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La compacité des soudures sur l'aluminium et ses alliages

Publié: le 13/05/2012 à 14:06 Dernière mise à jour: le 13/05/2012 à 14:06 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 648
Les deux paramètres fondamentaux nécessaires à l'obtention d'une soudure aluminium de qualité sont l'absence de porosités dans le cordon et la bonne pénétration des bords en soudage bout à bout.

1 - Introduction

L'utilisation de l'aluminium et de ses alliages dans les
fabrications soudées est de plus en plus importante.
La compacité des soudures réalisées sur l'Aluminium et
ses alliages avec les procédés de soudage classiques
(TIG et MIG) est un problème connu par tous les soudeurs,
techniciens et ingénieurs soudeurs sur les fabrications de qualité,
contrôlées par ressuage et / ou radiographie.
Les principaux problèmes de compacité sont la présence de soufflures internes (porosités) ou parfois débouchantes (piqûres),
des manques de fusion au démarrage de cordon de soudure, des cratères de terminaison avec fissuration en étoile et des
inclusions de tungstène pour le soudage TIG.

2 - Origines probables des problèmes

La présence des défauts cités ci-dessus est imputable en partie à :


[*]La mauvaise étanchéité du circuit de protection gazeuse (introduction d'air)
[*]La présence d'humidité par condensation à la surface des pièces à souder
[*]Un mauvais nettoyage et grattage des bords à souder (présence d'oxyde d'alumine)
[*]Une longueur d'arc trop importante
[*]Des paramètres de soudage inadaptés
[*]Une position de soudage peu favorable au libre dégazage du bain de fusion (Plafond et corniche à éviter dans la mesure du possible)
[*]Une vitesse de soudage inadaptée
[*]Un mauvais gougeage de la reprise sur un cordon soudé des deux côtés


3 - Recommandations générales

Les règles générales de l'art pour le soudage de l'aluminium sont les suivantes :



[*]Séchage des surfaces par un chauffage superficiel (80° C)
[*]Hygrométrie contrôlée de l'atmosphère du local de soudage
[*]Grattage mécanique des bords à souder ou décapage chimique
[*]Grattage et nettoyage du fil d'apport TIG dans la mesure du possible
[*]Dégraissage soigné des bords à souder et des zones adjacentes.
[*]Utilisation d'un mode opératoire de soudage qualifié et validé
[*]Longueur d'arc réduite
[*]Utilisation d'un courant pulsé
[*]Utilisation de gaz inerte de haute pureté (Argon ou Argon-Hélium)
[*]Utitisation de fil d'apport avec une teneur en magnésium contrôlée
[*]Utilisation de dévidoir étanche de métal d'apport
[*]Port d'une paire de gants propres et blancs par le soudeur


Le mot clé de la réussite est Nettoyage
L'oxyde d'aluminium naturellement présent à la surface des pièces doit être gratté mécaniquement juste avant l'opération de soudage.

Toutes les pièces doivent être parfaitement dégraissées et décapées chimiquement après le grattage.
Le fil d'apport TIG doit être dégraissé avant utilisation.


4 - Sélection du métal d'apport

MÉTAUX D'APPORT POUR DIFFÉRENTS ALLIAGES D'ALUMINIUM
Type de métal d'apport selon l'utilisation Type de métal d'apport selon l'utilisation
Alliages Pour le maximum
de résistance
Pour le maximum d'allongement
1100
1100, 4043
1100, 4043
2219
3003
3004
5005
2319
5183, 5356
5554, 5356
5183, 4043, 5356
1100, 4043
5183, 4043
5183, 4043
5051
5052
5083
5086
5356
5356, 5183
5183, 5356
5183, 5356
5183, 4043
5183, 4043, 5356
5183, 5356
5183, 5356
5050
5052
5083
5086

5356, 5183
5554, 5356
5356, 5554
5556
5183, 5356, 5654
5356
5554, 5356
5183, 5356
6061
6063
7005
7039
4043, 5183
4043, 5183
5356, 5183
5356, 5183
5356
5356
5183, 5356
5183, 5356


5 - Innovations technologiques actuelles

La presse spécialisée et les constructeurs de matériels de soudage soulignent le fait que l'utilisation d'un courant pulsé (TIG et MIG) et mieux encore le courant spray-arc modulé (MIG) diminue le pourcentage de porosités par l'agitation par vibration du bain de fusion (évacuation des bulles d'hydrogène)


L'utilisation d'un courant de démarrage avec un pic d'amorçage assure des départs de soudure sans collage ni amorce de rupture.
L'utilisation d'un courant de remplissage du cratère en fin de cordon permet d'éliminer les fissurations du cratère de terminaison.

MIG COURANT PULSE MIG SPRAY MODAL - SAF

Le ?Spray-Modal'? est un mode de transfert spécial qui met en ?uvre un courant modulé à une fréquence fixe
produisant des vibrations dans le bain de soudure liquide, lesquelles ont pour effet de faciliter le dégazage d'hydrogène avant solidification du métal.
Ce procédé est surtout intéressant pour les applications aluminium mettant en ?uvre des épaisseurs comprises entre 2 et 8 mm.
Contrairement au transfert Spray-Arc, il peut-être utilisé dans toutes les positions de soudage.


Une autre perspective d'innovation est l'utilisation d'un flux décapant (ne pas confondre avec un flux activant) spécialement adapté à l'aluminium, déposé sur la face envers des pièces à souder qui permet d'éliminer la couche d'oxyde d'alumine et l'humidité de surface.

6 - Quelques liens Internet utiles

Le procédé de soudage MIG FIL MASSIF / GMAW / 131
Quelle est la méthodologie de recherche des paramètres de soudage du procédé MIG/MAG ?
Le procédé de soudage MAG FIL MASSIF / GMAW / 135
Comprendre les modes de transfert d'arc pour le procédé MAG / GMAW
Tableau récapitulatif des différents procédés de soudage et lexique
Comment choisir les verres filtrants teintés selon le procédé de soudage et l'intensité de soudage ?
Comment choisir un masque à main, une cagoule rigide ou une cagoule électronique de soudeur ?
Comment assurer la sécurité du soudage ?
Quelles sont les huit erreurs que vous ne devez plus commettre lors du soudage ?


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Par: Dominique ADMIN

Commentaires (1)

29/12/2016 21:06:55 - SavoirFer
Bonsoir,

Merci pour cet excellent article, rien à redire.
Juste une question.

Une autre perspective d'innovation est l'utilisation d'un flux décapant (ne pas confondre avec un flux activant) spécialement adapté à l'aluminium, déposé sur la face envers des pièces à souder qui permet d'éliminer la couche d'oxyde d'alumine et l'humidité de surface.


Quelqu'un connait-il ce flux décapant ?