Guide du débutant en soudage TIG

Guide du débutant en soudage TIG

Soudage Matériel de soudage

Le soudage TIG, abréviation de "soudage au gaz inerte de tungstène", est un procédé connu pour créer des soudures précises et propres sur divers matériaux. Il est particulièrement utile pour les travaux de soudage critiques dans l'aérospatiale, l'équipement alimentaire, le traitement de haute pureté et les sports motorisés.

Dans ce guide du débutant, nous aborderons les points suivants :

Qu'est-ce que le soudage TIG ?

Le soudage TIG utilise une torche spéciale avec une électrode en tungstène pour chauffer le métal à souder. Ce processus est protégé par un gaz de protection, généralement de l'argon, qui empêche les impuretés de pénétrer dans le métal. La source d'énergie génère un arc électrique entre l'électrode de tungstène et la pièce à souder, ce qui crée un bain de métal en fusion. La raison pour laquelle l'électrode est en tungstène est qu'elle ne se consume pas et que le métal d'apport est ajouté séparément dans le bain de fusion. La clé d'un bon soudage TIG consiste à manipuler soigneusement le bain de fusion et à alimenter le fil d'apport de manière cohérente.

Avantages du soudage TIG

Le soudage TIG présente plusieurs avantages qui en font un choix privilégié pour de nombreuses applications :

  • Polyvalence du soudage : Le soudage TIG peut être utilisé pour assembler une large gamme de métaux, y compris les aciers faiblement alliés, les aciers inoxydables, l'aluminium, etc.
  • Soudures de haute qualité : Le soudage TIG offre un excellent contrôle du processus de soudage, ce qui permet d'obtenir des soudures nettes et précises. Il est donc idéal pour les projets où l'apparence et l'intégrité de la soudure sont importantes.
  • Processus propre : Le soudage TIG est propre, sans étincelles, éclaboussures ou laitier, ce qui réduit la nécessité d'un nettoyage après soudage.
  • Soudage dans toutes les positions : Le soudage TIG fonctionne bien dans toutes les positions.

Comment choisir un équipement de soudage TIG

Il est essentiel de choisir le bon équipement pour répondre à vos besoins en matière de soudage. Voici quelques éléments à prendre en compte :

  • Type de matériau : Déterminer les matériaux à souder. Une source de courant continu suffit pour l'acier ou l'acier inoxydable, tandis qu'une source de courant alternatif/continu est indispensable pour le soudage de l'aluminium et de certains autres matériaux.
  • Épaisseur du matériau : Assurez-vous que la source d'énergie peut fournir une puissance suffisante pour l'épaisseur des matériaux à souder.
  • Alimentation électrique : Tenez compte du type d'alimentation électrique disponible dans le poste de soudage, 110V ou 230V.

Configuration de l'équipement TIG

Une installation correcte est essentielle à la réussite du soudage TIG. Voici une liste des étapes à suivre :

  1. Connecter la torche : Avec une torche refroidie à l'air, utiliser l'adaptateur fourni dans le paquet d'accessoires pour connecter la torche à l'avant du poste à souder. Fixer le tuyau de gaz et le détendeur.
  2. Brancher la télécommande : Si vous utilisez une télécommande, branchez-la sur la machine à souder.
  3. Connecter la pince de mise à la terre : Fixez la pince de mise à la terre à la machine à souder, en faisant attention à la polarité requise (voir point 4). Fixez solidement l'autre extrémité à la pièce ou à la table de travail, aussi près que possible de la soudure.
  4. Sélectionner la polarité : Veillez à respecter les recommandations relatives à la polarité du matériau de base et du métal d'apport. En règle générale, il s'agit de courant alternatif, principalement pour l'aluminium, et de courant continu (DCEN) pour la plupart des autres alliages.
  5. Préparer le tungstène : Pour la plupart des soudures TIG, il faut s'assurer que l'électrode de tungstène est affûtée jusqu'à la pointe. La longueur du cône jusqu'à la pointe doit être environ deux fois et demie le diamètre du tungstène. Utilisez une meule à grain 200 ou plus fin dédiée à la préparation du tungstène. Bien que le tungstène ne soit pas considéré comme un consommable, il s'usera à l'usage et deviendra émoussé ; dans ce cas, le tungstène doit être remplacé ou réaffûté.
  6. Assembler la torche conformément aux instructions du fabricant.
  7. Installer le tungstène : Insérer le tungstène dans la pince de serrage, la longueur de la tige influe sur la performance de l'arc.

    1. Longueur de sortie courte (3 à 5 mm) :

      • Permet un meilleur contrôle de l'arc.

      • Améliore la stabilité et la précision.

      • Convient aux matériaux fins et aux soudures complexes.

    2. Longueur de sortie moyenne (5 à 6 mm) :

      • Équilibre entre le contrôle et l'accessibilité.

      • Utilisé couramment pour une large gamme d'applications.

    3. Longueur de sortie plus importante (supérieure à 6 mm) :

      • Peut être utilisé pour augmenter la portée et améliorer la visibilité dans certaines situations.

      • Peut convenir pour les soudures d'angle ou les joints dont l'accès est limité.

  8. Vérifier et brancher l'alimentation : assurez-vous que l'alimentation électrique correspond à la puissance de l'équipement telle qu'indiquée sur l'étiquette du fabricant. Branchez la fiche sur la prise de courant appropriée.
  9. Sélectionner le gaz de protection approprié : Vérifier que le type de gaz est adapté à la combinaison matériau de base/métal d'apport et régler le débit selon les recommandations du fabricant du métal d'apport.

Une fois l'équipement correctement installé, il est prêt à commencer à souder.

Choisir le bon tungstène pour le soudage TIG

Le choix du tungstène joue un rôle essentiel dans l'obtention de soudures de qualité. Des facteurs tels que le type de matériau, l'épaisseur et l'équipement utilisé influencent le choix du tungstène. Les différents alliages de tungstène sont identifiés par des bandes de couleur peintes à une extrémité.

Voici quelques types de tungstène courants et leurs applications :

  • Tungstène cérié à 2 % (gris) : Il s'agit d'un tungstène polyvalent qui convient au soudage TIG AC et DC sur l'acier, l'acier inoxydable et l'aluminium. Il permet un amorçage facile de l'arc, une bonne stabilité et une longue durée de vie.
  • Tungstène pur (vert) : Généralement utilisé pour le soudage TIG en courant alternatif sur les anciennes soudeuses TIG à transformateur, les machines modernes à onduleur peuvent ne pas donner de bons résultats avec le tungstène vert en raison des mauvaises caractéristiques d'amorçage de l'arc.
  • Tungstène lanthané (bleu) à 2% : Ce tungstène est le mieux adapté au soudage TIG DC et est connu pour sa précision dans des applications spécifiques.

Dans le contexte de cet article, il est important de souligner un point crucial concernant la sélection des électrodes de tungstène. Historiquement, les électrodes en tungstène thorié étaient le premier choix pour le soudage TIG, et elles sont encore couramment utilisées dans de nombreuses régions. Toutefois, il est essentiel de noter que le tungstène thorié contient 1 à 2 % de thorium, qui est radioactif, ce qui a conduit à son interdiction dans plusieurs pays européens.

Conseils utiles pour les soudeurs TIG débutants

Voici quelques conseils simples pour les débutants :

  1. La sécurité avant tout : Portez toujours un équipement de protection individuelle (EPI) approprié, notamment un casque de soudage avec une teinte adéquate, des gants, des manches longues et des chaussures de sécurité. Veillez à une bonne ventilation de votre espace de travail pour éviter d'inhaler les fumées de soudage.
  2. La propreté est la clé : Veillez à ce que toutes les surfaces de travail soient exemptes de saleté, d'huile, de peinture et de rouille. Nettoyez les tiges de remplissage avec de l'acétone.
  3. Comprendre votre équipement : Familiarisez-vous avec le poste de soudage TIG, ses commandes et ses réglages. Consultez le manuel d'utilisation pour obtenir des conseils. Apprenez à régler les paramètres de soudage en fonction du matériau sur lequel vous travaillez.
  4. Pratiquer les techniques de soudage : Entraînez-vous sur des morceaux de métal avant de travailler sur le projet proprement dit. Cela permet de développer une technique correcte et de se familiariser avec le processus de soudage. Expérimentez différents types de joints, de positions et de vitesses de soudage.
  5. Contrôle de la vitesse de déplacement : Contrôlez la vitesse à laquelle la torche se déplace le long du joint de soudure. Un déplacement trop rapide peut entraîner un manque de pénétration, tandis qu'un déplacement trop lent peut provoquer une surchauffe. Trouver une vitesse de déplacement confortable qui permette d'obtenir un cordon de soudure lisse et régulier.
  6. Ajout de métal d'apport : Ajouter le métal d'apport à l'angle correct et de manière contrôlée. L'aspect le plus important du soudage TIG est la régularité, tant au niveau de la vitesse de soudage que de l'introduction du métal d'apport dans le bain de soudure.

Conseils de dépannage pour le soudage TIG

  1. Pénétration incomplète :
    • Cause : Chaleur insuffisante ou soudage trop rapide.
    • Solution : Augmenter l'ampérage de soudage, ralentir la vitesse de déplacement, ou les deux. Veillez à une bonne préparation des joints pour une meilleure pénétration.
  2. Pénétration excessive :
    • Cause : Trop de chaleur ou vitesse de déplacement trop lente.
    • Solution : Réduisez l'ampérage de soudage ou augmentez votre vitesse de déplacement. Ajustez votre technique pour obtenir une soudure plus contrôlée.
  3. Contamination au tungstène :
    • Cause : L'électrode de tungstène touche le bain de fusion ou le métal d'apport.
    • Solution : Maintenir une longueur d'arc appropriée et s'assurer que l'électrode de tungstène est bien aiguisée.
  4. Porosité :
    • Cause : Contaminants à la surface du métal, couverture insuffisante du gaz de protection ou débit de gaz incorrect.
    • Solution : Nettoyez soigneusement le métal avant le soudage, assurez-vous que le gaz est bien réparti et vérifiez qu'il n'y a pas de fuites de gaz. Réglez le débit de gaz en fonction des spécifications de la machine à souder.
  5. Craquement :
    • Cause : Refroidissement rapide ou apport de chaleur excessif.
    • Solution : Contrôler l'apport de chaleur en réglant l'ampérage et la vitesse de déplacement. Préchauffez le matériau si nécessaire et évitez les arrêts brusques pendant le soudage.
  6. Arc incohérent :
    • Cause : Arc instable dû à une mauvaise couverture de gaz, à un type de tungstène incorrect ou à des réglages inadéquats.
    • Solution : Vérifier le débit et la couverture de gaz, utiliser la bonne électrode de tungstène et s'assurer que les réglages de la machine sont corrects. Examinez les connexions électriques pour vérifier qu'aucun composant n'est desserré ou endommagé.
  7. Aspect irrégulier des perles :
    • Cause : Vitesse de déplacement inégale, angle de torche incohérent ou technique incorrecte.
    • Solution : Entraînez-vous à maintenir une vitesse de déplacement et un angle de torche constants. Expérimentez différentes techniques sur des chutes de matériau pour trouver l'approche la plus efficace.
  8. Sous-cotation :
    • Cause : Chaleur excessive entraînant la fonte et l'enlèvement du métal de base.
    • Solution : Réduire l'ampérage ou augmenter la vitesse de déplacement. Veiller à une bonne préparation des joints et utiliser une électrode plus petite pour un meilleur contrôle.
  9. Éclaboussures de soudure :
    • Cause : Contaminants sur la surface métallique ou flux de gaz incorrect.
    • Solution : Nettoyez soigneusement le métal et vérifiez le débit de gaz. Ajustez le débit de gaz si nécessaire et assurez-vous que la couverture de gaz est correcte.
  10. Questions relatives au démarrage de l'arc :
    • Cause : Electrode de tungstène contaminée ou mal préparée, réglages incorrects de la haute fréquence ou mauvaises connexions électriques.
    • Solution : S'assurer que l'électrode de tungstène est propre et correctement préparée. Vérifier et ajuster les réglages de haute fréquence. Inspecter et sécuriser toutes les connexions électriques.
  11. Décoloration de la soudure :
    • Cause : Chaleur excessive ou gaz de protection inadéquat.
    • Solution : Réduire l'ampérage ou augmenter la vitesse de déplacement pour contrôler l'apport de chaleur. Veillez à ce que le gaz de protection soit correctement réparti et réglez le débit de gaz si nécessaire.

Reportez-vous toujours au manuel de la machine à souder pour connaître les directives de dépannage spécifiques et les réglages recommandés. En outre, demandez conseil à des soudeurs expérimentés ou à des instructeurs pour résoudre des problèmes spécifiques.

Conclusion

En résumé, la maîtrise du soudage TIG peut être un parcours gratifiant pour les débutants. En comprenant les principes fondamentaux, en choisissant l'équipement approprié et en respectant les meilleures pratiques, il est possible de réaliser des soudures propres et précises dans diverses applications. Avec du dévouement et de la pratique,

Le soudage TIG peut devenir une compétence précieuse dans toute boîte à outils de soudage.
Pour en savoir plus sur le soudage TIG, consultez ESAB University.