CA, électrode au pôle positif
3  oxyde de titane, potassium, CC ou CA, polarité indifférente
5  faible teneur en hydrogène, sodium, CC, électrode au pôle positif
6  faible teneur en hydrogène, potassium, CC, électrode au pôle positif
7  poudre de fer, oxyde de fer, CA ou CC, polarité négative pour soudure
d ’angle horizontal
8  poudre de fer, faible teneur en hydrogène, CA ou CC, électrode au pôle
positif
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39. Symbolisation des électrodes (AWS)
Rang 6, ce rang peut être occupé par l ’une des lettres A, B, C, D ou GM ; qui sont
caractéristiques de la nuance d ’acier dominant
A  carbone et molybdène
B  chrome et molybdène
C  nickel
D  manganèse et molybdène
GM  acier déposé convenant à tous les aciers faiblement alliés
Rang 7, symbole numérique 1, 2 ou 3 qui indique une variation du pourcentage de
l ’élément d ’alliage dominant.
Exemples
 E7018 C1 : veut dire, électrode enrobée de limite élastique égale à 70000 PSI soit
49 Kgf/mm2, à utiliser en courant alternatif ou continu, polarité indirecte, déposant
un métal dont l ’élément d ’alliage dominant est le nickel.
 Electrode dont la limite élastique est supérieure à 100000 PSI, cette norme
concerne les électrode dont la limite élastique est de 100000, 110000 et 120000
PSI. Cette norme est identique à la précédente, la seule différence est que la limite
élastique est indiquée par trois chiffres au lieu de deux.
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40. Paramètres de soudage
La valeur d ’intensité nécessaire à l ’exécution d ’un joint est fonction
du diamètre de l ’électrode, de la masse de la pièce, de l ’écartement des
bords et de la position de soudage.
La formule Is = (d -1) x 50, nous approche de la valeur de l ’intensité
de soudage nécessaire ; d étant le diamètre de l ’électrode, Is l ’intensité
de soudage exprimée en ampère.
L ’intensité pour un même diamètre de soudage doit être d ’autant plus
élevée que la masse de la pièce est grande.
En ce qui concerne le soudage en position par rapport au soudage à plat :
 Diminuer Is en position verticale montante de 15 à 20%
 Augmenter Is en position verticale descendante de 20%
 Au plafond, diminuer Is de 0 à 10%
 En corniche, l ’intensité est en principe celle à plat.
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41. MIG - MAG
Soudage à l ’arc électrique sous
atmosphère gazeuse
Si on utilise
Argon ou Hélium
Métal Inerte Gaz
MIG
CO2
Métal Actif Gaz
MAG
L ’arc jaillit entre le fil électrode nu, continu et la pièce
dans une atmosphère gazeuse
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42. MIG - MAG
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43. Générateur de soudage MIG - MAG
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44. MIG - MAG
Avantages et inconvénients
 Taux de dépôt plus important : conditions économiques plus avantageuses,
 Fine épaisseur : à partir de 8/10. Contrôle visuel du bain de fusion,
 Pas de piquage de laitier,
 Automatisation facile,
 Préparations plus simples,
 Défauts de préparations moins gênants (accostage),
 Universalité (tous métaux),
 Pauses pour changement d ’électrode éliminées,
 Reprises éliminées,
 Pas d ’inclusions de laitier dans les cordons de soudure,
 Pas d ’introduction d ’hydrogène (risque de fragilisation moindre),
 Possibilité de travaux sur tôles peintes,
 Pollution moindre.
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45. Procédé de soudage MIG - MAG
Les procédés de soudage sont caractérisés par l ’emploi de fil électrode
continue, plein ou fourré et par l’intervention ou l’absence d’une
atmosphère protectrice. On distingue :
 Soudage avec fil plein avec protection gazeuse (NERTALIC)
MIG : pour les métaux nobles (aluminium, aciers inoxydables),
MAG : pour les aciers.
 Soudage avec fil fourré sous protection gazeuse
Ce procédé fait intervenir une double protection. Cette dernière a reçu
USA le nom du DUAL SHIELD. Sur le marché français, la SAF l ’appelle
SAFDUEL.
Ce procédé donne des résultats satisfaisants sur pièces rouillées ou
calaminées.
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46. Procédé de soudage MIG - MAG
 Soudage avec fil fourré sans l ’intervention d ’un gaz protecteur
Ce procédé de soudage à l ’air libre (OPEN ARC) est caractérisé par
l ’emploi, comme au DUEL SHIELD, d ’un fil tubulaire mais dont l ’âme
contient tous les éléments assurant la parfaite qualité du dépôt
métallique sans qu’il ait besoin de faire intervenir une protection
gazeuse. La SAF diffuse le procédé sous le nom de SAFUNI.
Avantages de ce procédé :
L ’appareillage est simplifié du fait de la disparition des équipements
nécessaires à l ’alimentation en gaz de la lance de soudage.
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47. Différents modes de transfert du métal (MIG-MAG)
TRANSFERT PAR PULVERISATION (SPRAY ARC)
 Régime d ’arc très chaud,
 Générateurs ayant des caractéristiques puisantes (en I et en U),
 Mélange de gaz riche en argon, le CO2 ne convient pas.
 I importante toujours,
 U de 20 à 45 V,
 Diamètre des gouttes inférieur
au diamètre du fil,
 Vitesse fil : 5 à 20 m/mn,
 Bain fluide, chaud, rayonnant,
 Pas de projection.
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48. Différents modes de transfert du métal (MIG-MAG)
TRANSFERT PAR COURT- CIRCUIT (SHORT ARC - PULSARC)
 Régime d ’arc très froid,
 Tous les générateurs conviennent,
 Tous les gaz conviennent.
 I faible toujours,
 U de 14 à 25 V,
 Diamètre des gouttes supérieur
au diamètre du fil,
 Vitesse fil : 2 à 12 m/mn,
 Bain pâteux, froid, non rayonnant,
 Présence de projections.
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49. Différents modes de transfert du métal (MIG-MAG)
TRANSFERT PAR PULSATION DE COURANT (PULSARC)
 Régime d ’arc froid, mais rayonnant,
 Mode de transfert favorable pour les matériaux à assembler
à forte dispersion thermique (aluminium, argent...),
 Mélange riche en argon,
 Bel aspect et bon mouillage des cordons,
 Absence de projections.
 I moyen,
 U moyen,
 Diamètre des gouttes égal au
diamètre du fil,
 Bain pâteux, froid, rayonnant,
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50. Gaz utilisés en MIG - MAG
Tous les aciers au carbone (sauf les inox)
ATAL : le plus employé , il est composé de 80% d ’argon et 20% de
CO2; ce gaz a de bonnes aptitudes pour le soudage sur tôles
oxydées.
CARGAL : il est composé de 97% d ’argon et 3% de CO2, les tôles à
souder doivent être propres.
Il convient dans le cas des aciers à caractéristiques mécaniques
élevées. Il procure un arc doux avec un peu de projections.
TERAL :
Teral 23 : il est composé de 90% d ’argon, 5% d ’oxygène et 5% de
CO2.
Teral 24: il est composé de 85% d ’argon, 5% d ’oxygène et 10%
de CO2. Il permet de descendre plus bas en intensité par
pulvérisation axiale.
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51. Gaz utilisés en MIG - MAG
CO2
 Bonne aptitude sur tôles pas très propres,
 Soudures saines et sans soufflures,
 Toujours transfert par courts circuits,
 Oxydation du cordon en surface,
 Aspect moyen du cordon,
 Projections.
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52. Gaz utilisés en MIG - MAG
Aciers inoxydables
Pas d ’argon pur, il faut impérativement apporter un peu d ’oxygène.
CARGAL 1 - MOX 1 : argon + 1,5% d ’oxygène.
NOXALIC 12 : argon + hydrogène + CO2.
Avec ces gaz, on peut souder :
 Les aciers au chrome avec au minimum 12% de Cr pour qu ’ils soient
inoxydables,
 Les aciers austénitiques du type 18-10,
 Les aciers martensitiques,
 Le chrome en soudage, se recouvre d ’un oxyde de protection et
conserve son état de même que le plomb et le cuivre.
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53. Gaz utilisés en MIG - MAG
L ’aluminium et ses alliages
ARGON - NERTAL : le plus souvent utilisé.
INARC 9 : il se compose de 70% d ’hélium et 30% d ’argon.
 Vitesse rapide d ’exécution de la soudure,
 Pénétration importante,
 Bonne compacité...
INARC 6 : il se compose de 80% d ’argon et 20% d ’hélium.
Avantage intermédiaire entre l ’argon nertal et l ’inarc 9.
Le cuivre
Même gaz que pour le soudage de l ’aluminium et ses alliages.
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54. Mode de fusion en MIG - MAG
Selon le gaz ou le mélange de gaz utilisé, certains modes de fusion
sont possibles et d ’autres ne le sont pas.
 Ainsi, avec les gaz inertes, l ’argon ou l ’hélium, la fusion en court -
circuit ne peut pas être obtenue mais la fusion en grosses gouttes et
fusion en pulvérisation axiale sont possibles.
 Avec les gaz activés par mélange d ’oxygène ou de CO2, les trois
modes de fusion sont possibles.
 Les gaz actifs, comme le CO2, permettent le court-circuit et la grosse
goutte mais ne permettent pas la pulvérisation axiale.
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55. Mode de fusion en MIG - MAG
Constatation
Plus le diamètre du fil est important, plus les tensions
d ’utilisation doivent être élevées.
Le débit de gaz n ’a pratiquement pas d ’influence,
seulement il doit être suffisant pour assurer une bonne
protection (il est de l ’ordre de 10 à 25 l/mn).
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56. Paramètres de réglage en MIG - MAG
La fusion du fil dépend aussi de la tension et de l ’intensité de courant.
Or en soudage MIG - MAG, dans la plus part des appareils, l ’intensité
n ’est pas directement accessible au soudeur qui bien souvent l ’ignore.
C ’est bien en fait par l ’intermédiaire de la vitesse de dévidement du fil
qu ’il peut agir sur l ’intensité.
En général, si la vitesse de déroulement du fil est faible et la tension
basse, la fusion se fera par court-circuit.
A vitesse et à tensions moyennes, la fusion s ’effectuera en grosses
gouttes.
A vitesse et à tensions élevées, elles conduisent le fil à fondre en
pulvérisation axiale.
En soudage MIG et MAG, les tensions de soudage sont, en général,
comprises entre 15 et 45 V.
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57. Paramètres de réglage en MIG - MAG
Exemple d ’application
Soudons de l ’acier doux avec, comme gaz, un mélange argon - CO2.
Avec ce gaz tous les modes de fusion sont possibles.
Utilisons deux diamètres de fils différents : 0.6 - 1.2 mm.
Cas du fil de 0.6 mm de diamètres :
Après avoir réglé convenablement la vitesse du fil et le débit du gaz,
on constate que :
 Entre 16 et 18 V, le fil fond en court-circuit,
 Entre 18 et 21 V, le fil fond en grosses gouttes,
 Entre 21 et 24 V, le fil fond en pulvérisation axiale.
Cas du fil de diamètre 1.2 mm :
Les tensions sont comprises entre 21 et 30 V et l ’on a les mêmes
modes de fusion.
 Entre 21 et 24 V, le fil fond en court-circuit,
 Entre 24 et 28 V, le fil fond en grosses gouttes,
 Entre 28 et 35 V, le fil fond en pulvérisation axiale.
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58. T I G
Tungstène Inerte Gaz (1924)
TIG
Procédé de soudage à l’arc électrique
sous atmosphère inerte
A l ’aide d’un courant électrique approprié
• continu
• alternatif
En fonction de la nature
du métal de base
Un arc jaillit entre
Electrode infusible Pièce métallique
Dans une atmosphère de gaz inerte
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59. T I G
T
L’arc jaillit entre la pièce et
une électrode réfractaire en tungstène
I
Une atmosphère inerte
enveloppe le bain de fusion
G
L’atmosphère inerte est
produite par une veine
de gaz
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60. Description et rôle du matériel TIG
Les générateurs de courant de soudage
Ils sont identiques à ceux employés en soudage électrique à l ’arc,
c ’est à dire qu ’ils possèdent également une caractéristique
plongeante.
Pour le soudage des métaux lourds, on emploie des postes à
courant continu.
Pour le soudage des métaux légers, on emploie des postes à
courant alternatif, de manière à pouvoir briser la pellicule réfractaire
d ’alumine.
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61. Description et rôle du matériel TIG
Le coffret de commande
Il regroupe différents organes (tous commandés par la
gâchette de la torche, qui est alimenté en 24 V) :
 Un contacteur de courant de soudage,
 Une électrovanne qui commande l ’arrivée d ’argon à la
torche,
 Un temporisateur branché sur l ’électrovanne, qui laisse
s ’écouler l ’argon pendant un temps préréglé après la coupure du
courant de soudage de manière à protéger la fin de la soudure
contre l ’oxydation,
 Un éclateur qui ionise le gaz inerte pour faciliter
l ’amorçage de l ’arc.
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62. Description et rôle du matériel TIG
Dispositif d ’amorçage à distance
L ’amorçage peut se faire en mettant en court-circuit la pièce et
l ’électrode mais, il y ’a risque de pollution de l ’électrode ou du
métal de base.
Pour remédier à cet inconvénient, deux techniques sont
employées:
 Une étincelle pilote: c ’est une étincelle qui jaillit entre
l ’électrode et la pièce à souder, en ionisant l ’argon. Dans ce
milieu, l ’arc a toute facilité pour s ’amorcer. Cette étincelle
pilote, sous une tension de 2000 à 5000 V, est fournie par un
générateur HF. On peut employer ce procédé en courant
continu ou alternatif.
 Un arc pilote: Cette technique d ’amorçage à distance,
utilisée en courant continu, se réalise en deux phases :
 Un arc de faible puissance s ’établit entre la buse et
l ’électrode,
 Dès que l ’électrode incandescente, profitant du fait que
l ’argon est ionisé, l ’arc principal de soudage s ’établit entre la
pièce et l ’électrode.
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63. Technologie pratique de soudage TIG
Soudage des aciers
 Intensité
Elle est en rapport avec l’épaisseur, le volume et la position des pièces
à assembler. Toutefois, on peut facilement l ’évaluer en appliquant les
règles suivantes:
 Soudage bout à bout à plat: 30 à 35 A X l ’épaisseur de la tôle.
 Soudage en angle intérieur et en recouvrement à plat:
35 à 40 A X l ’épaisseur de la tôle.
 Soudage en position: 10% en moins par rapport aux intensités de
soudage à plat.
 Electrode
Pour tous les métaux ferreux, on emploie une électrode en tungstène
thorié. Son diamètre est fonction de l ’intensité choisie. On considère en
général qu’elle supporte 70 A par mm de diamètre.
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64. Technologie pratique de soudage TIG
Soudage des métaux légers
 La première difficulté rencontrée dans le soudage de ces alliages, est due à
leur très grande conductibilité thermique. Ceci oblige le soudeur à faire un
préchauffage.
 La deuxième difficulté provient de la très grande rapidité à laquelle
l ’alumine se forme en surface des pièces.
 Cet oxyde d aluminium réfractaire, il fond à 2050 °C. Pendant le soudage, il
y ’ a risque d ’inclusions dans le cordon.
 D ’autre part, cette pellicule est très mauvaise conductrice de courant, ce
qui provoque une instabilité de l ’arc.
 Il faut donc éliminer avant soudage, par décapage chimique ou mécanique,
et casser les carres des pièces à assembler côté pénétration, pour éviter que
ces oxydes restent emprisonnés.
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65. Technologie pratique de soudage TIG
Les gaz de protection
 Dans le procédé TIG, la protection du bain de fusion et de l ’électrode
est assurée par l ’atmosphère gazeuse, qui est diffusée par la buse,
 Cette atmosphère est neutre pour ne pas avoir d ’incidence sur le métal,
 Les gaz les plus employés sont l ’argon et l ’hélium,
 Mais, il existe également des mélanges de gaz faits à partir de l ’argon,
de l ’hélium, de l ’hydrogène et de l ’azote.
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66. Gaz de protection pour le TIG
Appellation commerciale Composition Utilisation
Argon/Nertal Argon Grande facilité d’emploi pour tous métaux
Argon U Argon très pur
Soudage de Ti, Ziconium et de leurs alliages
ainsi que les Al demandant de grandes qualités
Hélium Hélium
Soudage des Al et alliages ainsi que des cuivreux
en courant continu (polarité directe)
Grande vitesse d’exécution
Pénétration importante
Inarc 17 Argon + hélium
Soudage de tous métaux
Grande vitesse d’exécution
Noxal 5 Argon + Hydrogène
Soudage automatique des inox austénitiques et
des aciers réfractaires en fortes épaisseurs
Noxal 10
Mêmes propriétés que le Noxal 5, mais
pénétration plus importante
Azote Azote Protection envers des soudures
Azote/Hydrogène Azote + Hydrogène Protection envers des soudures
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67. Gaz de protection pour le TIG
 Un débit de 5 à 7 l/mn est conseillé.
 Un excès de gaz se traduit par une trop grande
vitesse de sortie et risque d ’aspirer par dépression
l’air environnant la buse.
 En protection envers, un débit de 3 l/mn est
suffisant.
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68. Gaz de protection pour le TIG
 Stockage des gaz
 Ces gaz sont généralement stockés en bouteilles à une pression de
196 bars.
 Les ogives des bouteilles sont peintes en couleurs
conventionnelles:
 Argon: jaune,
 Hélium: marron,
 CO2: gris
 Azote: noir,
 Hydrogène: rouge,
 Oxygène: blanc
 Pour les mélanges de gaz, nous retrouverons sur les bouteilles, les
couleurs des principaux gaz constituants ces mélanges.
Exemple: Inarc 17 (argon + Hélium) = jaune et marron.
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