Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous gaz tungstène ou soudage TIG ?

Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Le soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW), également connu sous le nom de soudage au gaz inerte au tungstène (TIG), est un procédé de soudage à l'arc qui utilise une électrode de tungstène non consommable pour produire la soudure. La zone de soudure et l'électrode sont protégées de l'oxydation ou de toute autre contamination atmosphérique par un gaz de protection inerte (argon ou hélium).

Le métal d'apport est normalement utilisé, bien que certaines soudures, dites soudures autogènes, ou soudures par fusion ne le nécessitent pas. Lorsque l'hélium est utilisé, on parle de soudage à l'héliarc. Une alimentation électrique de soudage à courant constant produit de l'énergie électrique, qui est conduite à travers l'arc à travers une colonne de gaz hautement ionisés et de vapeurs métalliques appelée plasma.

GTAW est le plus souvent utilisé pour souder des sections minces d'acier inoxydable et de métaux non ferreux tels que l'aluminium, le magnésium et les alliages de cuivre. Le processus accorde à l'opérateur un meilleur contrôle sur la soudure que les processus concurrents tels que le soudage à l'arc sous protection et le soudage à l'arc sous gaz, permettant des soudures plus solides et de meilleure qualité.

Cependant, GTAW est comparativement plus complexe et difficile à maîtriser, et en outre, il est nettement plus lent que la plupart des autres techniques de soudage. Un processus connexe, le soudage à l'arc plasma, utilise une torche de soudage légèrement différente pour créer un arc de soudage plus concentré et, par conséquent, est souvent automatisé.

Comment fonctionne un soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Le soudage manuel à l'arc sous gaz tungstène est une méthode de soudage relativement difficile, en raison de la coordination requise par le soudeur. Semblable au soudage au chalumeau, le GTAW nécessite normalement les deux mains, car la plupart des applications exigent que le soudeur introduise manuellement un métal d'apport dans la zone de soudure d'une main tout en manipulant la torche de soudage de l'autre. Il est également important de maintenir une courte longueur d'arc, tout en empêchant le contact entre l'électrode et la pièce.

Pour amorcer l'arc de soudage, un générateur haute fréquence (semblable à une bobine Tesla) fournit une étincelle électrique. Cette étincelle est un chemin conducteur pour le courant de soudage à travers le gaz de protection et permet à l'arc d'être amorcé pendant que l'électrode et la pièce sont séparées, généralement à environ 1,5 à 3 mm (0,06 à 0,12 po).

Une fois l'arc amorcé, le soudeur déplace la torche dans un petit cercle pour créer un bain de soudure dont la taille dépend de la taille de l'électrode et de la quantité de courant.

Tout en maintenant une séparation constante entre l'électrode et la pièce, l'opérateur recule légèrement la torche et l'incline vers l'arrière d'environ 10 à 15 degrés par rapport à la verticale. Le métal d'apport est ajouté manuellement à l'extrémité avant du bain de soudure selon les besoins.

Les soudeurs développent souvent une technique d'alternance rapide entre le déplacement de la torche vers l'avant (pour faire avancer le bain de soudure) et l'ajout de métal d'apport. La baguette d'apport est retirée du bain de soudure à chaque avance de l'électrode, mais elle est toujours maintenue à l'intérieur du bouclier gazeux pour éviter l'oxydation de sa surface et la contamination de la soudure.

Les baguettes d'apport composées de métaux à basse température de fusion, comme l'aluminium, obligent l'opérateur à se tenir à une certaine distance de l'arc tout en restant à l'intérieur du bouclier gazeux. Si elle est tenue trop près de l'arc, la baguette d'apport peut fondre avant d'entrer en contact avec le bain de fusion.

Lorsque la soudure est presque terminée, le courant d'arc est souvent progressivement réduit pour permettre au cratère de soudure de se solidifier et d'empêcher la formation de fissures de cratère à la fin de la soudure.

Utilisation du gaz de protection dans le soudage à l'arc sous gaz tungstène

Le gaz de protection est sélectionné en fonction du matériau à souder. Les instructions suivantes peuvent vous aider :

• Argon : le gaz de protection le plus couramment utilisé qui peut être utilisé pour souder une large gamme de matériaux, y compris les aciers, l'acier inoxydable, l'aluminium et le titane.
• Argon + 2 à 5 % H2 : l'ajout d'hydrogène à l'argon rendra le gaz légèrement réducteur, aidant à la production de soudures d'apparence plus propre sans oxydation de surface. Comme l'arc est plus chaud et plus resserré, il permet des vitesses de soudage plus élevées. Les inconvénients incluent le risque de fissuration par l'hydrogène dans les aciers au carbone et la porosité du métal soudé dans les alliages d'aluminium.
• Hélium et mélanges hélium/argon : ajouter de l'hélium à l'argon augmentera la température de l'arc. Cela favorise des vitesses de soudage plus élevées et une pénétration plus profonde de la soudure. Les inconvénients de l'utilisation d'hélium ou d'un mélange hélium/argon sont le coût élevé du gaz et la difficulté d'amorçage de l'arc.

Construction ou pièces du soudage à l'arc sous gaz tungstène

Une machine de soudage au gaz inerte au tungstène comprend les équipements suivants :

• Alimentation
• Approvisionnement en gaz inerte
• Chalumeau/support de soudage
• Électrode de tungstène
• Gaz de protection
• Tige de remplissage

1. Alimentation :

En soudage TIG, nous avons besoin d'une alimentation électrique constante car s'il y avait une fluctuation de courant, il est difficile pour le soudeur de souder correctement les joints.

L'alimentation peut être de deux types :

1. Alimentation CC
2. Alimentation CA

Dans l'alimentation CC, nous pouvons souder des aciers, du nickel, du titane, etc. Et dans l'alimentation CA, nous pouvons souder des matériaux en magnésium, aluminium, etc.

2. Approvisionnement en gaz inerte :

Dans le soudage TIG, nous avons besoin d'une alimentation en gaz inerte pour protéger la zone de soudure du gaz atmosphérique (par exemple, l'oxygène, l'azote et l'hydrogène).

En général, l'argon est utilisé comme source de gaz inerte dans le soudage TIG. Nous en discuterons plus tard dans la section Gaz de protection.

3. Chalumeau de soudage :

Dans le soudage TIG, la torche de soudage est conçue pour effectuer des opérations automatiques et manuelles. Cependant, en termes de construction, les deux sont identiques, dans la torche manuelle, ils sont munis d'une poignée pour tenir, et dans le cas de l'automatique, ils sont conçus pour être montés sur une machine automatique.

Les torches sont munies d'un système de refroidissement soit par eau soit par air.

Lorsque l'ampère du courant est généralement inférieur à 200 A, nous utilisons le refroidissement par air, mais s'il dépasse 200 A, nous utilisons le refroidissement par eau pour diminuer la température de la torche de soudage.

La partie intérieure de la torche de soudage est généralement en cuivre pour augmenter la conductivité de la chaleur.

Et les torches sont fournies avec un dispositif de maintien (port) pour maintenir fermement l'électrode de tungstène.

4. Électrode de tungstène :

Dans le soudage TIG, nous utilisons une électrode non consommable en tungstène ou en alliage de tungstène.

En raison de la capacité de résistance à haute température (la température de fusion du tungstène est de 3 422 °C) du tungstène plutôt que de tout autre métal, c'est pourquoi nous utilisons l'électrode de tungstène.

Le diamètre de l'électrode varie généralement de 0,5 mm à 0,65 mm et la longueur varie de 75 mm à 610 mm.

5. Gaz de protection :

Les gaz de protection sont utilisés pour protéger le bain de soudure des gaz atmosphériques comme l'azote, l'oxygène sinon ces gaz peuvent endommager la surface de soudure en créant de la porosité, soufflure, etc.

Le choix des gaz de protection dépend des types de soudage ainsi que des conditions atmosphériques ainsi que du type de métal utilisé pour l'opération et bien d'autres.

Cependant, généralement, nous utilisons l'argon comme gaz de protection dans le soudage TIG. Parfois, des mélanges Argon-hélium sont également utilisés dans ce type de soudage.

6. Tige de remplissage :

Comme nous le savons déjà, dans le soudage TIG, nous utilisons une électrode non consommable qui est du tungstène, donc dans certains cas, nous avons besoin d'un matériau séparé pour combler l'espace entre deux joints.

Le matériau de la tige de remplissage peut être n'importe quoi, comme l'acier au carbone, l'aluminium, etc. Cela dépend généralement du type de joints, du matériau de la pièce, de l'épaisseur et également des propriétés de la pièce.

Applications du soudage à l'arc sous gaz tungstène

• Ceci est spécialement utilisé dans le soudage des matériaux réfractaires, en feuilles et réactifs.
• Le soudage au gaz tungstène peut être utilisé avec une si grande variété de métaux, le processus peut être appliqué à plusieurs industries et aider à la création et à la réparation de nombreux articles. Cette forme de soudage est courante dans les domaines de l'aérospatiale, de l'automobile, de la réparation et de l'art.
• Aéronautique : Les avions et les engins spatiaux sont construits en partie au moyen de soudage TIG.
• Automobile : La construction sûre et sécurisée est essentielle dans l'industrie automobile, tout comme le fait de faire en sorte que les véhicules résistent à l'épreuve du temps.
• Réparation : TIG peut être utilisé dans un certain nombre d'applications de réparation. Qu'il s'agisse de réparer un jouet pour enfant, comme un chariot ou une voiture à pédales à l'ancienne, ou de réparer des outils en aluminium, cette méthode de soudage est très pratique.

Avantages du soudage à l'arc sous gaz tungstène

Les avantages du soudage au gaz inerte au tungstène sont les suivants :

• Le soudage au tungstène offre une solution pour souder les joints critiques et pour les situations où des soudures petites ou exceptionnellement précises sont nécessaires.
• Il peut être réalisé avec une grande variété de métaux
• Et, lorsqu'il est fait correctement, il produit une soudure de haute qualité et de haute pureté par rapport à d'autres processus d'assemblage, ce qui est crucial dans de nombreuses applications.
• Cela peut être fait en automatique et en manuel.
• Dans l'ensemble, c'est l'un des moyens les plus efficaces d'assembler deux métaux.
• Aucun laitier n'est produit.
• Le soudage TIG peut être effectué dans n'importe quelle position.

Inconvénients du soudage à l'arc sous gaz tungstène

Les inconvénients du soudage TIG sont mentionnés ci-dessous :

• Le soudage au tungstène ne peut pas être utilisé pour les tôles plus épaisses.
• Des travailleurs hautement qualifiés et professionnels plus compliqués sont nécessaires.
• Problème de sécurité, les soudeurs sont exposés à la forte intensité des lumières qui peuvent causer des lésions oculaires.
• Le prix des services de soudage TIG est élevé. Cependant, les coûts varient en fonction des matériaux à souder et de la portée du projet.
• C'est un processus de soudage lent.

FAQ.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Le soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW), également connu sous le nom de soudage au gaz inerte au tungstène (TIG), est un procédé de soudage à l'arc qui utilise une électrode de tungstène non consommable pour produire la soudure. La zone de soudure et l'électrode sont protégées de l'oxydation ou de toute autre contamination atmosphérique par un gaz de protection inerte (argon ou hélium).

Qu'est-ce que la GTAW ?

Le soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW) est une soudure produite en chauffant avec un arc entre une seule électrode de tungstène (non consommable) et le travail. Le blindage est obtenu à partir d'un mélange de gaz inerte. Aucune éclaboussure ou laitier de soudure n'est produit. Ce procédé est parfois appelé soudage au tungstène sous gaz inerte (TIG).

Le GTAW est-il identique au soudage TIG ?

Le soudage au gaz inerte au tungstène (TIG), également connu sous le nom de soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW), est un procédé de soudage à l'arc qui produit la soudure avec une électrode de tungstène non consommable.

À quoi sert le soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Le soudage à l'arc au gaz tungstène est le plus couramment utilisé pour souder l'acier inoxydable et les matériaux non ferreux, tels que l'aluminium et le magnésium, mais il peut être appliqué à presque tous les métaux, à l'exception notable du zinc et de ses alliages.

Qu'est-ce que le procédé de soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Le soudage à l'arc au tungstène au gaz, également connu sous le nom de soudage au gaz inerte au tungstène (TIG), est un procédé de soudage à l'arc qui utilise une électrode de tungstène non consommable pour produire la soudure. Le métal d'apport est ajouté à partir d'une source externe, généralement sous forme de tige d'apport en métal nu.

Quels sont les inconvénients du soudage à l'arc sous gaz tungstène ?

Les inconvénients de GTAW

• Difficulté. GTAW est souvent considéré comme le procédé de soudage le plus difficile à maîtriser et nécessite beaucoup de compétences de la part de l'opérateur.
• Vitesse. GTAW nécessite des vitesses de déplacement relativement lentes et a un taux de dépôt inférieur à celui des autres procédés.
• Non-automatisation.
• Coût.

Combien gagnent les soudeurs à l'arc au gaz tungstène ?

Le salaire moyen d'un Welder Gas Tungsten Arc est de 33 163 $ par an et de 16 $ de l'heure en Californie, aux États-Unis. L'échelle salariale moyenne d'un soudeur à l'arc au tungstène au gaz se situe entre 31 199 $ et 39 001 $.

Quel type de soudure est le plus résistant ?

Le soudage TIG produit des soudures plus propres et plus précises que le soudage MIG ou d'autres méthodes de soudage à l'arc, ce qui en fait le plus solide. Cela dit, différents travaux de soudage peuvent nécessiter différentes méthodes, alors que le TIG est généralement plus solide et de meilleure qualité, vous devez utiliser le MIG ou une autre méthode si le travail l'exige.

Le soudage TIG est-il du soudage à froid ?

Il existe également un procédé de soudage TIG, également appelé soudage à froid. Parfois, une machine TIG qui comprend du courant continu et du courant alternatif aura un réglage appelé "froid". ' Il s'agit d'un processus manuel où chaque fois que l'arc est initié avec le pistolet TIG, il a un effet de 'zapping'.

Quel gaz est le meilleur pour le soudage TIG ?

L'argon est le gaz inerte le plus couramment utilisé pour les projets de soudage TIG. Étant donné que seuls quelques gaz peuvent être utilisés pour le soudage TIG, l'argon est le choix le plus populaire car c'est un gaz polyvalent qui peut être utilisé sur une variété de métaux, y compris l'acier doux, l'acier inoxydable et l'aluminium.

Quelle est la température du soudage TIG ?

Le soudage TIG (GTAW ou gaz tungstène) est un procédé de soudage à l'arc qui fonctionne à des températures élevées (plus de 6 000 degrés Fahrenheit) pour faire fondre et chauffer les métaux. Bien qu'il soit plus cher que le soudage à la baguette, il est plus propre et plus polyvalent (fonctionne sur l'acier, l'aluminium, le laiton et de nombreux autres métaux).

Quels sont les avantages et les inconvénients du soudage TIG ?

Avantages du soudage TIG : précision détaillée, diverses applications et positions, soudage de métaux extrêmement complexe, électrodes non consommables. Inconvénients du soudage TIG : processus long, appareils compliqués, problèmes de sécurité, coût du gaz inerte.

Les soudeurs deviennent-ils aveugles avec le temps ?

Lorsque les soudeurs ne protègent pas correctement leurs yeux de l'arc, ils souffrent généralement d'un flash de soudeur, ou photokératite, une condition causée par l'exposition à un rayonnement ultraviolet intense entraînant une cécité temporaire et un inconfort extrême. Des lésions oculaires plus graves peuvent entraîner une cécité permanente.

Quelle est la bonne façon de broyer votre tungstène pour avoir un arc stable ?

Pour broyer correctement le tungstène et éviter toute contamination, il est préférable d'utiliser une meule spécialement conçue pour le broyage du tungstène, résistante à la dureté du tungstène. Meulez l'électrode directement dans la direction de la meule à un angle de 90° et assurez-vous que les marques de meulage sont dans le sens de la longueur.

Qu'est-ce que GTAW et SMAW ?

SMAW—Le revêtement de flux de l'électrode se désintègre pendant le soudage et produit un gaz de protection. Aucun gaz de protection séparé n'est appliqué séparément. GMAW—Le gaz de protection (inerte ou actif) est fourni par la bouteille de gaz. GTAW :le gaz de protection inerte est fourni par la bouteille de gaz.

Quelle est la différence entre GMAW et GTAW ?

GMAW utilise une électrode consommable. Ainsi, le matériau de l'électrode fond et se dépose sur le cordon de soudure. Le soudage GTAW ou TIG utilise une électrode non consommable et donc le matériau de l'électrode n'est pas déposé sur le cordon de soudure.

Quels sont les avantages et les inconvénients de GTAW ?

Avantages GTAW	Inconvénients GTAW
Soudures propres et de haute qualité	Taux de dépôt inférieurs
Soud une large gamme de métaux	Nécessite un haut niveau de compétence de l'opérateur
Pas d'éclaboussures, de scories, d'étincelles ou de fumée	Niveau supérieur de rayons UV
Permet de souder dans toutes les positions	Nécessite une bonne coordination des yeux et des mains pour obtenir une soudure de qualité

Quel est le métal le plus difficile à souder ?

L'aluminium est un métal très difficile à souder en raison de son point de fusion, de sa conductivité thermique et de sa ductilité.

Pouvez-vous souder TIG sans gaz ?

NON, vous ne pouvez pas souder Tig sans gaz ! Le gaz est nécessaire pour protéger à la fois l'électrode de tungstène et le bain de soudure de l'oxygène. La plupart des torches Tig Welder sont également refroidies par le gaz, donc ne pas utiliser de gaz risquerait de brûler la torche.

Qu'est-ce que le soudage sous vide ?

La cimentation sous vide ou le soudage sous vide est le processus naturel de solidification de petits objets dans un vide poussé. L'exemple le plus notable est la poussière à la surface de la Lune. Cet effet a été signalé comme étant un problème avec les premiers satellites américains et soviétiques, car les petites pièces mobiles se grippaient ensemble.

Combien coûte une bouteille d'argon ?

Les bouteilles de gaz argon sont considérées comme les plus chères, avec des prix allant jusqu'à 350 $ pour une nouvelle bouteille.

Peut-on utiliser du CO2 pour le soudage TIG ?

Non, le soudage TIG nécessite strictement l'utilisation de gaz inerte uniquement. L'argon pur est de loin le plus courant. Parfois, des mélanges argon/hélium sont utilisés pour souder des sections plus épaisses d'aluminium, où un apport de chaleur supplémentaire est nécessaire.

Le soudage TIG est-il facile ?

Le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW), ou TIG, est souvent spécifié pour répondre à des exigences strictes en matière d'esthétique, de structure ou de code/norme. Le processus TIG est complexe, et c'est sans conteste le processus le plus difficile à apprendre.

TIG a-t-il besoin d'un mastic ?

Le soudage TIG ne nécessite pas de matériau de remplissage, mais s'appuie plutôt sur une pointe en tungstène pour chauffer et joindre directement les surfaces métalliques.

Que puis-je souder avec un TIG ?

Les soudeuses TIG peuvent être utilisées pour souder l'acier, l'acier inoxydable, le chromoly, l'aluminium, les alliages de nickel, le magnésium, le cuivre, le laiton, le bronze et même l'or. TIG est un procédé de soudage utile pour souder des wagons, des cadres de vélo, des tondeuses à gazon, des poignées de porte, des ailes, etc.