Le choix du gaz de protection pour le soudage MIG a une incidence significative sur la stabilité de l’arc, la qualité de la soudure, la profondeur de pénétration, les niveaux de projections et l’aspect final de la soudure.
Parmi les gaz de protection les plus couramment utilisés dans le soudage MIG, on trouve l’argon, le dioxyde de carbone (CO₂) et divers mélanges des deux.
1. Pourquoi le gaz de protection est-il important dans le soudage MIG ?
Le gaz de protection joue trois rôles essentiels lors du soudage MIG :
- Il protège le bain de fusion des gaz atmosphériques tels que l’oxygène, l’azote et la vapeur d’eau, empêchant ainsi la porosité, l’oxydation et d’autres défauts.
- Il influence les caractéristiques de l’arc, affectant sa stabilité, le mode de transfert du métal et la forme du cordon de soudure.
- Il a un impact sur la profondeur de pénétration et l’apport de chaleur, qui sont essentiels pour la résistance et l’intégrité structurelle.
Le choix du gaz approprié peut améliorer la productivité, réduire les retouches et garantir des résultats de haute qualité.
2. Argon pur (Ar)
L’argon est un gaz inerte, ce qui signifie qu’il ne réagit pas chimiquement avec le matériau soudé ou le matériau de base. Il est incolore, inodore et ininflammable.
Avantages :
- Produit un arc lisse et stable.
- Minimise les projections, pour des soudures plus propres.
- Excellent aspect des cordons.
- Convient au transfert par pulvérisation, en particulier sur l’aluminium et l’acier inoxydable.
Limites :
- Pénétration limitée lorsqu’il est utilisé seul, en particulier sur l’acier.
- N’est pas idéal pour le transfert par court-circuit avec l’acier au carbone, car cela peut entraîner une mauvaise fusion.
Meilleures utilisations :
- Soudage de métaux non ferreux tels que l’aluminium, le magnésium et les alliages de cuivre.
- Applications nécessitant une grande qualité d’aspect des soudures.
3. Dioxyde de carbone (CO₂)
Le CO₂ est un gaz actif et le seul gaz réactif couramment utilisé dans le soudage MIG. Il est plus abordable que l’argon et offre une pénétration plus profonde.
Avantages :
- Pénétration profonde de la soudure, ce qui le rend adapté aux matériaux épais.
- Rentable.
- Fusion forte en mode de transfert par court-circuit.
Limites :
- Niveaux de projections plus élevés.
- Arc moins stable que l’argon ou les mélanges.
- Aspect des cordons plus rugueux.
- Nettoyage après soudage accru.
Meilleures utilisations :
- Soudage de l’acier au carbone et de l’acier doux, en particulier dans les applications de fabrication lourde ou de construction.
- Environnements où le coût est un facteur critique.
4. Mélanges argon-CO₂
L’argon et le CO₂ sont souvent mélangés afin d’équilibrer leurs caractéristiques individuelles. Les mélanges courants comprennent 75 % d’argon / 25 % de CO₂, 80/20, voire 90/10 selon l’application.
Ces mélanges offrent un compromis entre la stabilité de l’arc et la pénétration, ce qui en fait les gaz les plus utilisés dans le soudage MIG de l’acier.
Avantages
- Arc stable et moins de projections que le CO₂ pur.
- Bon profil et bonne apparence du cordon de soudure.
- Polyvalent pour différentes épaisseurs de métal.
- Convient aussi bien au transfert par court-circuit qu’au transfert par pulvérisation.
Limitations
- Plus cher que le CO₂ pur.
- Ne convient pas au soudage de l’aluminium ou des métaux exotiques (il faut toujours utiliser de l’argon pur pour ces métaux).
Mélanges courants et applications :
- 75 % d’argon / 25 % de CO₂ : standard pour l’acier au carbone ; excellent pour les travaux de structure, l’automobile et la fabrication générale.
- 80 % d’argon / 20 % de CO₂ : arc légèrement plus propre avec moins de projections.
- 90 % d’argon / 10 % de CO₂ : souvent utilisé pour le transfert par pulvérisation et des taux de dépôt plus élevés sur des matériaux plus fins.
5. Mélanges spéciaux et considérations particulières
Mélanges argon-oxygène :
- De petites quantités d’oxygène (1 à 5 %) ajoutées à l’argon améliorent la stabilité de l’arc et la fluidité du bain en mode transfert par pulvérisation, en particulier pour l’acier inoxydable.
Mélanges triples :
- Pour le soudage de l’acier inoxydable, des mélanges tels que l’argon + hélium + CO₂ ou l’argon + hélium + O₂ sont utilisés pour améliorer le contrôle, augmenter la pénétration et réduire l’oxydation.
Ajouts d’hélium :
- Les mélanges argon-hélium sont utiles pour le soudage de l’aluminium ou du cuivre épais, car l’hélium améliore l’apport de chaleur et la pénétration.
6. Choix du gaz approprié : facteurs clés
Lors du choix d’un gaz de protection pour le soudage MIG, tenez compte des éléments suivants :
| Facteur | Gaz recommandé |
|---|---|
| Type de matériau | Argon pour l’aluminium et l’acier inoxydable ; CO₂ ou mélange Ar/CO₂ pour l’acier au carbone |
| Épaisseur de soudure | CO₂ ou mélanges à teneur élevée en CO₂ pour les métaux épais ; riche en argon pour les sections minces |
| Mode de transfert | Argon pour pulvérisation ; CO₂ pour court-circuit ; mélanges pour les deux |
| Aspect des soudures | Mélanges riches en argon pour des soudures plus propres |
| Contraintes budgétaires | CO₂ pur pour une rentabilité optimale |
| Nettoyage après soudage | Les mélanges riches en argon minimisent les projections et les efforts de nettoyage |