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F.A.Q.

Soudage à l’arc de l’aluminium et des ses alliages

Le soudage de l’aluminium et de ses alliages présente des difficultés liées aux caractéristiques physico-chimiques de ce métal. Cet article présente un tour d’horizon de ce qu’il faut savoir.

Attention : cet article ne concerne pas les ‘’fontes d’aluminium’’ en général non soudables ni les alliages d’aluminium au cuivre (nom générique ‘’duralumin’’) très sensibles à la fissuration.

1.Difficultés liées aux caractéristiques physico chimiques de l’aluminium


La température de fusion de l’aluminium est de moins de 700°C (à comparer avec celle de l’acier 1550°C). Cette température est très inférieure à la température de l’arc électrique de soudage (2500 à 3500°C suivant polarité), ce qui explique que l’on perce facilement à l’amorçage, notamment en MIG, les fines tôles (épaisseur inférieure à 2.5 mm).

Une difficulté supplémentaire vient de la couche d’alumine en surface de l’aluminium. Cette couche d’alumine est une sorte de film transparent composé d’oxydes venant de la réaction de l’air avec l’aluminium. C’est cette couche d’alumine qui protège l’aluminium contre toute forme de corrosion sévère. L’alumine fond à 2500°C et pour commencer à souder, il faut rompre ce film (ce qui se fait naturellement en MIG, ce qui se fait avec une l’alternance positive en TIG courant alternatif). Rappel : pour être le moins ennuyé possible avec l’alumine, il convient de brosser (brosse inox) énergiquement les tôles juste avant de souder.

Une autre difficulté importante lors du soudage de l’aluminium est la capacité de celui-ci à dissiper la chaleur (c’est d’ailleurs pourquoi l’aluminium est souvent utilisé en électronique pour refroidir les circuits). Lors du soudage, la chaleur produite par l’arc se dissipe très rapidement. C’est pourquoi le soudage des tôles épaisses (supérieures à 4 – 5 mm) demande plus d’énergie au démarrage du soudage. Après, les tôles devenant chaudes, il faut si possible diminuer les paramètres de soudage ou à défaut augmenter la vitesse de soudage pour éviter l’effondrement du cordon.

Enfin, la très faible différence de température (quelques dizaines de degrés seulement) entre aluminium encore solide et aluminium devenant liquide et l’absence de changement significatif de couleur entre aluminium solide et aluminium liquide (alors que l’acier devient rouge puis jaune,….) ne facilite pas du tout la tâche du soudeur : il ne voit qu’au dernier moment, quand il se produit, l’effondrement ou le perçage.

2. Avantages du soudage TIG de l’aluminium


Le soudage TIG en courant alternatif est de loin le meilleur procédé pour l’assemblage de tôles de 1 à 3 – 4 mm. A partir de 2 mm, l’utilisation de métal d’apport (baguettes en aluminium) est souvent nécessaire. Au dessus de 5 à 6 mm, ce procédé ne convient plus sauf à disposer de générateurs très puissants.

3. Avantages et difficultées liées au soudage MIG


Le soudage MIG convient bien pour le soudage des tôles au dessus de 3 mm. En dessous de 3 mm d’épaisseur et à fortiori en dessous de 2 mm, le soudage MIG n’est pas facile : le risque de perçage à l’amorçage est grand tout comme le risque d’effondrement ou de nouveau de perçage après quelques dizaines de mm de soudage.

Quelque soit l’épaisseur, le soudage MIG pose le problème du dévidage : le fil aluminium est très mou et le moindre problème à tendance à provoquer des soucis de dévidage voir de noeuds,…. Pour minimiser les problèmes de dévidage, les solutions sont :

Quelque soit l’épaisseur, le soudage MIG pose le problème du dévidage : le fil aluminium est très mou et le moindre problème à tendance à provoquer des soucis de dévidage voir de noeuds,…. Pour minimiser les problèmes de dévidage, les solutions sont :

  • Utiliser le fil de plus gros diamètre possible. Eviter autant que possible les diamètres 0.8 et 1.0 mm. Le diamètre 1.2 mm convient bien à partir d’épaisseur de 1 mm, pour autant que l’on dispose d’un générateur moderne adapté.
  • Utiliser tous les accessoires spécifiques aluminium :
  • Les galets spéciaux aluminium (rainure en double U qui n’écrasent pas le fil – proscrire les galets aciers avec rainure en V et galet lisse au dessus)
  • Utiliser tous les accessoires spécifiques aluminium :
  • La gaine téflon, pour la torche, qui diminue au maximum les frottements (attention : poncer légèrement l’extrémité du fil avec une lime avant de l’introduire dans la gaine téflon – Un fil coupé avec une pince coupante se comporte comme un couteau, arrache des copeaux de téflon et bouche la gaine en quelques secondes). Essentiel : la gaine téflon doit venir chercher le fil directement à la sortie des galets (il faut retirer le tube de guidage laiton que l’on utilise pour l’acier). Ne pas oublier de mettre le tube extérieur en laiton pour rigidifier la gaine téflon.
  • Les tubes contact spéciaux aluminium toujours en cuivre pur (orifice de perçage un peu plus grand que pour l’acier)

Enfin, bien nettoyer les tôles avant soudage : il arrive très fréquemment que des suies noires se produisent lors du soudage aluminium. Ces suies s’enlèvent facilement avec un coup de chiffon. Pour éviter au maximum ces suies, éviter de toucher les zones qui vont être soudées, éliminer toutes les matières grasses (huiles, graisses,…), souder avec la buse gaz très proche des tôles.

4. Solutions pour souder en MIG de fines tôles (1 à 2.5 mm)


Même un soudeur très expérimenté rencontrera de grosses difficultés pour faire un travail de qualité avec un poste standard, surtout si ce poste ne permet que des réglages par positions fixes –exemple : commutateur(s). Ce soudeur sera confronté quasi en permanence aux problèmes de perçage, d’effondrement, de dévidage.
ASTUCE : Pour avoir le moins possible d’effondrement, en soudage de réparation et pour autant qu’il n’y ait pas de problème de dévidage, une solution peut être de faire des petits points de soudage (une à deux secondes) les uns à côté des autres, en laissant refroidir entre chaque point.

Par contre, les postes modernes à transistors (TREO1600 SYN - FSI30) assureront de bons résultats pour différentes raisons :

  • Les transistors sont pilotées 10 000 fois par seconde et corrigent en permanence les paramètres de soudage en fonction de ce qu’ils rencontrent
  • Ces postes sont synergiques : des soudeurs professionnels hautement qualifiés aidés d’instruments électroniques (caméras à 4000 images par seconde par exemple, enregistrement des paramètres de soudage plusieurs milliers de fois par seconde) ont déterminé les meilleurs paramètres pour chaque réglage : il ne suffit plus alors qu’au soudeur ‘’x’’ d’afficher l’épaisseur de la tôle et d’avoir instantanément les meilleurs paramètres possibles, y compris des paramètres spéciaux à l’amorçage qui évitent au maximum le perçage.

Soudage de l’aluminium en MIG épaisseur 1 à 2.5 mm : Les deux matériels France SOUDAGE conseillés, pour un résultat de qualité sont

FSI30 : TREO 1600 SYN
FSI41 : DIGISTAR 250

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