Soudage TIG (soudage au gaz inerte au tungstène)Le soudage à l'arc, également appelé GTAW, est un procédé de soudage à l'arc utilisant des électrodes en tungstène non fusibles, protégées par un gaz inerte (généralement de l'argon). Ses principales caractéristiques sont une soudure de haute qualité, un cordon de soudure propre et une grande précision de soudage sur divers matériaux métalliques.
Contexte de développement du soudage TIG
Né dans les années 1940 pour la fabrication de structures en alliage d'aluminium pour les avions, il a ensuite été largement utilisé dans les industries de l'énergie nucléaire, de la construction navale, de l'électronique et des équipements médicaux, devenant l'une des technologies de soudage de précision irremplaçables dans l'industrie moderne.
Principe du soudage TIG
Le soudage TIG utilise une source d'alimentation CC ou CA pour faire fondre le métal grâce à un arc à haute température généré entre une électrode en tungstène et la pièce à souder. Un gaz inerte protège la soudure contre la contamination par l'oxygène et l'azote atmosphériques.
Composants d'équipement pour le soudage TIG
- Bloc d'alimentation: soudeur à courant constant CC ou CA
- Pistolet de soudage: y compris le porte-électrode en tungstène, la buse à gaz, le système de refroidissement par eau, etc.
- Électrode en tungstène : tungstène pur (W), tungstène thorié (WT20), tungstène cérium (WC20) etc.
- Système de gaz protecteur : principalement argon, équipé d'un régulateur de débit et de bouteilles de gaz
- Métal d'apport (facultatif) : fil de soudure adapté au matériau de base.
- Système de refroidissement : le soudage à haute puissance utilisant une torche de soudage refroidie par eau doit être équipé d'un refroidisseur
Paramètres et points de contrôle du processus de soudage TIG
| Article | Plage de paramètres (exemple) | Description du contrôle |
| Type actuel | Courant continu (CC)/CA | CA pour l'aluminium, CC pour l'acier inoxydable |
| Taille actuelle | 15-300A | Dépend de l'épaisseur de la carte et du diamètre de l'électrode |
| Débit de gaz | 8-15 L/min | Stable dans la pièce sans flux de gaz excessif |
| Diamètre de l'électrode en tungstène | 1,0-4,0 mm | Électrodes minces pour cartes minces |
| Angle de la torche de soudage | inclinaison de 10 à 15° | Pour la protection contre le gaz et l'espace de fonctionnement Favorable |
| Contrôle de la longueur de l'arc | 1 à 3 mm | Plus la longueur de l'arc est courte, plus la profondeur de fusion est grande. |
Matériaux et méthodes de soudage applicables pour le soudage TIG
Matériaux disponibles pour le soudage TIG
- Acier inoxydable (type austénitique, type duplex)
- Alliage d'aluminium (séries 6000, 7000)
- Alliage de magnésium, alliage de titane
- Cuivre et ses alliages
- Alliages haute température (Inconel, Hastelloy)
Plusieurs formes de soudage TIG
•Soudage bout à bout
•Soudure d'angle
•Soudage TIG de tubes et de plaques
•Soudage TIG simple face et moulage double face
Avantages et inconvénients du soudage TIG
Avantages du soudage TIG
- Soudure de haute qualité, presque pas de scories et de porosité
- Belle soudure, adaptée aux pièces visibles
- Contrôle précis de la profondeur et de la largeur de la fusion
- Pas d'éclaboussures, environnement propre
Inconvénients du soudage TIG
- Vitesse de soudage lente
- Exigences de fonctionnement élevées
- Coûts plus élevés (gaz, électrode, système de refroidissement par eau)
- Ne convient pas aux fortes épaisseurs et aux soudages à haut rendement
Points techniques de l'opération de soudage TIG
Rectification d'électrodes
- doit être taillé en « forme de pointe de crayon ».
- Surface lisse, sans bavures
- Maintenir la direction de meulage cohérente avec l'axe
Amorçage et fermeture de l'arc
- L'initiation de l'arc adopte un mode de démarrage haute fréquence pour éviter de toucher le matériau de base.
- Avant de fermer l'arc, le gaz doit être coupé avec un délai pour garantir que la soudure ne s'oxyde pas pendant le processus de refroidissement (protection contre le retour de gaz)
Compétences en fonctionnement manuel
- Stabilisez la main et gardez les yeux sur le bain de fusion.
- Déplacez-vous à une vitesse uniforme pour éviter les tremblements
- Alimentation en fil synchronisée, rythme constant
Problèmes courants et mesures préventives du soudage TIG
| Type de défaut | Causes possibles | Mesures préventives |
| Trous de gaz | Débit de gaz insuffisant, contaminants | Gardez le gaz pur et nettoyez la surface du matériau de base |
| Fissures | Préchauffage insuffisant, refroidissement trop rapide | Contrôler le taux de refroidissement et préchauffer correctement |
| Défaut de fusion | Faible courant, déplacement trop rapide | Ajuster les paramètres actuels, diminuer la vitesse de soudage |
| Tumeurs de soudage | Contrôle instable du bain de fusion, suralimentation | Améliorez vos compétences de manipulation, alimentez la bonne quantité de fil |
Considérations de sécurité et d'environnement lors de l'utilisation du soudage TIG
- Portez un masque de protection UV pour éviter les brûlures par arc électrique
- Maintenir une bonne ventilation pour éviter l'accumulation de gaz argon
-Nettoyer les matériaux inflammables dans la zone d'opération pour éviter les incendies
-Utiliser des gants de soudage isolés et des manchons de protection thermique
Étude de cas d'application du soudage TIG (bref)
Cas 1 : soudage d'équipements médicaux en acier inoxydable
Matériau : acier inoxydable 304
Exigences : soudure sans porosité, forme uniforme
Procédé : soudage TIG DC, contrôle à faible courant de la profondeur de fusion, délai de protection de l'argon 10 s
Résultats : pour répondre aux exigences des contrôles non destructifs, la soudure n'a pas besoin d'être meulée
Cas 2 : Soudage d'échangeurs de chaleur en alliage d'aluminium
Matériau : plaque d'aluminium 6061
Paramètres du processus : soudage CA, préchauffage à 120 °C, utilisation du contrôle par impulsions pour éviter les brûlures
Résultats : résistance, étanchéité pour répondre aux normes de test
Tendances futures du soudage TIG
- Intégration de l'automatisation : le système robotique TIG a été largement utilisé dans l'aérospatiale et les soins médicaux
- Contrôle intelligent : Contrôle en boucle fermée grâce à la reconnaissance d'image du bain de fusion
- TIG pulsé haute fréquence : améliore l'efficacité et la qualité du soudage des matériaux minces
- Développement de technologies de soudage multi-matériaux : pour répondre aux besoins de connexions métalliques dissemblables
Date de publication : 29 mai 2025