Comment choisir le gaz à utiliser en MIG ou MAG ou TIG?

Ces techniques sont particulièrement utilisées par les professionnels de la fabrication métallique pour leurs avantages en termes de performance opérationnelle et économique :

• Vitesse de soudage élevée (en particulier en automatique),
• Facilité d'utilisation,
• Bonnes caractéristiques mécaniques des dépôts,
• Productivité élevée,
• Flexibilité.

Le métal d'apport ainsi que le bain de soudure sont protégés par l'utilisation :

• d'un gaz de soudage inerte (argon ou hélium) pour TIG/MIG,
• d'un gaz actif (oxygène, dioxyde de carbone en mélange avec l’argon) pour MAG.

A noter que pour du MAG inox un mélange d’argon, dioxyde de carbone et hydrogène peut aussi être utilisé).

Quelles sont les caractéristiques des gaz de soudure MIG et MAG et TIG ?

Choisir le gaz de soudure adapté est crucial pour optimiser les procédés de soudage MIG/MAG et TIG. Chez Air Liquide, fournisseur de gaz industriels, nous accompagnons les professionnels dans le choix du gaz et du mélange approprié à leurs besoins spécifiques.

Gaz de soudure MIG

• Argon : protection contre l'oxydation, soudures propres et précises. Idéal pour les alliages d'aluminium. L'argon étant inerte, il ne provoquera aucune interférence sur la composition chimique de l'alliage. Lors du soudage de pièces en MIG aluminium, l'atmosphère protectrice créée par l'argon autour du bain de fusion exclut l'oxygène, l'azote et l’humidité de l'air ambiant. Elle empêche ainsi la formation d'oxyde l'aluminium et de nitrures pouvant fragiliser la soudure et réduire ses caractéristiques mécaniques et sa durabilité. Un argon de grande qualité assurera une constante protection de la zone soudée limitant l’apport en impuretés dans le bain de fusion. De plus, la qualité de l’argon influence la stabilité de l’arc électrique. Le gaz de protection est essentiel pour garantir la qualité de la soudure. Associé aux bons paramètres de soudage, l'argon contribuera à obtenir les meilleures caractéristiques de pénétration.
• Mélange argon-hélium : pénétration et productivité accrues. Parfait pour les aciers inoxydables, l'hélium est un gaz dont la conductivité thermique est plus élevée que l'argon. Associé à l'argon, il contribuera à une augmentation de l'énergie au sein de l'arc de soudage. L'hélium permettra ainsi d'augmenter les vitesses de soudage et d'obtenir des profondeurs de pénétration plus importantes. Ajouté à l'argon, l'hélium améliore la mouillabilité du bain de fusion ce qui signifie que le métal fondu s'écoule mieux et s'étale de façon plus uniforme. La combinaison optimisée des deux gaz aura aussi un effet sur la qualité des cordons de soudure MIG des alliages d'aluminium.

Gaz de soudure MAG

• Mélanges argon-dioxyde de carbone ou oxygène ou autres (mélangé à l’argon) : performance soudage selon les matériaux. Ces mélanges sont choisis selon le type d'acier :
  • Dans le cas du soudage des aciers au carbone, l'association à l'argon du dioxyde de carbone ou de l’oxygène présente plusieurs avantages. L'ajout de dioxyde de carbone (couramment entre 8 et 18%) garantit des pénétrations plus importantes sur de fortes épaisseurs lorsque sa teneur se situe à 18%. Le dioxyde de carbone contribue à la stabilité de l'arc. L'apport en dioxyde de carbone joue également un rôle sur la désoxydation du bain de fusion.
    En comparaison, l'ajout de l'oxygène (couramment entre 1 et 5%) dans l'argon a comme principal avantage l’amélioration de la mouillabilité du bain de fusion et conduira à des soudures plus lisses et de plus bel aspect. Plus la proportion d’oxygène dans le mélange d’argon est faible, plus la profondeur est importante et la pénétration étroite.
    La combinaison de ces 3 éléments que sont l'argon, le dioxyde de carbone et l'oxygène, permet un équilibre des avantages de chaque gaz dans la limite des épaisseurs préconisées.
  • Pour les aciers inoxydables soudés en MAG, le dioxyde de carbone sera associé à l'argon. D'autres associations sont aussi possibles avec l'hydrogène pour certaines classes d'aciers inoxydables ou avec l'azote.
    L’apport de dioxyde de carbone apporte aux aciers inoxydables les mêmes avantages qu'aux aciers au carbone. Le dioxyde de carbone sera ajouté à l'argon mais en faible proportion (couramment entre 1 et 2%) pour éviter tout risque de corrosion intergranulaire liée à la formation de carbure de chrome.
    L'apport d'hydrogène grâce à sa haute conductivité thermique permet d'améliorer les performances de soudage et les aspects de cordon des aciers inoxydables austénitiques bas carbone.
    L’apport d'azote, qui renforce l’équilibre austéno-ferritiques des aciers duplex ou super-duplex, améliore les caractéristiques mécaniques et augmente la résistance à la corrosion.

Gaz de soudure TIG

• Argon seul : protection optimale, soudures de haute qualité. L'argon est le gaz de protection idéal pour le soudage des aciers au carbone, des aciers inoxydables, et des aluminiums grâce à sa capacité à fournir un arc stable, à protéger le bain de fusion de l'oxydation et à maintenir la composition chimique des matériaux.
• Mélange argon-hélium : convient à tous les matériaux métalliques et est idéal pour le soudage de l'aluminium épais. Grâce à sa haute conductivité thermique et des avantages qu'il procure (pénétration et vitesse plus élevées, meilleur mouillage, baisse de la température de préchauffage etc.), l'ajout d'hélium sera prioritairement utilisé sur des aluminiums de fortes épaisseurs. Pour bénéficier des avantages de l'hélium tout en conservant les propriétés favorables de l'argon, des mélanges argon-hélium jusqu’à 70% d’hélium peuvent être utilisés.
• Mélange argon-hydrogène ou argon-hélium-hydrogène : L’hydrogène convient uniquement au soudage des aciers inoxydables austénitiques. Ce gaz augmente l'énergie disponible pour le soudage et permet d'obtenir des pénétrations plus importantes et/ou une vitesse de soudage plus élevée. L’hydrogène donne aussi un aspect brillant à la soudure grâce à son caractère réducteur.
• L’apport d'azote renforce l’équilibre austéno-ferritique des aciers duplex ou super-duplex. Ce qui améliore les caractéristiques mécaniques et augmente la résistance à la corrosion. D’autre part sur les aciers inox austénitiques, pour une meilleure protection envers de la pénétration, vous pouvez utiliser un mélange azote-hydrogène.

Air Liquide propose une gamme complète de gaz de soudure MIG, MAG et TIG, répondant aux exigences des applications les plus critiques. Notre expertise et notre savoir-faire nous permettent de vous conseiller dans le choix du gaz le plus adapté à vos besoins, garantissant ainsi des résultats optimaux et une performance accrue. N’hésitez pas à contacter notre équipe d’experts en soudage.
Pour des soudures de qualité optimale, la gamme ARCAL™ d'Air Liquide vous offre les gaz adaptés à tous vos besoins."
Air Liquide vous propose aussi Value4Welding un programme d’accompagnement innovant et unique qui permet d’identifier les coûts cachés de vos opérations et optimiser vos performances de soudage. N’hésitez pas à nous contacter pour plus de renseignements sur le programme Value4Welding.

Une équipe d’experts pour vous aider dans votre choix

Les experts Air Liquide se tiennent à votre disposition pour vous conseiller sur le gaz ou mélange de gaz le plus adapté à vos besoins, que cela soit un gaz inerte ou actif, pour souder ou pour protéger le bain de fusion. Nos experts prennent en compte de nombreux paramètres pour mieux vous conseiller : le poste de soudage, la nature du métal d’apport, le type de torche, le diamètre d’électrode en TIG ou de métal d’apport en MIG/MAG, l’épaisseur et la nature des matériaux, les températures de fusion des matériaux de base, les paramètres électriques et le transfert de métal associé, etc. Ils peuvent se déplacer dans vos ateliers partout en France.

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