Maîtriser le Soudage de l'Acier Inoxydable : Guide Complet

Soudage de l'Acier Inoxydable

L'acier inoxydable est un matériau de construction populaire depuis longtemps salué pour sa durabilité et sa résistance substantielle à la corrosion. Le soudage avec ce métal attrayant pose cependant des défis uniques qui doivent être considérés avant de se lancer dans un projet avec de l'acier inoxydable.

Examinons de plus près les avantages et inconvénients de travailler avec cette substance et examinons les meilleures façons de souder l'acier inoxydable.

L'acier inoxydable peut être soudé avec le soudage à l'arc sous gaz métal (MIG), le soudage à l'arc sous gaz tungstène (TIG), et le soudage à l'électrode enrobée (stick), et chacun de ces procédés donnera un résultat légèrement différent.

L'acier inoxydable retient la chaleur très efficacement, ce qui rend son soudage un peu plus difficile, surtout pour le soudeur novice. Face à une chaleur de soudage excessive, l'acier inoxydable peut se déformer sous les hautes températures et même se distordre pendant le processus de refroidissement.

Il peut aussi être très impitoyable esthétiquement car il affiche chaque imperfection et marque de rayure laissée derrière. De même, si vous avez déjà soudé sur une table en métal, vous savez qu'il faut prendre des précautions avant de commencer car il raye si facilement. Tout cela pour dire que l'inox n'est pas très indulgent quand il s'agit de cacher les erreurs et tend à favoriser le soudeur plus expérimenté.

Pour trouver le meilleur procédé de soudage pour votre projet, considérez les facteurs suivants : le niveau de compétence du soudeur, l'esthétique de la pièce finale incluant l'apparence du cordon, l'épaisseur du métal plus les coûts et facteurs de temps du projet. Si l'art est primordial, alors la finesse du soudage TIG pourrait être un bon choix, mais si la vitesse et l'efficacité sont une priorité, alors le soudage MIG peut être un meilleur procédé.

Méthodes pour souder l'acier inoxydable

Bien qu'il y ait une variété de méthodes pour souder l'acier inoxydable, il y en a trois qui sont les plus couramment utilisées par les soudeurs aux États-Unis. Ces méthodes de soudage de l'acier inoxydable sont le soudage TIG, le soudage par résistance, et le soudage MIG. Discutons-les une par une.

1. Soudage TIG ou Soudage à l'Arc sous Gaz Tungstène

Offrant haute qualité, polyvalence et longévité, le TIG est le procédé de soudage de l'acier inoxydable le plus couramment utilisé. Ce processus de soudage crée un faible apport de chaleur, ce qui le rend parfait pour les matériaux minces.

Le gaz argon est souvent mélangé avec d'autres gaz, selon les besoins du projet spécifique, incluant l'hélium, l'hydrogène et l'azote. Pour prévenir l'oxydation et augmenter la résistance à la corrosion, un procédé de soudage unilatéral peut être utilisé pour créer une protection par gaz inerte entre les soudures intérieures et extérieures.

2. Soudage par Résistance ou Soudage par Points

Le soudage par résistance ou « par points », comme on l'appelle souvent, est l'un des types de soudage les plus économiques. L'équipement de soudage par résistance (RW) est incroyablement polyvalent, ce qui signifie qu'il peut être utilisé sur des projets petits et grands.

Le RW utilise un courant électrique pour chauffer les bords de métal effilochés et les sceller ensemble. Ce type de soudage est exceptionnellement productif sur le métal avec un point de fusion bas car il peut être adapté pour prévenir la distorsion du métal.

3. Soudage MIG ou Soudage à l'Arc Métal Gaz

Le soudage MIG est un processus semi-automatique qui, quand il est fait correctement, offre un assemblage solide de deux pièces d'acier inoxydable. Ce processus utilise un gaz de protection riche en argon et une électrode fil plein.

Le soudage MIG est populaire car il permet au soudeur d'utiliser un courant pulsé, ce qui peut faciliter le soudage de ces endroits difficiles d'accès sur les projets complexes en acier inoxydable. D'autres mélanges de gaz, incluant ceux avec hélium, oxygène et dioxyde de carbone, sont souvent utilisés pour stabiliser l'arc et améliorer la qualité de la soudure.

Choisir la bonne méthode pour souder l'acier inoxydable dépend vraiment des qualités que vous recherchez. Si vous cherchez une soudure plus abordable, le soudage par points pourrait être la meilleure option pour le travail. Mais si le matériau sur lequel nous travaillons est mince, alors le TIG ou le soudage à l'arc sous gaz tungstène pourrait être le meilleur choix.

L'acier inoxydable soudé rouille-t-il ?

Dans des conditions normales, l'acier inoxydable résiste à la corrosion de toutes sortes. Cependant, dans des circonstances extrêmes, l'acier inoxydable peut rouiller. Cela se produit quand la couche d'oxyde de chrome - l'élément même qui protège l'inox de la rouille - est détruite ou enlevée. Parfois, cela peut arriver pendant le soudage, soit pendant le chauffage, soit pendant le processus de refroidissement.

Même avec le soudage TIG, la rouille peut être l'un des plus grands défis du soudage avec l'acier inoxydable. C'est pourquoi le nettoyage et la préparation de votre inox avant de commencer est si important. Avec une pièce d'acier inoxydable correctement nettoyée et préparée, l'oxyde de chrome à l'intérieur agit comme un joint protecteur contre la rouille pendant le processus de soudage. Cela peut aider l'inox à se guérir lui-même de la décoloration et des marques permanentes.

Comment Souder l'Acier Inoxydable au MIG

Que vous soyez le soudeur travaillant sur des pièces auto dans le garage ou celui réparant des éviers de cuisine endommagés, savoir comment souder l'inox en utilisant le soudage MIG est bénéfique. L'acier inoxydable est surtout connu pour ses propriétés durables et robustes. Apprendre le processus de soudage MIG peut sembler compliqué, mais les bases sont relativement simples.

La plupart des soudeurs préfèrent le MIG pour souder l'acier inoxydable et d'autres formes de métal en raison de la simplicité et de la straightforwardness du soudage. Au fil des ans, l'avancement technologique dans l'industrie du soudage a permis l'utilisation de robots de soudage MIG, surtout dans les industries, pour augmenter la production.

Facteurs à Considérer Pendant le Soudage de l'Acier Inoxydable au MIG :

1. Sélection d'un Mélange de Gaz Inerte

La tâche la plus significative dans le soudage MIG est la sélection du gaz inerte idéal. Vous ne voulez pas vous retrouver à utiliser des gaz de protection complètement inertes tels que l'argon ou l'hélium pour le processus MIG d'acier inoxydable. Rappelez-vous, l'arc dans le processus MIG implique l'utilisation d'un matériau d'apport, ce qui est différent d'autres méthodes comme le TIG. Ignorer ce facteur vital pourrait avoir des impacts négatifs sur l'efficacité du processus de soudage.

2. Renforcement du Joint Pendant le Soudage

Pendant le soudage, vous pouvez renforcer les joints pour empêcher la pièce de glisser et de ruiner l'angle du joint. Alternativement, vous pouvez utiliser des blocs de bois coupés avec une défonceuse à bois à la place des renforts. Le renforcement en utilisant du bois peut être fait en créant un système d'échafaudage de supports qui contrôlent la distorsion. Enlevez ces coupes de bois une fois que vous avez fini le soudage.

Le renforcement de la section de soudure peut aussi être fait en construisant un gabarit. Avant d'utiliser des gabarits pour renforcer, vous devriez déterminer la quantité de soudure nécessaire. Plus la nécessité de soudures, plus le renforcement.

3. Nettoyage du Joint de Soudure

Le soudage de l'acier nécessite de travailler sur une surface propre. Peu importe à quel point votre surface de soudage est propre, la formation de projections est inévitable puisqu'on doit utiliser des matériaux d'apport pendant le soudage.

Ces projections de soudure peuvent encore se former même avec l'utilisation d'une machine de soudage rapide et efficace. Au fur et à mesure que vous continuez à souder, les projections deviennent plus acérées ou forment des bavures, ce qui peut causer des blessures au soudeur.

La plupart des soudeurs préfèrent soumettre le fil d'acier inoxydable soudé à des procédés secondaires. Ces procédés incluent l'électropolissage ou le ponçage. Notez que la sélection de ces procédés secondaires dépend uniquement de l'application de la forme métallique personnalisée.

4. Distribution de la Chaleur depuis la Soudure

La distribution uniforme de la chaleur implique la transmission de la chaleur en mesures égales tout au long du processus de soudage. Étaler la chaleur équitablement peut être fait par le recul (backstepping), l'escalonnement (staggering), ou en laissant le joint refroidir avant de le souder davantage. Si la chaleur est distribuée de manière inégale, vous risquez de vous retrouver avec des fissures et des brûlures. Vous pouvez utiliser des robots de soudage MIG pour distribuer la chaleur uniformément.

Comment Souder l'Acier Inoxydable en Utilisant le MIG

Le soudage MIG de l'acier inoxydable requiert du soudeur d'alimenter continuellement un fil d'électrode plein dans le bain de fusion. Vous devez aussi fournir un gaz de protection pour protéger la soudure de la contamination par les impuretés. Voici les étapes à suivre pendant le soudage MIG.

1. Configuration de la Torche

Commencez par configurer la torche. Cette procédure implique la mise en place du fil d'apport du dévidoir du poste MIG vers l'extrémité de la torche de soudage. Assurez-vous que seulement 6 mm (¼ pouce) de votre fil de soudure reste visible au bout de votre torche. Ensuite, activez le gaz de protection pour commencer le processus de soudage.

2. Détermination de l'Angle Correct

Assurez-vous que la flamme frappe directement sur la zone requise. Vous pouvez atteindre cette précision en plaçant la torche à un angle de 30 degrés depuis l'extrémité du joint.

Selon le travail que vous faites, assurez-vous de vous positionner avec un angle de déplacement approprié. Un angle de déplacement entre 5° et 15° donne les meilleurs résultats quand vous tenez votre pistolet à 90°. Des angles plus grands de 45° à 70° sont souhaitables quand on traite des joints en T et des joints à recouvrement.

3. Tracer les Cordons

Allumez l'alimentation et tirez doucement le cordon de soudure vers la zone de fin. Assurez-vous d'utiliser une puissance et une vitesse modérées pour éviter de former des projections.

Gaz et Électrodes à Utiliser pour le Soudage MIG de l'Acier Inoxydable

Quand on soude l'acier inoxydable au MIG, le choix correct du gaz compte beaucoup, vous pouvez utiliser de l'Argon pur ou un mélange d'Argon et d'autres gaz mineurs. Vous pouvez aussi utiliser un mélange de gaz inoxydable tel que la gamme Stain Shield de BOC d'Hélium, Dioxyde de Carbone et Argon. Ces mélanges de gaz inoxydables sont essentiels pour souder l'acier inoxydable MIG, qui est plus exotique. Ces types d'acier exotiques incluent Hastelloy, alliages Monel et Inconel.

Le soudage MIG de l'acier inoxydable requiert aussi l'utilisation d'un gaz avec un débit légèrement plus élevé. Le débit recommandé devrait être d'environ 14 à 16 litres par minute. N'oubliez pas d'engager vos fournisseurs de gaz sur les exigences de gaz avant d'entreprendre un projet particulier.

L'électrode la plus courante utilisée pour souder l'acier inoxydable est la ER308L. Quand on utilise ce type d'électrode, le type de gaz à utiliser est C2. C2 consiste en 2,5 % de Dioxyde de Carbone, 7,5 % d'Argon, et 90 % d'Hélium. Notez que les réglages pour l'acier inoxydable et plusieurs alliages à base de nickel sont très similaires.

Assurez-vous de demander à votre fournisseur d'électrodes les types d'électrodes en stock avant d'acheter. Vous pouvez aussi vous procurer un tableau de sélection de fil d'électrode et de gaz pour vous guider sur la sélection la plus plausible pour votre soudage.

Conclusion

Le soudage de l'acier inoxydable vient avec ses avantages et défis, mais tant que vous intégrez ces limitations dans votre processus, le résultat final en vaudra la peine. Perfectionner vos compétences de soudage avec ce matériau précieux et tendance vous fera gagner du temps et de l'argent sur le travail. Plus important encore, cela peut produire un résultat beau et professionnel qui rendra vos compétences de soudage plus commercialisables.