Différence entre le soudage MIG et le soudage TIG

Le soudage est l'un des processus d'assemblage populaires qui a presque remplacé les autres processus d'assemblage permanents, y compris le rivetage. Le développement intensif de la technique de soudage au cours des dernières décennies en fait un choix de premier plan pour l'assemblage de structures métalliques, de plastiques et même de céramiques. Par définition, le soudage est l'un des processus d'assemblage qui peut assembler de manière permanente deux composants ou plus par formation de coalescence avec ou sans application de matériau de remplissage supplémentaire, de chaleur et de pression. Il existe une grande variété de tels procédés pour répondre au besoin d'assemblage de différents matériaux de diverses manières. Ces procédés peuvent être classés en soudage à l'arc, soudage au gaz, soudage par résistance, soudage à l'état solide et soudage à énergie intense. Chacun de ces groupes a encore plusieurs processus. Le soudage MIG et TIG sont deux procédés de soudage à l'arc différents.

En soudage à l'arc , un arc électrique s'établit entre le métal-mère et l'électrode. Cet arc est la principale source de chaleur pour faire fondre les surfaces de contact du métal de base pour former une coalescence. Étant donné que les métaux de base doivent fusionner pour réaliser l'assemblage, tous les procédés de soudage à l'arc sont essentiellement du soudage par fusion. Il existe plusieurs procédés de soudage à l'arc tels que le soudage manuel à l'arc (MMAW), le soudage à l'arc sous gaz (GMAW), le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW), le soudage à l'arc submergé (SAW), le soudage à l'arc avec noyau de flux (FCAW), le soudage sous laitier électrolytique. (ESW), etc. Tous sont basés sur le même principe en termes de technique d'assemblage, mais leur capacité et leur processus sont différents. Chacun d'eux offre certains avantages par rapport aux autres.

Soudage à l'arc sous gaz métal (GMAW) est un procédé de soudage par fusion hautement productif où l'électrode consommable est alimentée en continu dans la zone de soudage à partir d'une bobine de fil à l'aide d'un système automatisé. L'arc, constitué entre l'électrode et les métaux de base en présence d'une différence de potentiel suffisante, fusionne l'électrode à une vitesse plus rapide et se dépose ensuite sur l'espace racine pour perpétuer le processus. Un gaz de protection approprié est également fourni pour protéger l'arc à haute température et les zones environnantes de l'oxydation. Basé sur la propriété du gaz de protection, le GMAW peut être de deux types :le gaz actif métallique et le gaz inerte métallique. En soudage sous gaz inerte des métaux (MIG) , un gaz chimiquement inerte (comme l'argon, l'hélium, etc.) est utilisé à des fins de protection ; tandis que dans le soudage au gaz métal actif, un gaz chimiquement actif (comme le dioxyde de carbone ou l'oxygène) est mélangé avec un gaz inerte à utiliser à des fins de protection.

Soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW), communément appelé soudage sous gaz inerte au tungstène (TIG) , est un procédé de soudage par fusion polyvalent et fiable qui utilise une électrode de tungstène non consommable pour constituer l'arc électrique. Le métal d'apport, si nécessaire, peut également être fourni de l'extérieur en introduisant une baguette d'apport dans la zone de soudage. Contrairement au soudage MIG, le soudage TIG n'est pas adapté à un taux de dépôt de charge élevé; cependant, la qualité du joint et l'apparence du cordon de soudure sont bien meilleures. Par conséquent, les soudages MIG et TIG sont des procédés de soudage par fusion dans lesquels la chaleur est fournie par un arc électrique et les deux utilisent un gaz inerte comme gaz de protection. Cependant, ils sont différents à certains égards, y compris le processus et la capacité. Diverses différences entre le soudage MIG et le soudage TIG sont présentées ci-dessous sous forme de tableau.

Table :Différences entre le soudage MIG et le soudage TIG

Électrode consommable et non consommable : Une électrode conductrice est obligatoire dans chaque procédé de soudage à l'arc pour constituer l'arc. Parfois, cette électrode elle-même dépose du métal en fusion dans l'espace de racine entre les plaques de base. Une électrode consommable est une électrode qui peut fondre sous l'effet de la chaleur de l'arc pour déposer une charge pendant le soudage. Au contraire, une électrode non consommable ne devrait pas fondre pendant le soudage et le métal d'apport doit donc être fourni à l'extérieur chaque fois que cela est prévu. Dans le soudage MIG, l'électrode consommable fond sous l'effet de la chaleur de l'arc et fournit ensuite du métal d'apport. Ainsi, l'électrode est alimentée en continu dans la zone de soudage à une vitesse prédéfinie. Le soudage TIG est effectué à l'aide d'une électrode non consommable et ne fond donc pas pour fournir de la charge. Dans le cas où un matériau de remplissage est souhaité, celui-ci est fourni en plus en introduisant une tige de remplissage de petit diamètre sous l'arc.

Matériau de l'électrode : Le matériau de remplissage doit être compatible avec le matériau de base, sinon une soudure défectueuse sera produite. Avec le soudage MIG, le métal d'apport (identique au métal d'électrode) peut être choisi en fonction du métal de base. Ainsi, l'électrode peut être constituée d'une grande variété de métaux, chacun convenant généralement à un petit groupe de métaux de base. Dans le soudage TIG, l'électrode est toujours en tungstène en raison de sa résistance, de sa température de fusion élevée et de sa bonne capacité de rétention de forme. Parfois, quelques éléments d'alliage sont également ajoutés (par exemple thorium, oxyde de lanthane, oxyde de cérium, zircone, etc.) avec du tungstène pour améliorer diverses caractéristiques de soudage comme l'émissivité électronique, l'érosion des électrodes, etc.

Taux de dépôt et productivité : Dans le procédé de soudage MIG, l'électrode sous la forme d'un fil de petit diamètre qui est enroulé dans une piscine est alimentée en continu par un agencement mécanisé approprié. Ainsi, la charge peut être déposée plus rapidement et, par conséquent, ce processus de soudage est très productif par rapport au soudage TIG. Ainsi, le soudage MIG convient lorsque le bord est préparé en forme de V ou de U ou que l'écart de racine est plus important.

Niveau et apparence des projections : Les éclaboussures sont de petites gouttelettes de métal d'apport en fusion qui sont produites en raison de la dispersion de l'arc et qui sortent ensuite de la zone de soudage. Ces projections provoquent une perte de métal d'apport qui conduit à un taux de dépôt de charge non uniforme. Il déstabilise également l'arc. Les gouttelettes de métal en fusion déposées brusquement entravent également l'apparence et nécessitent parfois un broyage pour leur élimination. De nombreux procédés de soudage à l'arc produisent des projections, y compris GMAW (à la fois MIG et MAG). Bien que le MIG ait tendance à produire des projections de faible niveau, il ne peut pas être réalisé sans projections même si un ensemble optimal de paramètres de processus et une technique de soudage appropriée sont utilisés. Le soudage TIG ne produit généralement pas de projections à moins que la surface du matériau de travail ne soit pas propre. Le cordon de soudure produit par le soudage TIG est propre, lisse et attrayant.

Modes autogènes, homogènes et hétérogènes : Sur la base de l'application du métal d'apport et de sa composition, le soudage peut être classé en mode autogène, homogène et hétérogène. Un mode de soudage autogène est réalisé sans apport de métal d'apport. Lorsque l'écart racinaire est pratiquement nul ou très petit, le remplissage n'est pas nécessaire. En mode de soudage homogène, une charge est appliquée et la composition de la charge est plus ou moins la même que celle du métal de base. La charge est également appliquée en mode de soudage hétérogène, mais la composition de la charge diffère sensiblement de celle du métal de base. L'électrode consommable étant inhérente au soudage MIG, elle ne peut donc pas être réalisée en mode autogène. Contrairement à cela, le TIG est approprié et préféré à cette fin. Le TIG peut également être appliqué avantageusement pour les modes homogènes et hétérogènes avec un ensemble optimal de paramètres.

Possibilité de jointure aérienne : La position de soudage comprend les positions vers le bas, inclinées, au-dessus de la tête, etc. La piscine de métal en fusion a toujours tendance à tomber et peut même blesser le soudeur. Ainsi, la force gravitationnelle seule ne convient pas pour un dépôt correct de la charge; en fait, il impose des restrictions. La force de Lorentz aide dans une telle situation. Le soudage TIG avec un ensemble optimal de paramètres peut être utilisé pour le soudage au plafond. Cependant, il faut un soudeur expérimenté pour obtenir une bonne pénétration et une bonne qualité de soudage.

Une comparaison scientifique entre le soudage au gaz inerte des métaux (MIG) et le soudage au gaz inerte au tungstène (TIG) est présentée dans cet article. L'auteur vous suggère également de parcourir les références suivantes pour une meilleure compréhension du sujet.

1. Gas Metal Arc Welding Handbook par W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
2. Basic TIG &MIG Welding (GTAW &GMAW) par I. H. Griffin, E. M. Roden et C. W. Briggs (3 ^rd édition, Delmar Cengage Learning).