Principes de base pour le soudage MIG/MAG

Le nouveau terme générique pour tous les processus de soudage à l’arc en Allemagne selon lesquels un fil à souder est fondu sous protection gazeuse, comme défini dans la norme ISO 857-1, est le soudage à l'arc des métaux sous protection gazeuse (processus n° 13). En Allemagne, on utilisait auparavant le terme de soudage de métaux sous gaz de protection. La norme ISO clarifie le procédé traduit de l’Anglais comme suit : Soudage à l'arc des métaux avec utilisation d'un fil à souder, où l'arc et le bain de fusion sont protégés de l'atmosphère par un enrobage au gaz issu d'une source externe. Selon le type de gaz de protection utilisé, le soudage est lui-même divisé en deux sous-catégories : soudage de métaux sous atmosphère inerte (MIG), processus n° 131, lorsqu’un gaz inerte est utilisé et soudage de métaux au gaz actif (MAG), processus n° 135 lorsqu’un gaz actif est utilisé.
D’autres variantes données dans la norme ISO 857-1 sont les suivantes : Soudage avec fil fourré faisant appel à un gaz actif (processus n° 136), soudage avec fil fourré faisant appel à un gaz inerte (processus n° 137), soudage MIG au plasma (processus n° 151) et soudage électrogaz (processus n° 73). Le soudage MIG/MAG est caractérisé en ce qu’un fil à souder fourni par la bobine au moyen d’un moteur de dérouleur est alimenté en courant électrique par le tube de contact juste avant qu’il ne sorte de la torche de soudage de sorte que l’arc puisse jaillir entre l’extrémité du fil à souder et la pièce. Le gaz de protection s’écoule en provenance de la buse de gaz de protection qui recouvre de manière concentrique le fil à souder.
Le métal fondu est ainsi protégé contre la pénétration des gaz atmosphériques tels que l’oxygène, l’hydrogène et l’azote. Outre la fonction de protection, le gaz de protection offre d’autres usages. Comme il détermine la composition de l’atmosphère de l’arc, il agit également sur la conductivité électrique et donc sur les caractéristiques de soudage. Il influence en outre la composition chimique du métal fondu produit par des processus de carburation et décarburation, en d’autres terme, il présente également un effet métallurgique.

1. Pièce
2. Arc
3. Fil à souder
4. Buse de gaz
5. Vitesse de dévidage du fil
6. Gaz de protection
7. Bain de fusion

Après actionnement du support de torche, le fil à souder se déplace à une vitesse prédéfinie.

Simultanément, il est alimenté en courant par le relais de puissance et le gaz de protection commence à s’écouler. Le contact avec la surface de la pièce produit un court-circuit. En raison de la densité de courant élevée à la pointe de l’électrode, le matériau commence à s’évaporer au niveau du point de contact et l’arc s'amorce.

À des vitesses d’alimentation élevées, l’arc qui est encore très faible peut être étouffé en raison de la pression exercée par le matériau du fil, ce qui signifie que deux voire trois tentatives sont nécessaires pour mener à bien le processus d’amorçage.

Il est ainsi plus judicieux d’amorcer à une vitesse d’alimentation réduite et de commuter à la vitesse d’alimentation effective une fois que l’arc jaillit de manière constante. Les nouveaux types de systèmes MIG/MAG offrent la possibilité d’établir ce que l’on appelle une « vitesse d’accommodation ».

L’amorçage doit toujours s’effectuer à l’intérieur du joint et uniquement aux endroits qui seront de nouveau fondus immédiatement après. La formation de fissure peut être présumée à des points d’amorçage qui n’ont pas été préalablement soudés en raison de la vitesse de refroidissement élevée de tels points chauffés localement.

La torche est inclinée dans la direction de soudage comprise entre environ 10° et 20° et peut se déplacer vers l’avant ou vers l’arrière. Sa distance par rapport à la pièce devrait être telle que le stick-out, c’est-à-dire la distance entre le bord inférieur du tube contact et le point d’amorçage de l’arc, soit d’environ 10/12 fois le diamètre du fil [mm]. Si la torche est trop fortement inclinée, il y a le risque que l’air soit aspiré dans le gaz de protection.

Des mouvements de torche vers l’avant s’utilisent en général pour les fils pleins et ceux vers l’arrière avec le fil fourré qui transporte les scories. La torche de soudage est généralement déplacée par un léger mouvement vers l’arrière en position PG. Le soudage descendant (positon PG) est principalement utilisé sur des tôles plus minces.

En présence de tôles plus épaisses, il existe le risque de défaut de fusion en raison du métal fondu se déplaçant vers l’avant. Ce type de défaut de fusion peut également se produire dans d’autres positions si le soudage est réalisé à une vitesse de soudage trop faible. Par conséquent, les mouvements pendulaires doivent être évités dans la mesure du possible, sauf dans la position PF. La forme du mouvement pendulaire standard est un triangle ouvert.