Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas Welding), procédé de soudage de haute précision par excellence, est largement utilisé dans l'aérospatiale, le nucléaire, le matériel médical, la fabrication de précision et d'autres secteurs. Cependant, derrière l'aspect lisse et esthétique de ses soudures se cachent de nombreux détails techniques souvent négligés et sources de malentendus. Aujourd'hui, nous vous proposons une analyse approfondie, d'un point de vue professionnel, de ces aspects que vous ignorez peut-être.

1. Le soudage TIG est l'un des procédés de soudage offrant le meilleur contrôle de l'apport de chaleur.

Soudage TIGUtilise un arc d'argon à pôle non fondant comme source de chaleur, avec une sortie CC ou CA stable, permet un contrôle précis de l'apport de chaleur très faible, particulièrement adapté aux applications suivantes :

- Pièces à parois minces (comme l'acier inoxydable de 0,3 mm)

- Matériaux thermiques (alliage de titane, de nickel et de magnésium)

- Assemblages de précision (tels que les microtubes pour l'instrumentation) Assemblages de précision (tels que les microtubes pour les instruments) Ce que vous ignorez peut-être sur le soudage TIG

Comparé au soudage MIG ou au soudage à l'arc manuel, le soudage TIG présente une zone affectée thermiquement plus petite, une structure de soudure plus dense et une déformation plus contrôlable.

2. L'apparence est belle ≠ fiabilité interne, la soudure à l'arrière est tout aussi essentielle

De nombreux soudeurs ont tendance à ignorer facilement le «protection dorsale« lors de l’apprentissage du TIG. »

En particulier lors du soudage de l'acier inoxydable, des alliages de titane et autres métaux extrêmement sensibles à l'oxydation, si la face arrière n'est pas remplie d'argon, une couche d'oxydation interne, une couche de décarburation et des points de corrosion intergranulaire se forment très facilement, ce qui entraîne une augmentation du taux de corrosion et une diminution significative de la durée de vie.

Solution:

- Protection à l'argon à l'intérieur du tube (gaz de retour)

- Utiliser une bague spéciale d'arrêt de gaz et une céramique de guidage des gaz.

- Contrôler le débit et le temps de remplacement (> 2 fois le volume).

3. La pureté du gaz argon détermine directement la qualité de la soudure – ne croyez pas que « 99,9 % suffisent ».

Pour le soudage de structures courantes, l'argon industriel (pureté ≥ 99,99 %) convient. Cependant, dans les cas suivants :

- Pièces aérospatiales

- Chambres à vide poussé

- Systèmes médicaux propres

Même des impuretés à l'état de traces (par exemple, oxygène, humidité, hydrogène) peuvent entraîner la formation de scories, de piqûres, de porosité et même de microfissures à l'intérieur de la soudure.

Recommandations :

- Pour la fabrication haut de gamme, privilégier l'argon (5N) d'une pureté ≥ 99,995 %.

- Utilisez un système d'alimentation en gaz avec alarmes d'humidité/point de rosée.

4. Les différentes couleurs des électrodes en tungstène ne sont pas seulement une « différence de marque », mais une différence de performance de soudage.

Un mauvais choix d'électrode en tungstène affecte non seulement la stabilité de l'arc, mais entraîne également une contamination du bain de fusion par l'électrode en tungstène et la formation d'inclusions.

5. La « beauté » de la soudure miroir résulte d'une organisation micrométallurgique.

Le soudage TIG est connu pour sa soudure lisse et son uniformité en écailles de poisson, mais derrière ces « apparences » se cachent de très faibles projections et un comportement dynamique stable du bain de fusion.

Avec un contrôle approprié des paramètres, la soudure présente une granulométrie fine, une organisation homogène et des propriétés mécaniques (notamment une durée de vie en fatigue) nettement supérieures à celles des autres méthodes de soudage manuel.

Les caractéristiques microscopiques d'une soudure TIG de bonne qualité comprennent :

- microstructure de cristaux équiaxes ou de fins cristaux colonnaires

- absence de scories, de porosité et de fissures significatives

- fracture avec un mode de fracture ductile

6. Le soudage TIG n'est pas un « travail lent », mais un procédé aux « applications très variées ».

Le procédé TIG est souvent considéré comme lent et coûteux, mais ses véritables avantages sont :

- très haute maîtrise de la qualité des soudures (notamment au regard des exigences zéro défaut de l'industrie)

- peut être utilisé pour divers métaux (acier, cuivre, aluminium, nickel, titane, etc.)

- Facile à automatiser, par exemple le soudage TIG orbital automatisé, le soudage TIG robotisé, etc.

Dans les systèmes automatisés, le soudage TIG peut atteindre des vitesses de soudage de plusieurs dizaines de centimètres par minute, ce qui est particulièrement adapté à la production en grande série exigeant une grande régularité.

7. Après la protection gazeuse, non optionnelle mais déterminante pour la durée de vie de la soudure

Au moment de l'extinction de l'arc de soudage TIG, le bain de fusion est encore à haute température ; si l'on s'éloigne immédiatement de la torche, l'oxygène et l'azote de l'air pénètrent très facilement dans les cristaux, formant des porosités et une couche d'oxydation, ce qui entraîne une défaillance prématurée de la soudure.

Conseils professionnels :

- déclencher l'arc après un délai de gaz ≥ 3 s (ce délai peut aller jusqu'à 6 s selon le matériau).

- Maintenez la position de la torche inchangée jusqu'à ce que le flux de gaz soit complètement épuisé.

- Utilisez la fonction « protection gaz » du poste à souder pour régler les paramètres

8. Le soudage TIG n'est pas un processus séparé, mais « l'ingénierie du système »

D'excellents résultats de soudage TIG, impliquant plusieurs systèmes avec :

- Système d'alimentation électrique (stabilité, réponse en courant)

- système de protection contre le gaz (pression, pureté, débit)

- paramètres du processus (courant, tension, polarité, forme d'onde)

- compétences d'utilisation (angle de la torche, mode d'alimentation du fil, vitesse du pistolet)

- commandes auxiliaires (comme la pédale, le mode de contrôle d'amorçage de l'arc, le contrôle d'automatisation). En d'autres termes, le soudage TIG ne consiste pas à « utiliser un poste à souder », mais à contrôler **un écosystème de soudage**.

Conclusion

La difficulté du soudage TIG ne réside pas dans l'équipement, mais dans les exigences extrêmes en matière de précision et de spécialisation. C'est précisément grâce à ces exigences qu'il trouve sa place dans les industries les plus pointues.

Si vous comprenez les principes scientifiques sous-jacents et que vous mettez en œuvre les spécifications requises, vous ne faites pas que souder du métal, vous créez une norme industrielle de haute qualité.