Le soudage TIG (soudage au tungstène sous gaz inerte) est un procédé de soudage à l'arc utilisant des électrodes de tungstène non fondues, sous protection d'un gaz inerte (principalement de l'argon). Ce procédé est reconnu pour la haute qualité de ses soudures et s'applique à une large gamme de matériaux, notamment l'acier inoxydable, l'aluminium, le magnésium et ses alliages, ainsi que d'autres métaux réfractaires ou facilement oxydables.

Principe de fonctionnement du soudage TIG

Le principe de base du soudage TIG est de créer un arc électrique entre l'électrode de tungstène et la pièce à souder. La haute température générée par cet arc permet de faire fondre la pièce et de former ainsi un joint soudé. Lors du soudage, l'électrode de tungstène ne fond pas. Un gaz inerte (généralement de l'argon) est utilisé pour protéger la zone de l'arc et le bain de fusion, empêchant ainsi toute contamination de la soudure par l'oxygène, l'azote ou d'autres éléments présents dans l'air et garantissant sa qualité.

Composants du soudage TIG

1. Machine à souder : utilisée pour fournir le courant et contrôler la puissance de l'arc.

2. Électrode en tungstène : en tant qu'électrode non fondante, sa résistance aux hautes températures et sa faible usure la rendent très adaptée au soudage TIG.
3. Torche : L'outil principal du soudage TIG, la torche contient l'électrode de tungstène, tandis qu'un gaz inerte circule à travers la buse de la torche pour protéger l'arc et le bain de fusion.
4. Gaz inerte (argon) : principalement utilisé pour protéger l'arc et le bain de fusion, afin d'éviter la contamination de la zone de soudage par l'oxygène et l'azote de l'air.
5. Métal d'apport (facultatif) : selon les besoins, il est possible d'utiliser du fil rempli à la main pour compléter le matériau de soudure.

Avantages du soudage TIG

1. Haute qualité de soudage : grâce à l'effet protecteur du gaz argon, le processus de soudage ne s'oxyde pas facilement, la soudure est lisse, sans projections, avec moins de défauts de soudage.
2. Haute précision de soudage : convient au soudage de plaques minces et de pièces de précision, permet de contrôler un petit arc et d'obtenir un soudage très fin.
3. Applicabilité multi-matériaux : Le soudage TIG convient au soudage d'une variété de matériaux, notamment l'acier inoxydable, l'aluminium, le titane, le nickel et ses alliages ainsi que d'autres métaux non ferreux.
4. Fonctionnement flexible : peut être soudé dans diverses postures, convient à diverses positions de soudage (soudage à plat, soudage vertical, soudage arrière, etc.).

Inconvénients du soudage TIG

1. Plus lent : en raison de la précision de l'opération, la vitesse de soudage est relativement lente, notamment sur de grandes surfaces ou sur des plaques épaisses, le soudage n'étant pas aussi efficace que d'autres méthodes.
2. Complexité et coût élevé de l'équipement : le besoin d'équipements spécialisés, tels que des électrodes en tungstène, une alimentation en gaz inerte, etc., augmente le coût et la complexité du soudage.
3. Exigences élevées en matière de compétences d'utilisation : les exigences en matière de compétences d'utilisation du soudeur sont élevées, les débutants ont plus de difficultés à maîtriser, en particulier le maintien de la stabilité de l'arc et le contrôle du bain de fusion nécessitent une certaine expérience.

Application du soudage TIG

Le soudage TIG est largement utilisé dans les domaines suivants en raison de sa haute précision et de la qualité de sa soudure :
1. Aérospatiale : Le soudage TIG est couramment utilisé pour souder des métaux à haute résistance et des alliages légers dans l'aérospatiale, tels que l'aluminium, les alliages de magnésium, le titane, etc.
2. Industrie nucléaire : besoin de matériaux de soudage à haute résistance, à haute résistance à la corrosion et à haute température, tels que l'acier inoxydable et les alliages à base de nickel.
3. Fabrication automobile : principalement utilisé pour le soudage de haute précision des pièces automobiles, en particulier le soudage de la carrosserie en alliage d'aluminium et du tuyau d'échappement en acier inoxydable.
4. Industrie pétrochimique : le soudage TIG est largement utilisé dans le soudage de l'acier inoxydable, des réservoirs en aluminium et des pipelines.
5. Industrie de la construction navale : utilisé pour le soudage des navires dans les pièces en tôle mince, en alliage d'aluminium et en acier inoxydable.

Étapes du processus de soudage TIG

1. Préparation :
Nettoyez la zone de soudure et éliminez les impuretés telles que la graisse et les dépôts d'oxydation présents en surface.
En fonction de l'épaisseur de la pièce à usiner, choisir le diamètre approprié de l'électrode de tungstène.
Réglez le courant de soudage et le débit de gaz argon appropriés.

2. Allumage : Arc à haute fréquence ou arc de contact, de sorte que l'arc se forme entre l'électrode de tungstène et la pièce à usiner.
3. Contrôle du bain de fusion : le soudeur doit maîtriser la longueur et la position de l'arc, contrôler la taille et la forme du bain de fusion pour assurer une soudure uniforme.
4. Métal d'apport facultatif) : Si un matériau de soudure supplémentaire est nécessaire, le fil peut être rempli manuellement pendant que l'arc fait fondre le métal.
5. Extinction de l'arc et refroidissement : Une fois le soudage terminé, éteignez lentement l'arc et continuez à faire passer du gaz argon pour le refroidissement afin d'éviter l'oxydation de la soudure et de l'électrode de tungstène.

Précautions pour le soudage TIG

1. Sélection et affûtage des électrodes de tungstène : le type et la forme de l'électrode de tungstène (forme de la pointe) ont un impact important sur la stabilité de l'arc ; le choix de l'électrode de tungstène appropriée (telle que le tungstène au cérium, le tungstène au thorium, le tungstène pur, etc.) doit être basé sur le matériau à souder.
2. Contrôle du débit de gaz : un débit d'argon trop important ou trop faible affectera l'effet de soudage ; un débit trop important peut entraîner des turbulences du flux de gaz, tandis qu'un débit trop faible n'offre pas une protection suffisante.
3. Mesures de protection : le procédé de soudage TIG génère une température d'arc élevée et un rayonnement lumineux ; les soudeurs doivent porter des masques de protection, des gants et d'autres équipements de protection pour éviter les brûlures ou les lésions oculaires causées par la lumière de l'arc.
4. Contrôle de la température du bain de fusion : il est nécessaire de toujours prêter attention à la température du bain de fusion dans le processus de soudage, afin d'éviter une surchauffe pouvant entraîner une déformation de la pièce ou des défauts de soudure.

défauts courants du soudage TIG

1. Porosité : un flux de gaz protecteur insuffisant ou une surface de la pièce non propre peuvent entraîner la formation de porosités.
2. Non fusionné : le courant de soudage est insuffisant ou le fonctionnement est incorrect, ce qui fait que la soudure et la pièce ne sont pas complètement fusionnées.
3. Fissures : Des fissures peuvent apparaître lorsque le refroidissement est trop rapide pendant le soudage ou lorsque la pièce à usiner présente une contrainte interne trop importante.

Le soudage TIG est un procédé largement répandu offrant une excellente qualité de soudure, particulièrement adapté aux matériaux métalliques exigeant une grande précision. Cependant, sa mise en œuvre complexe et le coût élevé de l'équipement requis le réservent généralement aux applications nécessitant une qualité de soudure irréprochable. La maîtrise du soudage à l'arc sous argon exige des soudeurs une solide expérience et un haut niveau technique.