Comment souder l'aluminium ? - Un guide définitif

Cadres de vélos ou de motos, remorques de camions, profilés de véhicules ferroviaires, matériaux utilisés dans les voyages spatiaux – l'aluminium est le matériau idéal pour réduire le poids tout en garantissant la stabilité. De plus, une couture en aluminium magnifiquement soudée est un véritable accroche-regard.

Grâce à sa faible densité et sa bonne résistance, l'aluminium est devenu une partie intégrante de la production moderne. En plus de tous les avantages, il y a aussi des aspects délicats lors du traitement de ce métal.

Quiconque a déjà accidentellement brûlé un trou dans une feuille d'aluminium sait de quoi nous parlons. Le soudage de l'aluminium nécessite des connaissances et des compétences particulières. En savoir plus dans ce blog sur ce qui est important pour le soudage de l'aluminium et comment souder correctement l'aluminium.

Pourquoi le soudage de l'aluminium est-il difficile ?

L'aluminium est un type de métal couramment utilisé dans la fabrication. Il est non corrosif, léger et agréable à l'œil, ce qui en fait un choix de matériau idéal pour une grande variété de soudures. Cependant, les mêmes caractéristiques qui rendent l'aluminium désirable peuvent également rendre son utilisation difficile.

Alors pourquoi l'aluminium est-il si difficile à souder ? Ce matériau est doux, très sensible et isolé par une couche oxydée résistante. À l'état fondu, l'aluminium est sensible aux impuretés, ce qui peut entraîner des soudures poreuses et fragiles.

L'aluminium et ses alliages ont une grande affinité pour l'oxygène. L'aluminium pur fond à 1 200 °F (650 °C) et l'oxyde qui protège le métal fond à 3 700 °F (2 037 °C). Étant donné que l'oxyde fond à une température supérieure d'environ 2 500 °F (1 370 °C) à celle de l'aluminium lui-même, l'oxyde doit être nettoyé du métal avant que le soudage puisse commencer.

Étant donné que l'aluminium a une conductivité thermique plus élevée et un point de fusion bas, il a une fenêtre de maniabilité plus petite que les autres métaux et peut facilement provoquer une brûlure. Ceci, combiné au fait qu'il est plus difficile d'indiquer la progression et la qualité de la soudure, peut faire de l'aluminium un matériau difficile à travailler.

Comment souder l'aluminium ?

Souder l'aluminium revient à choisir le bon procédé de soudage. De nombreux outils et méthodes sont conçus pour souder l'acier, mais l'aluminium nécessite sa propre technique et son propre équipement.

Avant même de commencer le processus de soudage, le soudeur doit nettoyer soigneusement l'aluminium. Comme mentionné précédemment, l'un des défis de l'aluminium est qu'il est plus sujet aux impuretés. Par conséquent, la préparation correcte du matériel est essentielle. Voici quelques étapes à suivre :

• Utilisez un solvant tel que l'acétone ou une solution alcaline douce comme un savon fort pour éliminer l'huile, la graisse et la vapeur d'eau de la surface de l'aluminium.
• Utilisez une brosse métallique en acier inoxydable (utilisée exclusivement pour l'aluminium) pour éliminer les oxydes de surface. Cela peut également être fait avec un alcalin ou un acide fort. Assurez-vous toujours de rincer et de sécher complètement la pièce avant de souder.
• Assemblez le joint et couvrez-le si vous ne le soudez pas immédiatement. Cela empêchera la saleté ou le gravier de contaminer le joint.
• Gardez toujours votre aluminium au sec et à température ambiante. Il devrait être soudé dans quelques jours, et si ce n'est pas le cas, nettoyez à nouveau le joint.

La sécurité est un autre élément essentiel du soudage de l'aluminium ou de tout autre matériau d'ailleurs. Assurez-vous toujours de porter l'équipement de protection approprié tel que des lunettes de protection, des lunettes de sécurité, un casque de soudage avec le numéro de teinte de lentille approprié pour protéger vos yeux, des gants et des cuirs pour vous protéger des étincelles et des éclaboussures de métal, des chaussures appropriées pour protéger vos pieds et ventilation adéquate des fumées pour éloigner les fumées de soudage de votre zone respiratoire.

Utilisation de différentes techniques pour le soudage de l'aluminium

Si vous vous demandez comment souder l'aluminium, il est important de savoir qu'il existe plusieurs procédés de soudage qui peuvent être utilisés :

• Soudage GTAW/TIG
• Soudage GMAW/MIG
• Soudage SMAW
• Soudage par résistance
• Soudage par faisceau laser et faisceau d'électrons

Alors quels types de soudure faut-il éviter avec l'aluminium ? En général, tout type de soudage utilisant un flux n'est pas idéal pour l'aluminium, car il peut entraîner une porosité. Il s'agit notamment du soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW), du soudage à l'arc submergé et du soudage à la baguette.

1. GTAW/TIG

Le soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW), également connu sous le nom de soudage au gaz inerte au tungstène (TIG), est l'un des procédés de soudage les plus populaires choisis pour l'aluminium. Cette technique de soudage est souvent utilisée par les passionnés d'automobile et les soudeurs pour les équipes de course professionnelles.

GTAW nécessite un équipement à courant constant avec des capacités AC (courant alternatif) utilisant 100 % d'argon comme gaz de protection. Il ne nécessite pas d'alimentation mécanique du fil, ce qui peut créer des problèmes de capacité d'alimentation.

Au lieu de cela, le soudeur alimentera le matériau de remplissage dans une flaque d'eau. Ce processus est également très propre, car le courant alternatif nettoie la couche oxydée de l'aluminium lors de la soudure. Il empêche également l'aluminium d'être contaminé tout au long du processus.

Conseils pour le soudage TIG :

• Choisissez la bonne électrode ou tige de tungstène :le meilleur choix pour l'aluminium est généralement une tige de tungstène pur
• Prenez le temps de préparer votre aluminium en le nettoyant et en le préchauffant
• Assurez-vous qu'il n'y a pas trop de flux d'argon à la torche, ce qui peut provoquer un arc irrégulier
• Pour éviter les déformations, utilisez un dissipateur thermique
• Lors du soudage, gardez l'électrode ou la tige de remplissage en aluminium appropriée exempte de contaminants et faites-la fondre avec le matériau de base pour créer une flaque de soudure constante

Avantages du soudage TIG aluminium

• L'un des nombreux avantages du soudage TIG de l'aluminium est qu'il élimine le besoin de flux. En conséquence, la soudure est exempte de source de corrosion.
• Le soudage peut être effectué dans n'importe quelle position. Le soudage TIG offre également une meilleure visibilité et un soudage à grande vitesse peut être effectué.
• Les joints étanches à la pression peuvent être obtenus avec une très faible distorsion et une résistance élevée.
• GTAW est relativement facile à réaliser et c'est une technique de soudage à grande vitesse. C'est l'une des raisons pour lesquelles le TIG est préféré aux autres méthodes de soudage par fusion.
• Le soudage TIG utilise des électrodes non consommables et du courant alternatif. L'argon ou l'hélium est utilisé comme gaz de protection inerte. Si un matériau de remplissage est nécessaire, il peut être alimenté automatiquement ou manuellement.
• L'aluminium très mince (0,6 mm 0r 0,025 pouces) peut être soudé, mais les matériaux d'une épaisseur de 1 mm ou plus donnent de bons résultats.

2. GMAW/MIG

Le soudage à l'arc au gaz (GMAW), communément appelé soudage au gaz inerte (MIG), est une autre méthode couramment utilisée pour le soudage de l'aluminium.

Ce type de soudage a généralement des vitesses de déplacement plus rapides et des taux de dépôt plus élevés que le soudage TIG, ce qui affecte la qualité de la soudure. Cependant, il utilise un système d'alimentation en fil mécanique, ce qui signifie que le soudeur peut avoir à utiliser un pistolet à bobine ou un pistolet push-pull pour rendre l'alimentation en fil possible

De plus, afin de lutter contre le risque que l'aluminium devienne poreux, le matériau de base et la tige de remplissage doivent être propres, exempts d'humidité et avoir une excellente couverture de gaz de protection, généralement une teneur en argon pur.

Conseils pour le soudage MIG :

• Préparez votre dévidoir push-pull
• Nettoyez votre aluminium, enlevez tout oxyde et limez les bords qui seront joints
• Évitez plutôt de tirer pendant le soudage, poussez plutôt à un angle de 10 à 15 degrés
• Utilisez des cordons droits à plusieurs passes pour améliorer l'aspect général de la soudure et aider à éviter les défauts
• Utilisez un dissipateur de chaleur, qui absorbera la chaleur supplémentaire et vous permettra de souder plus lentement

3. Soudage par faisceau laser et faisceau d'électrons

Les techniques de soudage par faisceau sont couramment utilisées pour l'aluminium. Le soudage par faisceau d'électrons a une zone affectée par la chaleur très précise qui peut être facilement contrôlée, ce qui le rend idéal pour l'aluminium. Le soudage par faisceau laser est idéal pour des soudures rapides et propres et est idéal pour les matériaux sensibles à la fissuration, tels que l'aluminium.

4. Soudage par résistance

Ce type de soudage joint les métaux en appliquant une pression et en faisant passer un courant à travers les zones métalliques à assembler. Il peut être utilisé pour l'aluminium; cependant, le soudeur doit être conscient de la conductivité thermique et électrique élevée de ce métal.

5. Soudage à l'arc sous protection (SMAW)

Ce type de soudage peut être utilisé pour souder l'aluminium mais n'est pas recommandé. Dans certains cas, il est utilisé pour réparer l'aluminium coulé à l'aide d'un équipement à courant constant avec une électrode en aluminium à polarité positive.

Facteur affectant le soudage de l'aluminium

En résumé, voici quelques-uns des facteurs les plus courants qui rendent l'aluminium difficile à souder :

• Oxydation : Au-dessus de l'aluminium se trouve une couche d'oxyde d'aluminium, qui fond à une température nettement plus élevée que l'aluminium. La fusion à travers cette couche nécessite une chaleur élevée, cependant, le soudeur doit faire attention à ne pas brûler de trous dans l'aluminium en dessous.
• Porosité : A l'état fondu, l'aluminium absorbe l'hydrogène d'autant plus vite qu'il s'échauffe. Cet hydrogène se sépare lorsque le métal revient à une forme solide, ce qui peut laisser des bulles dans le matériau, rendant le métal poreux et faible.
• Impuretés : Comme l'aluminium est très sensible, il peut être contaminé par la saleté, l'air et l'eau de plusieurs manières pendant le processus de soudage. L'aluminium peut être contaminé par l'air qui atteint la soudure en raison d'un mauvais blindage ou d'arcs excessivement longs. L'oxygène peut réduire la résistance et la ductilité de l'aluminium et provoquer une formation d'oxyde sur les soudures en aluminium, ce qui affecte son apparence et complique le soudage multipasse. L'hydrogène peut provenir de nombreuses sources, telles que l'humidité dans les flux d'électrodes, l'air humide, les joints de soudure humides, etc. Pour toutes ces raisons, il est important de bien nettoyer l'aluminium et de le stocker correctement avant le soudage.
• Épaisseur : Le soudage de l'aluminium implique de travailler avec différentes épaisseurs de matériaux. Les soudeurs doivent savoir comment éviter de brûler à travers un matériau plus fin tout en pénétrant un matériau suffisamment épais pour créer une soudure solide.

Bien que le soudage de l'aluminium présente certainement des défis, il n'est pas impossible d'apprendre. Heureusement, il existe des outils et des techniques conçus pour vous aider à travailler avec les propriétés uniques de l'aluminium.

En connaissant la façon dont l'aluminium réagit et comment utiliser efficacement ces outils et techniques, vous serez sur la bonne voie pour maîtriser l'art du soudage de l'aluminium.

Que devez-vous éviter lorsque vous soudez de l'aluminium ?

Maintenant que nous avons couvert les différentes méthodes qui peuvent être utilisées pour souder l'aluminium, parlons de quelques erreurs courantes à éviter.

• Adopter une approche "taille unique" :Lorsqu'il s'agit de souder de l'aluminium, le soudeur doit adopter une approche totalement différente de celle qu'il adopterait avec un matériau comme l'acier. Il est essentiel que le soudeur ne base pas sa technique sur l'expérience qu'il a avec d'autres métaux ou matériaux, car l'aluminium est tout à fait unique et peut présenter des dangers s'il n'est pas manipulé correctement.
• Ne pas porter l'EPI approprié :En parlant de dangers, le soudage de l'aluminium ou de tout type de matériau est intrinsèquement dangereux. Il est important que les soudeurs portent toujours l'équipement de protection individuelle (EPI) approprié et se renseignent sur les procédures de sécurité et les meilleures pratiques. C'est la clé d'une longue et fructueuse carrière dans l'industrie.
• Échec de la préparation :La préparation est essentielle, tant pour le soudeur que pour le matériau à souder. Assurez-vous toujours de bien nettoyer votre aluminium et de le ranger correctement avant de commencer votre soudure. De plus, assurez-vous de vous préparer en étudiant l'art du soudage de l'aluminium et en vous renseignant sur le métier. Ne vous lancez jamais dans quoi que ce soit tant que vous n'êtes pas suffisamment préparé.
• Ignorer des détails mineurs :Les soudeurs les plus performants vous diront que le détail est primordial. Dans cette industrie, le moindre faux pas peut entraîner une erreur compliquée, en particulier avec le soudage de l'aluminium. Faites toujours attention à chaque détail et revérifiez votre travail, car cela profitera à vos clients et à votre carrière à long terme.
• Ne pas être patient :Apprendre à souder l'aluminium prend du temps. Continuez à pratiquer et persévérez, votre travail acharné et votre persévérance finiront par payer !

FAQ.

Comment souder l'aluminium ?

Soudage de l'aluminium : Choisissez la bonne électrode ou tige de tungstène, le meilleur choix pour l'aluminium est généralement une tige de tungstène pur. Prenez le temps de préparer votre aluminium en le nettoyant et en le préchauffant. Assurez-vous qu'il n'y a pas trop de flux d'argon à la torche, ce qui peut provoquer un arc irrégulier. Pour éviter la déformation, utilisez un dissipateur de chaleur.

Quel type de soudeur est utilisé pour l'aluminium ?

Le soudage à l'arc sous gaz de tungstène (GTAW), également connu sous le nom de soudage au tungstène sous gaz inerte (TIG), est l'un des procédés de soudage les plus populaires choisis pour l'aluminium.

Est-il difficile de souder l'aluminium ?

En termes simples, l'aluminium est difficile à souder car il s'agit d'un métal doux et très sensible isolé par une couche oxydée plus résistante. L'aluminium est très sensible aux impuretés à l'état fondu, ce qui augmente le risque de se retrouver avec des soudures faibles et poreuses.

Quelle est la meilleure façon de souder l'aluminium ?

L'un des procédés de soudage les plus populaires pour l'aluminium est le soudage à l'arc au tungstène au gaz (GTAW), également connu sous le nom de soudage au gaz inerte au tungstène (TIG). GTAW est un excellent processus pour l'aluminium car il ne nécessite pas d'alimentation mécanique en fil, ce qui peut créer des problèmes de capacité d'alimentation.

Puis-je souder de l'aluminium à la maison ?

Souder l'aluminium n'est pas aussi difficile que vous le pensez. Il s'avère que vous pouvez souder de l'aluminium sans soudeur ! Cette instructable vous apprendra comment utiliser une torche au propane et des tiges de brasage en aluminium comme moyen rapide de coller l'aluminium sans utiliser de soudeur.

Comment soudez-vous l'aluminium à la maison ?

Pouvez-vous souder l'aluminium avec un MIG ?

Épaisseur du matériau :La plupart des machines MIG réputées peuvent être utilisées pour souder de l'aluminium jusqu'à 3 mm d'épaisseur. Pour souder avec succès des matériaux plus fins que 3 mm, il peut être nécessaire d'utiliser des soudeurs MIG ou TIG spécialisés avec capacité d'impulsion. (Remarque :pour souder l'aluminium au TIG, vous aurez besoin d'une machine "AC/DC" telle que la 202T).

Pouvez-vous souder l'aluminium sans gaz ?

Peut-on souder de l'aluminium sans gaz ? Oui, l'aluminium peut être soudé sans gaz dans une chambre à vide. Cependant, le soudage de l'aluminium sans gaz exposera le métal à l'oxygène de l'air circulant autour de votre espace de travail et rendra la soudure moins sûre.

Le brasage de l'aluminium est-il aussi résistant que le soudage ?

Avantages comparatifs. Premièrement, un joint brasé est un joint solide. Un joint brasé correctement fait (comme un joint soudé) sera dans de nombreux cas aussi solide ou plus résistant que les métaux assemblés. Deuxièmement, le joint est fabriqué à des températures relativement basses, allant d'environ 1150 °F à 1600 °F (620 °C à 870 °C).

MIG ou TIG est-il meilleur pour souder l'aluminium ?

Types de métaux :Le soudage MIG fonctionne avec la plupart des types de métaux. Vous pouvez utiliser de l'aluminium, de l'acier inoxydable et de l'acier doux. Le soudage TIG est également compatible avec ces métaux mais fonctionne mieux avec des matériaux de calibre plus fin. Vitesse :TIG est une méthode plus lente mais fournit un niveau de détail plus élevé.

Puis-je souder de l'aluminium avec une soudeuse TIG ?

Généralement, deux procédés sont utilisés pour le soudage de l'aluminium :GTAW (TIG) et GMAW (MIG). La plupart des soudeurs du secteur diront que le TIG est la meilleure option pour souder l'aluminium car il permet d'obtenir de meilleurs résultats sur des matériaux de calibre plus léger. Lorsqu'il est fait correctement, le soudage TIG de l'aluminium peut produire des soudures de qualité.

Puis-je souder de l'aluminium avec une soudeuse à fil ?

Que se passe-t-il si vous soudez de l'aluminium avec du fil d'acier ?

Lorsque des métaux tels que l'acier, le cuivre, le magnésium ou le titane sont directement soudés à l'arc à l'aluminium, des composés intermétalliques très fragiles commencent à se former. Pour éviter cela, vous devez isoler l'autre métal de l'aluminium fondu pendant le processus de soudage à l'arc.

Puis-je braser l'aluminium avec un chalumeau au propane ?

Oui, vous pouvez souder de l'aluminium avec un chalumeau au propane et des baguettes de brasage en aluminium tant qu'il s'agit de métaux non structuraux qui ne sont pas lestés ou soumis à des contraintes ou des pièces critiques.

Avez-vous besoin de flux pour le brasage de l'aluminium ?

Le flux de brasage à l'aluminium est nécessaire dans les opérations de brasage tout aluminium. Les flux de brasage à l'aluminium se composent de diverses combinaisons de fluorures et de chlorures et sont fournis sous forme de poudre sèche. Pour le brasage au chalumeau et au four, le flux est mélangé avec de l'eau pour former une pâte.

La soudure peut-elle être utilisée pour souder l'aluminium ?

L'aluminium a besoin de chaleur pour accepter la soudure, généralement à hauteur de 300°C ou plus. Et vous voulez mesurer la température de l'aluminium, pas votre source de chaleur. L'aluminium est un excellent dissipateur de chaleur, la source de chaleur devra donc être encore plus élevée pour amener l'aluminium à la bonne température.

Puis-je souder de l'aluminium avec une soudeuse MIG sans gaz ?

Pour les recherches de "fil MIG en aluminium sans gaz" ou d'autres requêtes similaires, Google diffuse des annonces qui semblent prometteuses. Mais sans succès. Les produits sont en aluminium solide ou en fil d'acier à noyau de flux. Ils ne fonctionnent pas sur l'aluminium ou nécessitent un gaz de protection.

Quelle est la résistance des baguettes de soudure en aluminium ?

Avec une basse température de travail de 720 à 750 degrés Fahrenheit, ces tiges peuvent également être utilisées pour construire des joints en aluminium sans distorsion, décoloration ou perte de résistance. Ils ont une résistance à la traction de 33 000 psi .

Quel est le meilleur gaz à utiliser pour souder l'aluminium ?

Argon pur est le gaz de protection le plus populaire et est souvent utilisé pour le soudage à l'arc sous gaz métal et sous gaz tungstène de l'aluminium. Les mélanges d'argon et d'hélium sont probablement les prochains courants, et l'hélium pur n'est généralement utilisé que pour certaines applications GTAW spécialisées.

Avez-vous besoin d'une haute fréquence pour souder l'aluminium ?

Le réglage de la fréquence de 120 à 200 Hz fournit une fréquence idéale pour la plupart des soudures en aluminium. Un cône d'arc à 400 Hz est encore plus serré et plus focalisé; améliore la stabilité de l'arc ; et est idéal pour les soudures d'angle ou autres aménagements nécessitant une pénétration profonde et précise.

Combien d'ampères faut-il pour souder l'aluminium ?

Une règle générale est que vous aurez besoin de 1 ampère pour chaque 0,001 pouce de métal que vous allez souder lorsque les autres variables sont constantes. Cela signifie que si vous souhaitez souder de l'aluminium de 1/8 de pouce, vous aurez besoin d'environ 125 ampères lorsque les autres facteurs sont constants.

Quelle polarité soudez-vous l'aluminium ?

Pour le soudage TIG AC (aluminium) la polarité est généralement* l'inverse du DC :la torche TIG est connectée à la borne positive (+) et le fil de masse à la borne négative (-). *Remarque :Bien que « Torche positive » soit la polarité la plus courante pour le soudage TIG AC/DC, certaines machines TIG AC/DC peuvent nécessiter une « Torche négative ».

Puis-je souder de l'aluminium à de l'acier ?

Les alliages d'aluminium peuvent être assemblés à des aciers relativement facilement à l'aide de techniques telles que le collage, les fixations mécaniques ou le brasage, mais lorsqu'une intégrité structurelle supérieure est requise, le soudage est préféré. Cependant, le soudage des alliages d'aluminium à l'acier est difficile.

Quel type de flux est utilisé pour l'aluminium ?

Historiquement, le flux corrosif a été la norme pour assembler des matériaux en aluminium. Le flux corrosif est soluble dans l'eau, contenant à la fois des sels de chlorure et de fluorure.

Pouvez-vous souder de l'aluminium avec du fil d'acier doux ?

Ce processus peut assembler une grande variété de métaux compatibles et non compatibles - plus que d'autres formes de soudage. Cela en fait le moyen idéal pour souder des métaux différents ensemble. Ainsi, souder l'aluminium et l'acier ensemble peut être fait.

Peut-on souder deux pièces d'aluminium ?

L'aluminium peut être soudé en utilisant différents procédés, à savoir TIG, MIG et plasma. Le procédé de soudage TIG avec courant alternatif est principalement utilisé pour les tôles plus minces. Les joints bout à bout, en particulier, peuvent être bien soudés avec un chalumeau TIG.