Les principes fondamentaux des gaz de soudage MIG
Le soudage MIG avec des gaz de protection produit des soudures plus propres et plus rapides, et supprime la nécessité de s’arrêter fréquemment pour remplacer les électrodes comme vous le feriez en soudage à l’arc. La réduction du nettoyage et l’augmentation de l’efficacité viennent également avec l’utilisation de gaz de protection, mais il est utile de comprendre le rôle que ces gaz jouent dans le processus de soudage, ainsi que les différents gaz disponibles et leurs propriétés spécifiques.
L’intention principale de l’utilisation d’un gaz de protection est d’éviter d’exposer le bain de soudure fondu à l’oxygène, l’hydrogène et l’azote présents dans l’air qui vous entoure. Divers problèmes peuvent découler de la réaction de ces éléments dans le bain de soudure, notamment des éclaboussures excessives et des trous dans le cordon de soudure, appelés porosité, qui se traduisent par des soudures plus faibles.
Techniquement, lorsque du dioxyde de carbone ou de l’oxygène est utilisé, il ne s’agit plus de soudage MIG, ou Metal Inert Gas. Il s’agit alors de soudage MAG, ou Metal Active Gas (gaz actif métallique). En effet, ni le dioxyde de carbone ni l’oxygène ne sont des gaz inertes. Le soudage MIG utilise des gaz inertes de protection, comme l’hélium ou l’argon, alors que le MAG utilise plutôt des gaz actifs.
Choisir le bon gaz
Les différents gaz jouent différents rôles dans le processus de soudage, de la pénétration de la soudure à la stabilité de l’arc en passant par la soudure finie elle-même. Le choix des consommables qui assurent une distribution continue et régulière du gaz est également un aspect très important à prendre en compte dans vos soudures MIG.
Veillez à évaluer les objectifs de votre projet afin de sélectionner le bon gaz pour la soudure en question. Les éléments à garder à l’esprit lors de la sélection sont le coût, ce que la préparation implique, le matériau de base que vous allez souder, les propriétés de la soudure finie et ce qui doit être fait pendant le nettoyage post-soudure.
Les quatre gaz de protection les plus courants utilisés dans le soudage MIG sont le dioxyde de carbone, l’argon, l’oxygène et l’hélium. Chacun a ses avantages, et ses inconvénients, uniques dans une mise en œuvre donnée.
Bien sûr, il est toujours bon de consulter votre fournisseur pour obtenir des recommandations sur les gaz qui correspondent au fil de soudage que vous utiliserez. Vous pouvez même consulter le fabricant du fil pour obtenir des suggestions également. Ils vous proposeront très probablement plusieurs options, allant de la meilleure option de gaz au gaz qui fournira les soudures minimales acceptables, ainsi que leurs prix. Cependant, votre soudeur MIG peut avoir un guide de recommandation d’électrode et de gaz sur le panneau intérieur qui vous fournira une liste de plusieurs options.
Dioxyde de carbone (CO2)
Le CO2 est, de loin, le plus commun et est l’un des seuls gaz qui peut être utilisé sous sa forme pure sans nécessiter l’ajout d’un gaz inerte, comme l’argon ou l’hélium. Pour cette raison, le CO2 est l’option la plus rentable et un bon choix si les coûts du projet sont une priorité.
Le CO2 pur, également connu sous le nom de 100% de CO2, permet une pénétration profonde de la soudure, ce qui le rend pratique lorsqu’il faut souder des matériaux épais. Cela dit, le CO2 pur est limité au seul processus de soudage en circuit court, et produit un arc moins stable ainsi que davantage d’éclaboussures que lorsqu’il est combiné à d’autres gaz (également appelés » gaz mélangés « ). Le CO2 pur convient bien aux projets où l’esthétique de la soudure n’est pas importante, ou lorsque la soudure n’est pas visible, par exemple sur le dessous d’une voiture. Le nettoyage post-soudure est également un peu plus compliqué.
Argon
L’argon permet une pénétration plus étroite, ce qui est pratique pour les soudures bout à bout et d’angle. Il se targue également d’un arc lisse et relativement fluide. Si vous devez souder des métaux non ferreux, comme le titane, l’aluminium ou le magnésium, vous devrez utiliser de l’argon pur. L’argon est aussi souvent mélangé à de l’hydrogène, de l’hélium ou de l’oxygène. Cela permet d’intensifier les caractéristiques de l’arc et d’aider au transfert du métal.
Si la qualité et l’esthétique de la soudure sont importantes, les gaz mélangés sont bons à utiliser. Vous avez plusieurs options qui varient entre 75-95% d’argon et 5-25% de CO2. Ils produisent une meilleure stabilité de l’arc et réduisent les éclaboussures par rapport au CO2 à 100 %. Les gaz mixtes peuvent également être utilisés dans le processus de transfert par pulvérisation, ce qui permet d’obtenir des soudures plus attrayantes et d’augmenter la productivité. Les mélanges argon/CO2 conviennent bien au soudage des métaux faiblement alliés, de certains aciers inoxydables et des métaux au carbone. Sachez toutefois que des niveaux de CO2 plus élevés peuvent entraîner une augmentation des projections.
Oxygène
Gaz réactif, l’oxygène est généralement utilisé en petites quantités lorsqu’il est ajouté aux gaz de protection, généralement entre 1 et 9 %. Cela améliore la fluidité du bain de soudure, ainsi que la stabilité et la pénétration de l’arc dans l’acier inoxydable, le carbone doux et les métaux faiblement alliés. Il n’est pas recommandé d’utiliser l’oxygène avec l’aluminium, le cuivre, le magnésium ou d’autres métaux exotiques, car il peut provoquer une oxydation.
Les mélanges oxygène/argon sont généralement utilisés sur l’acier inoxydable et les métaux à carbone ordinaire. Il produit un arc stable avec des éclaboussures limitées. Des niveaux plus élevés d’oxygène, cependant, peuvent rendre le soudage hors position difficile en raison du fait qu’il augmentera la fluidité de la flaque d’eau.
Hélium
Généralement utilisé sur les métaux non ferreux, l’hélium peut également être utilisé sur les aciers inoxydables. Il fonctionne bien avec les métaux épais grâce à ses capacités de pénétration large et profonde. Il est généralement utilisé dans des ratios de 25-75% d’hélium pour 75-25% d’argon. En ajustant ces ratios, vous pouvez modifier la pénétration et le profil du cordon. Lorsqu’il est utilisé sur des aciers inoxydables, l’hélium est généralement utilisé dans une combinaison de trois gaz avec du CO2 et de l’argon. L’hélium est également utilisé pour prévenir l’oxydation pendant le soudage de métaux tels que l’acier inoxydable, l’aluminium, le magnésium et les alliages de cuivre.
L’hélium crée effectivement un arc plus chaud, ce qui permet des vitesses de déplacement plus rapides et, donc, une productivité accrue. Cela dit, l’hélium est plus cher et nécessite un débit plus élevé que l’argon. Peser la valeur du coût du gaz par rapport aux taux de productivité est important à garder à l’esprit lorsque vous envisagez d’utiliser de l’hélium.
Autres gaz
L’hydrogène sert de gaz de protection dans les applications à haute température, comme pour les aciers inoxydables. Il est souvent mélangé à l’argon pour une utilisation sur l’acier inoxydable austénitique.
L’azote est utilisé comme gaz de purge pour le soudage des tubes en acier inoxydable. Ajouté à l’argon en petites quantités, il peut également être utilisé comme gaz de protection pour les aciers inoxydables.
Le propane est généralement utilisé dans les parcs à ferraille pour couper l’acier au carbone lorsque la qualité de coupe n’est pas importante. Si votre application ne nécessite pas une qualité de coupe élevée, le propane est une option plutôt rentable.
Consommables
Les consommables que vous fixez à votre pistolet MIG sont tout aussi importants que le choix du bon gaz à utiliser. Le diffuseur, la pointe de contact et la buse jouent tous un rôle important pour s’assurer que le bain de soudure est correctement protégé de l’air qui vous entoure. Si votre diffuseur est obstrué par des éclaboussures ou si votre buse est trop étroite, vous courez le risque que trop peu de gaz de protection s’échappe pour protéger le bain de soudure. Cela permet à des poches d’air de pénétrer dans le gaz, ce qui peut entraîner des éclaboussures, des porosités et même des soudures contaminées.
Vous devez vous assurer que vous sélectionnez des consommables pour pistolet MIG qui peuvent résister à l’accumulation d’éclaboussures et qui ont également un alésage de buse suffisamment large pour être confiant dans votre protection du gaz de protection. Certains fabricants fabriquent des buses avec un protecteur d’éclaboussures intégré, qui peut doubler votre diffusion de gaz, ce qui vous donnera un flux de gaz beaucoup plus constant. La sélection de vos consommables demande effectivement une évaluation minutieuse des pièces, ainsi que du projet en cours, et de vos priorités opérationnelles.