welding_mig_mag_Air Liquide

Nos solutions pour tous les types de soudage

Grâce à sa longue expérience dans l'industrie de la fabrication métallique, Air Liquide a développé des gaz et des services destinés à différents types d'applications (soudage, coupage, et chauffe).

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Vitesse et qualité : choisissez le bon gaz

Procédés de soudage

Le soudage en bref

Le soudage est un procédé industriel qui permet d’assembler généralement par fusion des pièces, des machines et des structures à partir de matériaux métalliques tels que des tôles, tubes, etc. Pour cela, il faut atteindre la température de fusion des métaux. Le soudage à l’arc est la technologie la plus répandue. L’énergie est amenée grâce à un arc électrique. Ce procédé nécessite l’usage d’un gaz – généralement un mélange à base d’argon – pour protéger le bain liquide de l'air ambiant.

Soudage MIG y MAG

Le gaz de soudage : toujours indispensable et adaptés à chaque situation

Qu’il soit actif ou inerte, le gaz de soudage est toujours indispensable dans les procédés de soudage à l’arc. Il assure une protection localisée de la soudure indispensable pour atteindre les propriétés mécaniques du joint et il permet d’optimiser la vitesse et/ou la qualité du soudage.  Le choix gaz utilisé est donc loin d’être anodin !

D’autres procédés de soudage existent, comme : le soudage plasma, soudage à l’arc utilisant un gaz ionisé (le plasma), le soudage laser, associant précision et rapidité, le soudage au chalumeau (flamme), le soudage par résistance/ par points: l’apport de chaleur est ici par effet joule, le soudage à l’arc submergé, le soudage par friction rotative. Etc.

Welding - Arcal

Des gaz adaptés à chaque situation

Nos gaz, comme l'argon, l'oxygène, l'azote, le dioxyde de carbone, l'hélium et l'hydrogène, et nos mélanges de gaz, sont livrés sous forme de gaz comprimé à 200b ou 300b, ou liquéfiés dans des stockages cryogéniques.

Nos services, équipements et gaz ARCAL™ (soudage à l’arc TIG, MIG, MAG et Plasma) et LASAL™ (soudage-coupage laser), développés par nos experts, répondent aux besoins les plus exigeants de l'industrie de la fabrication métallique.

Gaz de soudure par arc ARCAL - Air Liquide

Révélez vos coûts cachés de soudage et faites des économies

Votre procédé de soudage peut révéler de nombreuses opportunités d'économies. Grâce à son programme Value4Welding, Air Liquide vous aide à identifier vos postes d'efficacité en soudage puis à construire et déployer votre plan d'amélioration de performance.

  • Performance soudage évaluée
  • Optimisation de vos consommations
  • Amélioration de la rentabilité

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Soudure plasma

Le soudage à l'arc (GMAW, MIG, MAG)

Se décline en différents procédés, qui exploitent tous un même principe physique : l'élévation de température créée par un arc électrique. Chaque procédé présente des spécificités: productivité, qualité, flexibilité en fonction des besoins. Sous le terme de « soudage à l’arc sous flux gazeux», se cachent plusieurs types de procédés. Chacun présente ses caractéristiques… et nécessite des gaz de soudage spécifiques !

Le soudage MIG - MAG MIG (Metal inert gas), et MAG (Metal active gas) : les deux procédés se différencient par la nature du gaz de soudage utilisé, inerte ou non. Ainsi, dans le soudage MIG, le gaz est métallurgiquement inerte et ne réagit pas avec le métal en fusion, contrairement au procédé MAG. Le soudage MIG – MAG est appelé « semi-automatique » : la fusion de la pièce à souder est obtenue par un arc électrique créé entre un fil de soudage, et les pièces à assembler. Ce fil sert de métal d’apport. 

Des fils pleins ou massifs ou fourrés sont utilisés. Les postes de soudage MIG / MAG sont fournis avec un dévidoir pour contrôler la vitesse d’avance du fil lors de l’opération de soudage. Le courant est transféré au fil au niveau de la torche à travers un tube contact en cuivre. 
Les générateurs récents incluent des systèmes électroniques de contrôle des  paramètres et permettent une utilisation simplifiée (synergies).

Soudage MIG (Metal inert gas) : le soudage MIG est un procédé de soudage à l'arc qui s’utilise en manuel, en automatique ou en robotique, avec la mise œuvre d’un gaz de protection "inerte". II est fréquemment utilisé pour souder des alliages d’aluminium et dans certains cas pour les aciers inoxydables. L'argon et l'hélium sont les gaz inertes les plus couramment utilisés pour protéger le métal en fusion.

Soudage MAG (Metal active gas) :  Le MAG est un procédé de soudage similaire au MIG, à une différence près : le gaz de protection utilisé lors de l’opération de soudage est un gaz "actif" (c'est-à-dire oxydant). Le soudage à l'arc d'acier au carbone et des aciers inoxydables est réalisé sous une atmosphère active. Il met en œuvre un fil fusible qui permettra de créer l’arc électrique. Les choix de gaz sont nombreux et seront fonction des exigences de l’assemblage. Il pourra s’agir d’une base d'argon mélangé à du CO2 (oxydant), de l'oxygène (oxydant) ou de l'hydrogène (réducteur). Le choix de chaque gaz ou mélange de gaz est déterminé par sa compatibilité avec le fil d'apport, le matériau de base et l’exigence du cordon de soudure.

Soudage à l’arc sous gaz avec électrode de tungstène GTAW (TIG), GTAW-P : la soudure TIG est un procédé de soudage à l'arc utilisant une électrode non fusible en tungstène (d’où le nom de Tungsten Inert Gas). Dans le soudage TIG, l’arc électrique se crée entre l'électrode (incorporée dans la torche) et la pièce à souder, sous protection gazeuse (gaz inerte). Un métal d’apport est généralement utilisé. Le TIG est par exemple beaucoup utilisé en soudage orbital pour les tuyauteries. Il est aussi utilisé pour souder différents types de matériaux tels que l'acier, l'aluminium et ses alliages, le titane, le cuivre et ses alliages, l'acier inoxydable ou duplex. Ce procédé permet de souder avec de l'argon ou des mélanges argon-hydrogène ou argon-hélium

Soudage orbital : le soudage orbital est un procédé assez spécifique du soudage. Pour réaliser des soudures orbitales, la torche de soudage tourne automatiquement autour d'une pièce statique dans un processus continu. Ce procédé a été développé pour répondre aux attentes de l'industrie aéronautique, du pétrole et du gaz ainsi que du nucléaire.

Soudage à l’arc avec électrode enrobée (SMAW), aussi communément appelé de soudage à l'arc : ce procédé utilise une électrode enrobée à âme métallique (plusieurs types d’enrobage existent) pour fournir le produit d'apport et met en oeuvre  un arc électrique pour chauffer et fusionner le matériau de base ainsi que l’électrode. Ce procédé de soudage convient à toutes les épaisseurs pour les matériaux suivants : aciers au carbone, faiblement alliés, fortement alliés, la fonte, aluminium et alliages, cuivre et alliages, nickel et alliages.

Soudage à l’arc avec fil fourré (FCAW ): est un procédé de soudage avec un fil tubulaire qui combine les caractéristiques du soudage à l’électrode enrobée et du MIG-MAG, en utilisant un mélange Argon-CO2 comme gaz de protection quelque soit la nuance du matériau dans la limite du procédé. Ce type de soudage convient pour assembler des aciers au carbone pouvant rechercher des résiliences à basse température et ou une souplesse opératoire pour un soudage en position. Les fils fourrés permettent le soudage des aciers inoxydables et de certains alliages à base de nickel.

Soudage à l'arc submergé aussi appelé soudage à l'arc sous flux (SAW) : Ce procédé de soudage convient aux aciers au carbone, aux aciers faiblement alliés, aux aciers inoxydables. Il est particulièrement utilisé pour le soudage des épaisseurs supérieures à 8 mm ou dans le cas d’une recherche d’un fort taux de dépôt ou d'une grande vitesse de soudage. Ce procédé permet de garantir l’intégrité des caractéristiques mécaniques de l’assemblage soudé.

Soudage plasma (PAW) : Le procédé de soudage plasma est utilisé exclusivement en automatique. Il offre un vif intérêt dans le cas du soudage des aciers inoxydables. Le procédé met en œuvre deux gaz. Tout d'abord, le gaz axial aura pour fonction de permettre la formation de l’arc électrique à haute température (30 000°C), c’est ce que l’on appelle le gaz plasmagène. L’arc électrique sera confiné mécaniquement en passant au travers d’une tuyère calibrée. Ensuite le gaz annulaire assurera la protection du bain de fusion et évitera toute pollution du joint soudé. Le procédé plasma permet de souder des aciers inoxydables d’une épaisseur de 8 mm en une seule passe en bord à bord sans préparation. On retrouve ce procédé dans la fabrication de réservoirs, de tuyaux en soudage circulaire ou longitudinal.

Value 4 welding

Autres procédés de soudage

Le soudage à la flamme, aussi appelé soudage oxyacétylénique car l’acétylène en association avec l’oxygène est le plus couramment utilisé.

  • Le brasage consiste à assembler des pièces métalliques à l’aide d’un métal d’apport ayant une température de fusion inférieure à celle du métal de base. Le métal d’apport pénètre par capillarité entre les pièces à assembler préalablement décapées. Le brasage est très souvent utilisé en plomberie ou sur des assemblages de tubes spécifiques. Selon la température de fusion (Liquidus) on parlera de brasage tendre entre 185 et 450°C et de brasage fort au-delà de 450°C. En brasage tendre, réservé en priorité à l’assemblage des alliages cuivre ou de plomb, tous les gaz combustibles peuvent convenir. Le brasage fort, utilisé dans le cadre des assemblages hétérogène avec des alliages de cuivre, une flamme puissante et réductrice est nécessaire (acétylène). L’utilisation d’hydrogène est possible.
  • Le soudobrasage met en œuvre des métaux d’apport à base d’alliages de cuivre/zinc (laiton).. Ils sont utilisés pour les opérations dans lesquelles l’assemblage est obtenu par une technique opératoire analogue à celle du soudage autogène par fusion, la température de fusion (liquidus) du métal d’apport en étant supérieure à 450 °C .
  • La soudure autogène met en œuvre des métaux d’apport proches du métal de base. Cette application de soudage va consister à atteindre la température de fusion du métal de base. Le métal d’apport sera fusionné avec le métal de base.

Soudage laser (LBW) : c’est un procédé d'assemblage de métaux à l'aide d'un faisceau laser : laser à gaz (CO2) ou laser solide (Nd-YAG, diodes). Il est généralement réalisé sans métal d'apport. Deux types de gaz sont utilisés : les gaz pour résonateur et les gaz d'assistance. Les gaz pour résonateur sont essentiellement du CO2, de l'azote et de l'hélium. Le soudage laser est généralement utilisé dans la fabrication métallique, l'industrie automobile...

Soudage laser hybride (HLAW) : procédé d'assemblage de matériaux utilisant le soudage laser et le soudage traditionnel (soudage à l'arc avec gaz de protection). Ce type de technique de soudage est principalement utilisé dans la construction navale et de composants ferroviaires.

Soudage par résistance : ce procédé de soudage, également connu sous le nom de soudage par points, implique l'application combinée d'un courant électrique et d'une pression mécanique. Il est normalement utilisé pour assembler des tôles fines épaisseurs d'éléments de carrosserie dans les secteurs de l'automobile, des meubles métalliques et du ferroviaire.

Soudage par diffusion (DFW) est un procédé pour assembler des pièces sous haute pression. C'est une technique appliquée pour fabriquer des composants et des formes très spécifiques, ou avec des dimensions très spécifiques, ou encore pour produire des pièces de grande épaisseur et aux propriétés uniformes.

Soudage par friction rotative (FSW) : est un procédé de soudage en phase solide où le frottement relatif entre deux pièces crée de la chaleur. Les pièces fondent  au point de contact avant d’être pressées ensemble pour former la soudure. Le soudage par friction est un procédé automatique à vitesse de soudage très élevée. Une vitesse importante et une fusion incomplète des métaux diminuent les risques de déformation. Il peut être utilisé sur de multiples matériaux et on le trouvera dans un large panel d’industries comme l’aéronautique, l’automobile mais aussi la fabrication de candélabres

Soudage par faisceau d'électrons (EBW) : il s'agit d'un procédé de soudage à très haute densité d’énergie et de très grande précision. Il permet de souder très efficacement en automatique les matériaux les plus épais. Ce procédé consiste à bombarder d’électrons le joint sans jeu de deux pièces à assembler. Il nécessite un environnement sous vide ou sous atmosphère contrôlée afin d’éviter l'interaction des électrons avec les particules des gaz de l’air.  On retrouvera ce procédé de soudage à très haute valeur ajoutée dans les applications aéronautiques ou nucléaires.

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Welding - 300 Bar

Générateurs de soudage à l'arc, courant alternatif et courant continu 

Le soudage à l'arc, utilisé pour assembler des métaux, repose sur un générateur de courant qui génère une source de chaleur. Le choix entre courant alternatif (CA) ou continu (CC) dépend de la technique de soudage, que ce soit du soudage manuel ou automatisé, comme le MIG MAG ou le soudage à l'arc sous gaz. L'installation de soudage et les outils doivent être adaptés pour assurer une performance optimale. Voici les différents générateurs de soudage, leurs avantages et inconvénients:

  • Générateurs de courant alternatif : Ces générateurs sont utilisés pour des applications plus classiques comme le soudage de métaux épais avec électrodes enrobées. Leur arc peut être instable, ce qui nécessite un réglage précis de la source de courant pour éviter les variations. Ils sont cependant économiques et simples à utiliser, bien que leur usage puisse provoquer des déformations en raison des cycles thermiques.
  • Générateurs à courant continu : Le principal avantage est la stabilité de l'arc, essentielle pour des soudures de haute qualité et pour gérer des procédés plus complexes comme le soudage TIG ou le soudage MIG MAG. Les générateurs CC permettent un meilleur contrôle de l'arc, notamment pour les soudures fines. Toutefois, ils sont plus coûteux et exigent un facteur de marche élevé pour un usage prolongé.
  • Sélection : Pour choisir un générateur, il faut tenir compte de l'intensité maximale, du facteur de marche (déterminant la durée de fonctionnement en continu), de la tension sous vide et de la puissance apparente. Un bon dimensionnement du générateur est primordial pour éviter une surchauffe et prolonger la durée de vie de l'équipement.
Soudage

Générateur de soudage laser (générateur)

Le soudage laser est un processus qui évolue et se développe rapidement. Il existe de nombreuses options en ce qui concerne les générateurs correspondants.
En fonction de la nature des sources  - Laser CO₂, Laser à fibre, Laser à disque, Laser à diode ou Laser Nd:YAG - chaque générateur varie en termes de puissance et de nature du faisceau laser.Le choix de la source laser dépend de l'application, du type de production spécifique et des exigences de l'entreprise en matière d'économie et de processus.
L'éventail des options possibles va du soudage de haute précision à celui de petites pièces mécaniques ; de la production en grande série au soudage de fortes épaisseurs nécessitant des sources de grande puissance.

  • Source de puissance laser : description générale
    Une machine à souder au laser est un système de haute précision utilisé pour assembler des matériaux à l'aide d'un faisceau laser concentré, qui agit comme une source de chaleur pour fusionner les pièces à souder. Le laser génère une énergie élevée dans un point étroit, ce qui permet de souder avec une profondeur de pénétration élevée, une grande précision et une zone affectée par la chaleur (ZAC) très réduite. Il réduit considérablement le traitement des pièces après le soudage. Les machines de soudage au laser peuvent fonctionner sur des matériaux métalliques et non métalliques, dans des configurations manuelles, automatisées ou semi-automatiques.
    Le développement de sources d'énergie de plus en plus flexibles et performantes a fait du soudage laser une alternative à considérer par rapport à d'autres types de procédés plus traditionnels tels que le soudage à l'arc électrique (TIG, MIG, MAG..).
  • Quelle source laser choisir ?
    Chaque source a ses propres caractéristiques. Le choix devra être un équilibre entre les exigences de production (production de masse/par lots), le(s) matériaux métalliques  (x) à souder, les géométries et les paramètres (épaisseurs, apport de chaleur, taille des cordons, fréquence d'utilisation, etc.) Il sera tout aussi important de comparer les exigences de production avec les aspects économiques du processus, en évaluant également les coûts relatifs d'investissement, d'exploitation et de maintenance.
    Le choix final doit toujours être fait en contactant directement les fabricants experts du secteur, en examinant avec eux tous les aspects de vos besoins et en trouvant la meilleure solution pour votre production.

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Sécurité et formations

Découpe et soudage - Artisans et entreprises

Sécurité dans le soudage : précautions à prendre

Le métier du soudage comme dans d’autres métiers comporte certains risques. Le travail en soudage qu’il soit réalisé en atelier ou à l’extérieur, il doit tenir en compte les consignes de la sécurité au travail . 
Air Liquide, un leader mondial des gaz pour les applications industrielles, vous explique les différents risques associés aux procédés de soudage à l'arc.  Pour effectuer les opérations de soudage à l'arc électrique en toute sécurité, il est essentiel de mettre en place les mesures de sécurité opportunes, et utiliser les équipements individuels de protection adéquats. Par ailleurs, avant de commencer toute nouvelle opération de soudage, Air Liquide vous recommande de contacter votre service de prévention.

Quels sont les équipements de protection à utiliser ?

Dans les activités de soudage et de découpe, le port des EPI (équipements de protection individuels) est obligatoire. Vous devez donc porter :

  • Vêtements de travail: pour la protection du corps, tous les vêtements doivent être ignifuges : pantalon, chemise, tablier, gants, jambières, manchettes et chaussures de sécurité.
  • Protection contre le bruit : bouchons d’oreille.
  • Protection des yeux et du visage: lunettes de protection (hors soudage) et masque de soudage avec filtres de protection ( filtration d'air si les conditions d'extraction localisée. des fumées de soudage ne peuvent être garanties) ou cagoule de soudage.
Gaz de soudage et de découpe

Les risques associés aux processus de soudage à l'arc électrique 

Les procédés de soudage à l'arc sont largement répandus dans le secteur de la fabrication métallique. Pour effectuer les opérations de soudage à l'arc électrique en toute sécurité, il est essentiel de connaître les risques associés, afin de mettre en place les mesures de sécurité opportunes. Air Liquide possède une expertise reconnue en la matière, et peut la partager à travers différents modules de formation soudage, tels que :

  • Généralités sur les gaz de soudage
  • Connexion et déconnexion des bouteilles de gaz
  • Manutention, stockage et transport des gaz
Arc welding

Risques liés du poste de travail

Avant de commencer à souder, vous devez connaître les conditions de l'environnement dans lequel le travail doit être effectué. 
Il faut aussi identifier les éventuels risques pour la santé que l'on peut trouver dans l'environnement du soudeur, et les moyens de protection qui sont nécessaires : risques de chutes, coincements, espaces confinés, etc.

Par exemple, pour limiter l'exposition aux fumées de soudage, l’espace de travail doit maintenir un bon apport d'air et de manière complémentaire un captage et une aspiration efficaces pour assurer une bonne évacuation. La composition des fumées (composées par des mélanges de métaux, complexes d'oxydes, de silicates et de fluorures métalliques) est déterminée par les matériaux des pièces à assembler, la composition et le revêtement de l'électrode utilisé, entre autres facteurs.

Risques liés à la manipulation du gaz

Il existe aussi des risques liés aux gaz de protection et leur manipulation. En effet, les gaz utilisés peuvent être inertes, oxydants, inflammables, toxiques, ou encore corrosifs. Le gaz le plus utilisé dans le soudage à l'arc est l'argon, qui est plus lourd que l'air. Une fuite d'argon peut provoquer un manque d'oxygène dans l'espace de travail si des mesures de ventilation adéquates ne sont pas en place. D'autre part, chaque fois que des opérations de soudage sont effectuées, il est nécessaire de prendre des précautions supplémentaires pour éviter d'éventuels incendies.

Risques liés aux matériaux et aux équipements de soudage

Les risques électriques sont courants. Pour pouvoir souder, il est nécessaire d'établir un courant électrique, à l'aide d'un générateur de soudage.

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  • Soudage à l'arc électrique : comment choisir le bon gaz de protection ?
  • Soudage à l'arc électrique : comment choisir le bon gaz de protection ?

    Nos experts répondent dans notre e-book dédié aux procédés de soudage. Air Liquide partage ses connaissances pour vous aider à faire le bon choix.

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  • Guide pratique pour choisir votre poste de soudure
  • Guide pratique pour choisir votre poste de soudure

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  • Formation soudage : la clé de votre croissance !
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