Choisir le bon fil MIG : guide complet

Le fil MIG consiste en une électrode bobinée qui est alimentée à travers un « pistolet » MIG et chauffée pour fondre le métal et assembler les pièces. Cela semble assez simple, non ?

Eh bien, ce n'est pas tout à fait si facile. Il existe beaucoup de types différents de fil MIG, et dans cet article, nous expliquerons certaines des différences entre eux, ce qu'il faut considérer lors du choix du fil de soudage, et l'importance de choisir un fil de haute qualité.

Fils de soudage MIG

Le fil MIG (gaz inerte métallique) fournit le métal d'apport pour les tâches GMAW (soudage à l'arc métallique sous gaz). Aussi appelé fil de soudage ou fil d'apport, ce fil plein nécessite un gaz de protection externe pour empêcher les contaminants d'entrer dans le bain de fusion.

Il se présente sur une bobine ou un tambour et est alimenté à travers un pistolet de soudage compatible. Un arc est créé entre le fil et la pièce, et la chaleur de l'arc fond et fusionne le matériau de la pièce et du fil pour créer une soudure.

Classification des fils-électrodes MIG

Sélection et choix d'électrodes pour acier au carbone

Le soudage MIG de l'acier au carbone ou de l'acier doux se fait généralement avec une électrode « ER70S-6 » en utilisant soit du gaz 100 % Dioxyde de Carbone, soit du gaz C25 qui est un mélange de 25 % Dioxyde de Carbone et 75 % Argon. Si vous soudez un grade plus élevé d'acier au carbone, la résistance à la traction minimale est ce qui change habituellement.

Par exemple, si vous soudez de l'acier haute résistance, le « ER70S-6 » serait un « ER90S-6 » à la place. Le changement dans la résistance de l'acier est ce qui serait différent.

Désignation de l'électrode Acier au carbone ER70S-6

L'étiquette ER70S-6 représente ce qui suit :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 70 – Un minimum de 70 000 livres de résistance à la traction par pouce carré de soudure (≈ 483 MPa).
• S – Fil plein (solid wire).
• 6 – La quantité d'agent désoxydant et nettoyant sur l'électrode. C'est un revêtement de cuivre sur l'électrode et il existe différents types.

Sélection et choix d'électrodes MIG pour acier inoxydable

Le soudage MIG de l'acier inoxydable a une variété d'électrodes car il est utilisé sur une large gamme de projets nécessitant différents grades d'acier inoxydable. Il est aussi couramment soudé à l'acier au carbone sur les mêmes chantiers.

Par exemple, une bride en acier inoxydable soudée au bâtiment soutient une tuyauterie en acier inoxydable. Voici les différents types d'électrodes inoxydables. L'acier inoxydable est généralement soudé avec les classes d'électrodes suivantes :

• ER308L
• ER309L
• ER316L

1. Désignation et utilisations des électrodes MIG ER308L et ER308LSi

Ces électrodes inoxydables sont principalement utilisées pour les aciers inoxydables de grade inférieur 301, 302, 304, 305 et 308. Ce n'est pas l'acier inoxydable brillant que la plupart des gens imaginent. Il est généralement utilisé dans des applications industrielles et il peut présenter des taches de rouille occasionnelles. L'image à gauche montre un acier inoxydable 304 soudé avec un fil série ER308L. La désignation du fil est la suivante :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 308 – Le grade de l'électrode en acier inoxydable.
• L – Bas carbone. La teneur en carbone est ce qui cause les taches de rouille sur l'inox.
• Si – (Optionnel) Parfois « Si » est ajouté, ce qui signifie haute teneur en silicium. Fondamentalement, cela aide le cordon à mieux mouiller le métal. Un peu comme augmenter la chaleur et maintenir les côtés plus longtemps.

2. Désignation et utilisations des électrodes MIG ER309L et ER309Si (Soudage de métaux dissemblables)

La série 309 a une désignation multi-usage car elle est utilisée pour souder l'acier inoxydable à l'acier doux ou l'inox au carbone ou aux aciers faiblement alliés. Elle soude les grades d'acier inoxydable 304 à 310 quand nécessaire ou soude des métaux dissemblables ensemble là où c'est nécessaire.

L'inconvénient d'utiliser cette électrode pour souder l'acier à l'inox est que l'aspect du cordon est rugueux. Elle fait le travail mais peu importe à quel point vous montez la machine, on a l'impression qu'elle tourne à froid. Quoi que vous fassiez, les cordons semblent rugueux comparés au soudage inox sur inox.

Le gaz utilisé la plupart du temps est le même C2 ou 2 % dioxyde de carbone et 98 % argon. Il y a beaucoup d'autres choix (certains sont meilleurs) pour le gaz mais le C2 est le plus couramment utilisé. Voici la désignation de l'électrode :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 309 – Le grade de l'électrode en acier inoxydable.
• L – Bas carbone.
• Si – (Optionnel) Parfois « Si » est ajouté, ce qui signifie haute teneur en silicium. Fondamentalement, cela aide le cordon à mieux mouiller le métal. Un peu comme augmenter la chaleur et maintenir les côtés plus longtemps.

3. Désignation et utilisations des électrodes MIG ER316L et ER316LSi

Ces électrodes inoxydables sont principalement utilisées pour l'acier inoxydable de grade supérieur, principalement dans les industries alimentaires et applications marines. Les métaux de base que l'ER316 soude sont les grades inoxydables 304, 305, 308, 310, 312, 314, 316, 317, 321, 347 et 348.

Côté gaz, le C2 (2 % dioxyde de carbone et 98 % argon) est le plus largement utilisé. Il y a beaucoup d'autres mélanges au choix et cela dépend de ce que votre fournisseur de soudage a à offrir. La désignation du fil pour l'ER316L et l'ER316LSi sont les suivantes :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 316 – Le grade de l'électrode en acier inoxydable. C'est de la qualité alimentaire et vraie qualité marine. Mais pas le meilleur grade d'inox.
• L – Bas carbone. La teneur en carbone est ce qui cause les taches de rouille sur l'inox.
• Si – (Optionnel) Parfois « Si » est ajouté, ce qui signifie haute teneur en silicium. Fondamentalement, cela aide le cordon à mieux mouiller le métal. Un peu comme augmenter la chaleur et maintenir les côtés plus longtemps.

Choix d'électrodes et fils MIG pour aluminium

La sélection d'électrodes MIG pour aluminium est assez simple. Il y a deux choix typiques :

• ER4043
• ER5356 (note : le texte original dit ER5350 mais c'est probablement une erreur pour ER5356)

Il existe d'autres choix mais il est rare d'avoir besoin d'autres électrodes. Côté gaz, c'est toujours 100 % Argon. Si vous soudez de l'aluminium plus épais que 1/2 pouce (12,7 mm), vous pouvez essayer un mélange Argon/Hélium. Dans la plupart des cas, 100 % Argon est ce que la plupart des chantiers navals, centrales électriques et ateliers de fabrication utilisent peu importe l'épaisseur de l'aluminium. Voici les désignations des électrodes aluminium :

1. Désignation et utilisations de l'électrode MIG ER4043

L'ER4043 est le fil d'apport MIG le plus couramment utilisé. Il soude les grades d'aluminium 2014, 3003, 3004, 4043, 5052, 6061, 6062 et 6063. Il peut aussi être utilisé pour souder les grades d'aluminium de fonderie 43, 214, 355 et 356.

Le gaz utilisé est toujours 100 % Argon et dans de rares cas, un mélange hélium/argon peut être utilisé sur des métaux de base plus épais que ½ pouce. La classification et la désignation de l'électrode sont les suivantes :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 4 – La série de l'aluminium. Cette électrode est faite d'un aluminium série 4000.
• 043 – Ce nombre indique la quantité de silicium ajoutée à l'électrode. Les séries 4000 d'alliages d'aluminium ont du silicium ajouté pour faire ce grade.

2. Désignation et utilisations de l'électrode MIG ER5356

L'ER5356 soude les grades d'aluminium 5050, 5052, 5056, 5083, 5086, 5154, 5356, 5454, 5456. Dans la plupart des cas, le gaz utilisé est toujours 100 % Argon et dans de rares cas, un mélange hélium/argon peut être utilisé sur des métaux de base plus épais que ½ pouce. La désignation de l'électrode est la suivante :

• ER – Une électrode ou baguette d'apport utilisée soit en alimentation fil MIG, soit en soudage TIG.
• 5 – La série de l'aluminium. Cette électrode est faite d'un aluminium série 5000.
• 356 – Ce nombre indique la quantité de magnésium ajoutée à l'électrode. Les séries 5000 d'alliages d'aluminium ont du magnésium ajouté pour faire cet alliage.

Fil fourré (Flux-Core) vs Fil plein (Solid MIG)

Il existe deux types principaux de fil de soudage MIG : le fil fourré et le fil plein MIG.

Un fil fourré est une électrode métallique qui contient un « composé de flux » à l'intérieur de l'électrode. Lorsque le fil fond et réagit avec l'arc de soudage, cela forme un gaz qui protège le cordon de l'oxygène, qui peut causer des défauts dans le cordon. Cela signifie qu'aucun gaz de protection n'est requis pour ce type de fil — bien que dans certains cas, un gaz de protection puisse être utilisé en plus du fil fourré pour encore plus de protection.

En revanche, les électrodes à fil plein sont exactement ce qu'elles semblent être : de grosses bobines de fil métallique plein qui ne contiennent aucun flux. Cela signifie qu'elles doivent être utilisées avec un gaz de protection. Le gaz de protection le plus courant est 75 % argon et 25 % dioxyde de carbone. Le pistolet de soudage délivre un flux constant de gaz depuis une bouteille, qui entoure l'électrode et la zone de soudure pour prévenir l'oxydation et les défauts dans le cordon.

Selon l'application, les deux types de fil MIG (plein et fourré) peuvent être faits de divers matériaux, y compris l'aluminium, l'acier inoxydable, le cuivre et l'argent, pour n'en nommer que quelques-uns.

Que devez-vous considérer lors du choix du fil MIG ?

Aucun type n'est supérieur à l'autre — plutôt, le bon choix dépend de votre situation et de vos préférences. Voici quelques points à garder à l'esprit quand vous choisissez votre fil MIG.

1. Propreté du cordon souhaitée

En règle générale, les fils MIG pleins utilisés avec des gaz de protection produisent un cordon plus propre avec beaucoup moins de projections comparé au fil fourré. Les projections n'affectent pas nécessairement la qualité du cordon, mais elles peuvent nécessiter un meulage, polissage et finition supplémentaires pour les enlever avant la peinture ou d'autres préparations de surface, donc le fil plein est plus couramment utilisé dans ces situations.

Dans l'achat de fil MIG, votre dernière décision concerne la quantité de fil et comment il est conditionné. Par exemple, Lincoln Electric propose l'ER70S-6 en bobine de 44 livres (20 kg) ou en tambour de 1 000 livres (454 kg).

Évidemment, le mécanisme d'alimentation du poste à souder dictera quelle option est choisie. (Un petit poste MIG non industriel utilise une bobine bien plus petite que celle que vous voyez sur la photo ci-dessous.)

Le fil MIG peut aussi être commandé en « longueurs coupées TIG » (TIG cut lengths). Cela fait référence aux brins de trois pieds (≈ 91 cm) utilisés en soudage TIG. Les diamètres dans ce cas ne sont pas donnés en décimales mais plutôt en tailles normales de baguettes TIG, comme 1/16 ou 3/32 pouce.

2. Matériau de la pièce

Différents types de fil sont utilisés pour différents matériaux. Le fil ER70S-3 est souvent utilisé pour l'acier doux propre, sans huile ni rouille, tandis que l'ER70S-6 contient un désoxydant et est utilisé pour l'acier doux contaminé par la corrosion ou la calamine.

3. Environnement

Dans des environnements très venteux ou difficiles en extérieur, le fil fourré est généralement une meilleure option. Le gaz utilisé pour protéger le fil MIG plein peut être soufflé pendant le soudage dans des conditions venteuses, donc à moins qu'un pare-vent ne soit utilisé, cela résulte en un cordon de qualité inférieure. Puisque le fil fourré contient des gaz qui émergent quand il est chauffé, le métal est protégé plus efficacement dans ces conditions.

4. Épaisseur du fil

Une fois le type de fil déterminé pour votre équipement de soudage, deux informations supplémentaires sont nécessaires pour acheter ce consommable.

La première est le diamètre du fil, qui est généralement donné en millièmes de pouce. Les tailles les plus courantes pour le soudage sur tôle sont 0,035 et 0,045 pouce (0,9 mm et 1,2 mm).

Un fil de 0,035 pouce (0,9 mm) est un standard utilisé pour la plupart des soudures, mais il peut ne pas être adéquat pour des pièces de métal très épaisses. Plusieurs passes peuvent être nécessaires pour créer une soudure solide.

5. Puissance du poste à souder

C'est étroitement lié à l'épaisseur du fil. Plus la tension et la puissance d'un poste MIG sont élevées, plus il peut accommoder d'épaisseur. Utiliser un fil plus épais n'est pas une bonne idée avec des postes MIG de faible puissance.

L'amperage et la sortie globaux plus faibles peuvent entraîner un échec à fondre correctement les pièces et créer un cordon de qualité. Consultez toujours les instructions du fabricant pour voir l'épaisseur de fil maximale recommandée.

Conclusion

Peu importe le type de fil MIG que vous achetez, vous devez toujours vous assurer d'investir dans un fil de haute qualité. Comparé au fil de soudage de moindre qualité, le fil MIG de qualité est plus indulgent, peut produire une soudure saine même dans des conditions moins que parfaites, et ne représente encore qu'une fraction du coût global du soudage.

Comme vous pouvez le voir, les nombreuses variables impliquées dans le choix du bon fil prendront du temps à apprendre. C'est une bonne idée de se concentrer d'abord sur les classifications de baguettes les plus courantes et d'absorber le reste de l'arsenal au fil du temps.

Cela dit, en tant que soudeur débutant, vous pouvez vous retrouver à devoir gérer les consommables ou remplacer les bobines vides sur les postes MIG pour des vétérans chevronnés. Donc, exercer une diligence raisonnable en sélectionnant et stockant correctement les produits filaires est essentiel pour éviter des erreurs coûteuses au démarrage d'une opération de soudage.

L'American Welding Society propose des manuels à l'achat, mais le coût peut être prohibitif. Vérifiez auprès de votre école ou lieu de travail si vous pouvez accéder à un manuel et photocopier les infos dont vous avez besoin pour votre classeur de documentation.