Soudage TIG/GTAW Expliqué : Procédé, Avantages et Applications

Le soudage TIG ou GTAW signifie respectivement « Tungsten Inert Gas Welding » (Soudage Tungstène Gaz Inerte) et « Gas Tungsten Arc Welding » (Soudage à l'Arc Tungstène sous Gaz).

Qu'est-ce que le soudage ?

Le soudage est un procédé de fabrication qui assemble métaux et thermoplastiques en appliquant de la chaleur, faisant fondre les pièces qui se solidarisent au refroidissement. Soit le métal de base est fondu et fusionné directement, soit un métal d'apport comble l'interstice et joint les pièces. En résumé, c'est « qu'est-ce que le soudage ? »

Avant d'approfondir le TIG, comprenons ce qu'est un « arc électrique ».

Qu'est-ce qu'un arc électrique ?

Le TIG ou GTAW fait partie des procédés de « soudage à l'arc électrique ». Le soudage à l'arc est la méthode la plus utilisée pour assembler des composants métalliques grâce à la chaleur produite par l'arc électrique.

Procédé GTAW / TIG

En soudage TIG, l'arc est maintenu entre la pièce et l'électrode en tungstène, et protégé par des gaz inertes comme l'hélium, l'argon, etc. Pourquoi utilise-t-on des gaz inertes en TIG ? Voici les raisons :

• Ils produisent un arc plus stable et de meilleure qualité.
• Aucun laitier n'est produit après soudage.
• Permettent d'obtenir des soudures de haute qualité.
• Le gaz inerte protège la pièce en créant une barrière contre les gaz atmosphériques réactifs.

L'électrode en tungstène

Comme son nom l'indique, le TIG utilise une électrode en tungstène pour générer l'arc. Le tungstène est choisi pour son point de fusion très élevé, environ 3 422 °C. L'électrode peut produire un arc d'environ 10 000 K. On y ajoute 1 à 2 % de thorium et de zirconium pour améliorer la capacité de transport de courant, l'émission électronique, la stabilité de l'arc et augmenter le point de fusion. Les diamètres d'électrode courants varient de 0,8 à 5 mm.

Déroulement du soudage TIG

Comme le montre le schéma, la tête de soudage (torche ou pistolet) comprend un manche léger muni d'un porte-électrode en tungstène. Le gaz de protection arrive dans la torche, passe sur l'électrode et sort par la buse à l'extrémité vers la zone d'arc. Le flux de gaz sur l'électrode améliore la dissipation thermique, autorisant des courants plus élevés. Les torches sont équipées d'une chemise d'eau pour le refroidissement. Pendant le soudage, un métal d'apport peut être utilisé ou non. À la mise sous tension, le courant traverse l'électrode vers la pièce à travers le gaz inerte, créant un arc à haute température. Cet arc fond le métal d'apport et fusionne les pièces au refroidissement. Sans métal d'apport, le courant est ajusté selon le métal de base ; l'arc fond le métal de base et les joint au refroidissement. Le TIG permet le soudage manuel et automatique. Il convient aux pièces minces (jusqu'à 6 mm d'épaisseur).

Métaux soudables au TIG

• Aluminium et ses alliages
• Acier
• Acier inoxydable
• Fonte
• Bronze au silicium
• Titane
• Nickel
• Cuivre
• Aciers au carbone
• Magnésium, etc.

Applications du soudage TIG

Le TIG a un vaste domaine d'application grâce à ses nombreux avantages :

• Chauffage concentré de la pièce.
• Protection efficace du bain de fusion par gaz inerte.
• Indépendance vis-à-vis du métal d'apport.
• Les métaux d'apport n'ont pas besoin de préparation fine si l'alliage est correct.
• Pas de traitement post-soudage nécessaire (pas de laitier ni de projections).
• Soudage possible en zones difficilement accessibles.

Le TIG est souvent utilisé pour des travaux exigeant une haute qualité de soudure, par exemple :

• Industrie offshore
• Centrales de cogénération
• Industrie pétrochimique
• Industrie agroalimentaire
• Industrie chimique
• Industrie nucléaire

L'exigence croissante de qualité de soudure a rendu le TIG très populaire pour le soudage de tubes de petit diamètre ainsi que pour les passes de fond (root passes) sur tôles épaisses, en matériaux non alliés et alliés.

Si cet article vous a plu, n'hésitez pas à le commenter et à le partager !