Polarité GTAW : une introduction
Novembre 10, 2025
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Polarité GTAW : une introduction

Les courants électriques sont un élément fondamental du soudage à l'arc, et la polarité est une composante incontournable de l'électricité. La polarité désigne simplement l'existence de deux pôles diamétralement opposés, et en termes électriques, la polarité correspond au sens de circulation du courant dans le circuit entre ces pôles opposés. En courant continu (CC), le courant circule d'un pôle à l'autre. En courant alternatif (CA), le sens du flux n'est pas fixe et l'électricité alterne son flux dans la direction de chaque pôle de manière égale. Compte tenu du rôle fondamental de l'électricité dans le soudage à l'arc, il n'est pas surprenant que la compréhension de la polarité et des flux de courant continu (CC) et alternatif (CA) soit essentielle à la réalisation de soudures acceptables, et la polarité GTAW est particulièrement importante pour le soudage orbital.

Électrode positive en courant continu (CC) et électrode négative en courant continu (CC)

En soudage à courant continu, le courant électrique peut circuler vers l'un ou l'autre pôle du circuit. La configuration la plus courante pour ce type de soudage est le courant continu à électrode négative (DCEN), la pièce à souder servant de pôle positif. On parle aussi couramment de polarité directe, et ce flux de courant est standard au-delà du soudage. En résumé, l'électrode négative est la masse, et l'amorçage d'un arc électrique ferme le circuit. Il s'agit du même courant que celui utilisé habituellement dans les véhicules, même les véhicules électriques sophistiqués fonctionnant en courant continu et à masse négative. Cependant, il existe aussi la polarité inversée ou le courant continu électrode positive DCEP, où le métal de base à souder sert de pôle négatif (masse). La manière dont ces deux flux de courant différents modifient le circuit est décrite en détail dans le tableau ci-dessous.

Courant continu électrode négative vs. courant continu électrode positive

Courant continu électrode négative (DCEN)
Polarité directe		 Électrode positive à courant continu (DCEP)
Polarité inversée
La majeure partie de la chaleur (~2/3) est générée au niveau de la pièce à souder. La majeure partie de la chaleur (~2/3) est générée à l'extrémité de l'électrode.
Les électrons sont libérés de l'extrémité de l'électrode et circulent à travers l'arc jusqu'à la pièce à souder. Les électrodes se détachent de la pièce à souder et s'écoulent vers la buse de l'électrode.
Le dépôt de métal avec des électrodes consommables est réduit grâce à la diminution de la chaleur. Les dépôts métalliques sont importants avec les électrodes consommables en raison de la génération de chaleur.
Le potentiel de fusion est élevé car la majeure partie de la chaleur se concentre au niveau de l'assemblage. La fusion de l'assemblage soudé peut être incomplète en raison d'une chaleur insuffisante.
Comme l'arc électrique se propage de la buse à la pièce à souder, les oxydes ne sont pas éliminés de cette dernière. La pièce à souder nécessite un nettoyage pour éliminer les impuretés. Le flux d'électrons provenant de la pièce à souder contribue à décomposer les oxydes de surface et à éliminer les autres impuretés de la surface, réduisant ainsi le risque d'inclusions dans la soudure.

En matière de soudage en secteur, puisque le courant alterne entre les deux sens, les éléments du DCEN et du DCEP s'appliquent. Cela présente certains avantages. Le soudage en secteur permet de désoxyder et de nettoyer les surfaces de travail, en répartissant la chaleur plus uniformément entre l'électrode et la pièce à souder. Ensemble, ces éléments permettent un meilleur contrôle de la chaleur et du dépôt de métal pendant le soudage. Cependant, le soudage à secteur n'est pas entièrement adapté à tous les types d'applications de soudage.

Le soudage à l'arc sous gaz avec fil (GMAW) et le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) dépendent en partie de la concentration de la chaleur sur le fil électrode consommable pour le faire fondre rapidement et permettre des niveaux élevés de dépôt de métal. Lors du soudage de métaux à très haute résistance à la chaleur, comme l'acier inoxydable et les alliages de nickel, la répartition uniforme de la chaleur entre la pièce à souder et l'extrémité de l'électrode rend la fusion du matériau déposé et de la pièce à souder plus difficile et plus lente, car la chaleur du côté de la pièce à souder est réduite. C’est ce type d’efficacité réduite qui explique pourquoi les machines GTAW fonctionnent principalement en DC, et que la polarité de la plupart des soudures GTAW est à électrode négative.

Pourquoi la polarité GTAW est principalement la DCEN

Le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) est principalement réalisé en courant continu (DCEN). Il y a quelques raisons à cela. Premièrement, le soudage GTAW est un procédé de soudage intrinsèquement à faible dépôt. En fait, son plus grand avantage est qu'il permet de réaliser des soudures très propres, très petites et très précises, précisément grâce à ce dépôt lent et hautement contrôlé. La chaleur concentrée sur la pièce à souder lors du soudage DCEN favorise la pénétration et la fusion. En revanche, le procédé DCEP est rarement, voire jamais, utilisé avec le procédé GTAW en raison du niveau de chaleur concentré sur l'électrode non consommable, ce qui augmente considérablement le risque de contamination et, à tout le moins, réduit considérablement la durée de vie d'une électrode en tungstène relativement coûteuse.

L'inconvénient de la polarité DCEN GTAW est qu'elle ne possède pas certaines des propriétés de rupture d'oxydation de la polarité DCEP. Les métaux comme l'aluminium, sur lesquels des oxydes se forment instantanément sur une surface exposée, sont plus difficiles à souder proprement en raison de la difficulté relative à éliminer ces oxydes. Il n'est pas impossible de souder l'aluminium avec une polarité DCEN GTAW, et c'est même assez courant ; cela requiert simplement un niveau de compétence plus élevé. Le soudage TIG en AC est généralement préféré pour l'aluminium et les métaux similaires car la polarité AC permet de rompre les oxydes de surface sans appliquer des niveaux de chaleur trop extrêmes à l'électrode. La combinaison de ces facteurs améliore la productivité du soudage de l'aluminium par rapport au soudage TIG à DC. Cependant, sur des métaux plus résistants à la chaleur, comme lors du soudage TIG de tube en Acier inoxydable, la productivité du soudage GTAW utilisant un courant alternatif peut être affectée négativement car seule la moitié du cycle de courant chauffe la pièce à souder, ce qui peut avoir un impact négatif sur la pénétration et pénétration, ce qui rend l'achèvement de la soudure beaucoup plus long.

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