L’emploi des gaz et mélanges de gaz de soudage pour le soudage des aciers
Dans cette partie, nous vous proposons d’évoquer les différents mélanges de gaz de soudage industriel, leurs utilisations spécifiques et partageons quelques conseils pour vous aider à choisir le gaz approprié pour vos besoins.
Le soudage sur l’acier avec nos mélanges à 2 ou 3 constituants
Pour le travail des aciers faiblement alliés, il est courant d’exploiter l’un des mélanges Argon (gaz inerte) + Dioxyde de Carbone (gaz actif) disponibles et dont le taux de CO₂ varie selon l’épaisseur des aciers à souder : les teneurs plus élevées en CO₂ confèrent une meilleure stabilité au bain de fusion pour le soudage en position.
Réduire le temps de soudage pour augmenter la productivité est un enjeu majeur pour tout professionnel au quotidien.
Les mélanges de gaz Messer à 3 constituants (Argon, CO₂ et Oxygène) sont la solution à votre pratique. Par ajout d’oxygène, les propriétés de ces mélanges renforcent les performances du soudage en renforçant la qualité de la soudure et en améliorant les conditions de travail des soudeurs.
L’adjonction d'un faible pourcentage d'oxygène concourt à
- diminuer les fumées de soudure,
- améliorer l'aspect du cordon,
- diminuer les projections.
Les mélanges de gaz de protection à 2 constituants Messer :
Dans l’Argon :
-
teneur en CO₂ : le choix du Ferroline C pour un rendement maximisé
L’utilisation du Ferroline C Messer favorise la tenue du bain de fusion lors du soudage en position
- acier ≤6mm d’épaisseur : optez pour le Ferroline C8 soit 8% de CO₂ dans l’Argon (M20 selon la norme ISO 14175)
- acier >6mm d’épaisseur : optez pour le Ferroline C18 soit 18% de CO₂ dans l’Argon (M21 selon la norme ISO 14175)
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teneur en O₂ : le choix du Ferroline X pour un gain de productivité
L’utilisation du Ferroline X4, soit 4% d’O₂ dans l'Argon (M22 selon norme Iso 14175), réduit le taux de projections, et donc le temps de nettoyage.
Les mélanges de gaz Messer à 3 constituants, des gaz hautes performances
Les mélanges à teneur en CO₂ et O₂ dans l’Argon : Le choix des gaz optimaux combinant les avantages
- de l’oxygène, qui réduit le taux de projections,
- du CO₂, qui contribue au maintien du bain de fusion
- Ferroline C6X1 soit 6% de CO₂ et 1% d’O₂ dans 93% (M24 selon la norma ISO 14175)
- Ferroline C12X2 soit 12% de CO₂ et 2% d’O₂ dans 86% d’Argon (M24 selon norme ISO 14175).
La soudure des aciers au semi-automatique
La soudure au semi-automatique est un procédé de soudage qui nécessite l’utilisation d’un appareil de soudure à l’arc sous protection gazeuse.
Ce procédé de soudage, également appelé MIG (Metal Inert Gas) ou MAG (Metal Active Gas), est réalisé en alimentant l’électrode en électricité et en utilisant un gaz inerte, tel le dioxyde de carbone ou l’argon, pour protéger le bain de fusion du métal.
La sélection du mélange de gaz Messer en procédés MIG, MAG et TIG pour le soudage des aciers
MIG, MAG, TIG, quelle différence ?
Le MIG (Metal Inert Gas) et le TIG (Tungsten Inert Gas) se différencient du MAG (Metal Active Gas) par le type de gaz utilisé :
- MIG/TIG : utilisation de gaz inertes tels que l'argon et/ou l'hélium. Par définition, ces gaz ne réagissent pas avec le matériau soudé. Le MIG est le procédé est idéal pour réaliser des soudures de matériaux non ferreux comme l'aluminium.
- MAG : utilisation des gaz actifs, principalement le dioxyde de carbone (CO₂) ou des mélanges d'argon et de CO₂. Ces gaz réagissent avec le métal fondu et sont principalement utilisés pour le soudage des aciers.
- MIG vs TIG : Le procédé MIG utilise un fil d’électrode continu tandis que le procédé TIG utilise un arc électrique pour fondre les métaux ensemble.
Quel gaz pour le soudage MIG, MAG et TIG ?
Le choix est guidé par le matériau de base.
| MIG | MAG | TIG |
| Argon pur ou mélanges d'argon et hélium pour des matériaux non ferreux comme l'aluminium. | Mélanges d'argon et de CO₂ pour les aciers dont la composition caractéristique est 80% d'argon et 20% de CO₂. | Argon pur, des mélanges argon/hélium peuvent être utilisés si la pénétration ou la vitesse de soudage doivent être augmentés. |
| Réalisation sur poste à souder semi-automatique | |
Le procédé de soudage MIG (Metal Inert Gas)
Utilisant un gaz inerte tel l’argon ou l’hélium pour la soudure de métaux comme les aciers inoxydables ou l’aluminium, le MIG permet de réaliser des soudures sur poste à souder semi-automatique équipé d’un dévidoir (séparé ou non) et d’une torche de soudage qui peut être refroidie tout comme le MAG.
Le soudage MAG (Metal Active Gas) des inox
Le travail des aciers austénitiques est fréquemment réalisé à l’aide d’un mélange de gaz constitué de 3% (max.) de CO₂ dans l’argon.
- Avec ajout d’oxygène en faible pourcentage, la surface du cordon sera légèrement oxydée.
- L’ajout d’hélium peut être réalisé pour gagner en efficacité de soudage, notamment dans le cas du soudage d’aciers duplex et/ou fortement austénitiques. L’hélium permet également de souder des pièces de fortes épaisseurs.
Le procédé de soudage TIG (Tungsten Inert Gas)
Essentiellement réalisé avec de l’argon et très répandu pour le soudage des aciers inoxydables, le procédé peut être nettement potentialisé par l’ajout d’hydrogène entre 3 et 5%. Le gain en qualité et de productivité est notable : amélioration de l’aspect de la soudure, de la pénétration et de la forme du cordon.
Pour les aciers duplex et/ou fortement austénitiques, l’introduction d’azote permet respectivement de maintenir l’équilibre austénite/ferrite et de contenir le taux de ferrite delta selon les valeurs limites. L’emploi d’hydrogène n’est pas envisageable pour ce type d’acier.
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La protection envers
La protection envers est une technique de soudage qui est fréquemment associé aux procédés TIG et MAG pour les travaux de soudure des aciers alliés. Lors du geste technique, il est recommandé de ne pas excéder 20 ppm d’oxygène résiduel en racine du joint soudé. Selon la préconisation et le rôle de la pièce soudée, le taux d’oxydation par l’oxygène peut varier et pourra être identifiée visuellement selon la coloration de la partie envers.
- Pour les tubes de petite section, le gaz de protection envers entre par une extrémité et ressort par l’autre en maintenant une légère surpression (débit 2 à 4 l/min). L’étanchéité est maintenue par bouchons coniques permettant de limiter au maximum le taux d’oxygène.
- Lorsqu’il s’agit de tubes de plus grands diamètres, le gaz de protection envers est amené au niveau de la racine de la soudure à l’aide de dispositifs auxiliaires telles que des rondelles d’inertage flexibles qui permettent d’inerter la racine de la soudure. Point de vigilance : le temps de purge préalable devra être suffisant pour assurer l’efficacité du procédé
