Ce qu'il faut savoir sur le soudage MIG-MAG

La soudure MIG-MAG, également connue sous le nom de soudage à l'arc sous protection gazeuse, est une technique de soudage largement utilisée dans diverses industries. Dans cet article, nous explorerons en détail ce processus de soudage. Découvrez pourquoi la soudure MIG-MAG est si répandue et appréciée.

Définition du soudage MIG-MAG

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Le soudage MIG-MAG est un type de soudage à l’arc, appelé également GMAW, pour Gas Metal Arc Welding. Il s’agit d’un procédé dans lequel un arc électrique est produit entre un fil électrode en métal, dévidé en continu jusqu’à la torche, et la pièce à souder.

Cet apport électrique permet de créer un bain de fusion en faisant fondre localement la pièce de métal et le bout de l’électrode. L’arc électrique est protégé des contaminants présents dans l’atmosphère de travail (oxygène, azote, humidité) grâce à un apport en gaz. 

Principes

Deux types de gaz sont utilisés : 

• Un gaz inerte, dit MIG (pour Metal Inert Gas), 

• Un gaz actif, dit MAG (pour Metal Active Gas).

Le MIG permet de souder des pièces sensibles telles que l’aluminium ou les alliages, c’est-à-dire des matériaux qui ne supportent pas l’oxygène et l’azote. Le MIG va donc utiliser soit de l’argon, soit un mélange d’argon et d’hélium, qui sont des gaz inertes.

Le MAG, quant à lui, vise l’utilisation d’oxydants à la surface du bain de fusion. L’oxydation est réalisée grâce à la présence d’oxygène ou de dioxyde de carbone. Toutefois, ces gaz ne sont pas utilisés purs, mais mélangés au gaz de protection. Ce sont des gaz actifs. 

Comment fonctionne le MIG-MAG ?

Le MIG/MAG répond à 3 types de transferts. La soudure peut ainsi être réalisée en régime : 

• Court circuit (GMAW-S, pour Short) : contact direct entre le fil électrode et le bain de fusion,

• Transfert pulsé : une goutte est produite à chaque pic de pulsation de courant,

• En vol libre : comprend le transfert globulaire (goutte-à-goutte), la pulvérisation axiale (projection des gouttes) et une combinaison des deux. 

À cela s’ajoutent 4 types de soudures, qui sont classifiées selon leur axe : 

• Soudure plate, 

• Soudure horizontale, 

• Soudure verticale, 

• Soudure au plafond. 

Selon le régime utilisé, le type de soudure à réaliser et les matériaux travaillés, différents mélanges gazeux sont proposés. Ils sont pour la plupart composés d'Argon, qui présente l’avantage d’être plus lourd que l’air. Par conséquent, il protège mieux le bain de fusion que l’hélium, qui est plus léger que l’air

L’ajout d’oxygène (O2) ou de dioxyde de carbone (CO2) à l’Argon entend arriver au même résultat, c’est-à-dire à : 

• Stabiliser l’arc électrique,  

• Améliorer l’apparence de la soudure.

L’avantage de l’oxygène et du dioxyde de carbone est qu’il n’ont pas à être poussés 3 fois plus fort que l’hélium en sortie de torche, puisqu’ils sont plus lourds que l’air.

L’hélium, quant à lui, a une meilleure conductivité thermique que l’Argon. Il assure donc une plus grande uniformité à l’arc électrique.

Qu’est-ce qu’un poste à souder MIG-MAG ? 

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Un poste à souder MIG/MAG est un transformateur qui fait passer du haut voltage (575V ou 220V) et un faible ampérage (20 à 50 ampères) vers du faible voltage (16V à 40V) et un grand ampérage (80 à 500 ampères). 

En plus de ce rôle de transformateur, le poste à souder MIG-MAG est aussi un rectifieur de courant. C’est-à-dire qu’il fait passer un courant alternatif (AC) en courant continu (DC). Pourquoi ? Pour assurer une plus grande chaleur et une meilleure stabilité de l’arc.

La polarité est également inversée dans ce processus de soudage.   

Pour ajuster la puissance du poste à souder, le soudeur dispose de deux modes de réglages : 

• L’ampérage, 

• La tension. 

La puissance du courant se règle par la vitesse d’évidage de l’électrode, tandis que la tension est ajustée directement sur le poste. Le changement de voltage affecte directement la longueur de l’arc électrique. 

Certains postes à souder MIG/MAG proposent également des réglages de pente et d’inductance. L’inductance permet de contrôler la vitesse à laquelle le courant atteint les paramètres d’ampérage et de voltage sélectionnés par le soudeur. 

Les postes à souder MIG/MAG non équipés d’un contrôleur de pente sont réglés en usine à 2V pour 100 ampères. Toutefois, l’augmentation de la pente permet de contrôler le régime de court-circuit à faible ampérage. Ce régime est nécessaire pour 2 raisons : 

• Ne pas traverser un matériau de faible épaisseur, 

• Diminuer les éclaboussures au démarrage de l’arc. 

L’inductance quant à elle, permet d’éviter une surchauffe, voire même une explosion de l’électrode. Certains régimes, comme le transfert par pulvérisation axiale, ont par exemple besoin d’une inductance basse pour produire un transfert de qualité. 

Avantages et inconvénients

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Le processus de soudage MIG-MAG possède 8 avantages : 

• Il permet des soudures dans toutes les positions, y compris sous l’eau, grâce au procédé de soudage à l’arc submergé (SAW), 

• L’évidage du fil d’électrode est continu, 

• Le fil d’électrode n’a pas de limitation de longueur, 

• Il peut souder tous les métaux et alliages disponibles dans le commerce, 

• Absence de scories. 

• Le taux de dépôt du métal est très élevé, notamment plus qu’avec le procédé de soudage SMAW (soudage à l’arc métallique blindé),  

• La vitesse de soudage, également liée au taux de dépôt, est très rapide,

• En régime de pulvérisation axiale, la pénétration de la soudure est profonde.

Mais, ce procédé de soudage comprend également des inconvénients : 

• L’équipement est complexe à mettre en place et relativement coûteux, 

• Le système ne supporte pas les courants d’air, qui chassent le gaz de protection, 

• Il produit une très grande chaleur et un arc électrique intense.