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Créé le 05.10
Différences entre le soudage CO₂, MIG/MAG et MIG/MAG pulsé
Concept et classification du soudage à l'arc sous protection gazeuse avec fil fusible (GMAW)
Le soudage à l'arc sous protection gazeuse avec fil fusible (GMAW) est un procédé de soudage à l'arc qui utilise une électrode fil fusible, avec un gaz de protection fourni extérieurement agissant comme milieu d'arc. Le gaz protège les gouttelettes de métal en fusion, le bain de soudure et le métal à haute température dans la zone de soudage. Selon les différents matériaux de fil et les gaz de protection, il est classé dans les procédés suivants :
1. Classification par type de fil de soudage
- Il est divisé en soudage par fil plein et soudage par fil fourré.
- Le fil plein avec protection par gaz inerte (Ar ou He) est défini comme soudage MIG (Metal Inert Gas Arc Welding).
- Le fil plein avec protection par gaz mélangé riche en argon est appelé soudage MAG (Metal Active Gas Arc Welding).
- Le fil plein avec protection par CO₂ pur est simplement appelé soudage CO₂.
- Pour le fil fourré : le soudage à l'arc utilisant du CO₂ ou un mélange CO₂+Ar comme gaz de protection est appelé soudage au gaz avec fil fourré ; le soudage sans gaz de protection externe est appelé soudage à l'arc auto-protégé.
2. Différences entre le soudage MIG/MAG standard et le soudage CO₂
- Le soudage CO₂ présente un faible coût et une productivité élevée, mais il présente des inconvénients évidents tels que des projections importantes et un aspect de soudure médiocre. Pour cette raison, de nombreuses applications industrielles adoptent plutôt le soudage MIG/MAG standard.
- Le soudage MIG/MAG standard repose sur un gaz inerte ou un mélange gazeux riche en argon pour le blindage, tandis que le soudage au CO₂ pur présente de fortes propriétés oxydantes. Cette différence fondamentale détermine leurs caractéristiques respectives et leurs limites d'application.
3. Avantages principaux du soudage MIG/MAG par rapport au soudage CO₂
- Réduction des projections de plus de 50 % : Sous protection gazeuse à l'argon ou riche en argon, l'arc de soudage reste extrêmement stable. Les performances de l'arc stable sont maintenues pendant le transfert de gouttelettes et le transfert par pulvérisation. Même en transfert par court-circuit avec soudage MAG à faible courant, la répulsion de l'arc sur les gouttelettes en fusion est considérablement réduite, coupant les projections de plus de moitié.
- Cordons de soudure uniformes et esthétiques : Le soudage MIG/MAG assure un transfert de gouttelettes régulier, fin et constant, résultant en une formation de soudure lisse, uniforme et visuellement attrayante.
- Métaux et alliages réactifs soudables : L'atmosphère de soudage présente une oxydation faible ou quasi nulle. Le MIG/MAG peut souder non seulement l'acier au carbone et l'acier hautement allié, mais aussi les métaux réactifs, y compris l'aluminium et ses alliages, l'acier inoxydable, le magnésium et ses alliages. Il améliore considérablement les performances du processus de soudage, la qualité des soudures et l'efficacité de la production.
4. Différences entre le soudage MIG/MAG pulsé et le soudage MIG/MAG standard
- Le MIG/MAG standard adopte principalement un transfert par projection à courant élevé et un transfert par court-circuit à courant faible. Le fonctionnement à faible courant souffre toujours de projections importantes et d'un mauvais façonnage. En particulier, les métaux réactifs tels que les alliages d'aluminium et l'acier inoxydable ne peuvent pas être soudés en douceur à faible courant.
- Le soudage MIG/MAG pulsé a été développé pour résoudre ce problème. Sa caractéristique principale est une goutte transférée par impulsion de courant, appartenant essentiellement au mode de transfert par gouttelettes en pulvérisation.
- Le mode de fonctionnement optimal est une impulsion, une goutte. L'ajustement de la fréquence des impulsions contrôle la fréquence de transfert des gouttelettes et la vitesse de fusion du fil. Le diamètre de la goutte est proche du diamètre du fil, ce qui entraîne une chaleur d'arc plus faible et une température de goutte plus basse par rapport au transfert par pulvérisation conventionnel et au transfert par grosses gouttelettes.
Avantages clés :
- Efficacité de fusion du fil plus élevée;
- Moins de fumées de soudage, moins de brûlage d'éléments d'alliage et un meilleur environnement de travail ;
- Projection minimale ou quasi nulle avec une excellente directivité de l'arc ;
- Convient pour le soudage dans toutes les positions avec une bonne formation du cordon, une largeur de cordon plus grande, une faible pénétration des doigts et un petit renforcement ;
- Soudage parfait à faible courant pour les métaux réactifs comme les alliages d'aluminium ;
- Élargit la plage de courant utilisable du transfert par pulvérisation ; un transfert de goutte stable peut être obtenu à partir d'un courant de pulvérisation proche du courant critique jusqu'à des dizaines d'ampères.
5. Inconvénients du soudage MIG/MAG pulsé
- Aucun procédé n'est sans limites. Comparé au soudage MIG/MAG standard :
- Productivité de soudage légèrement inférieure perçue en fonctionnement courant ;
- Exigences plus élevées en matière de compétences et d'expérience opérationnelle du soudeur ;
- Coût relativement plus élevé de l'équipement de soudage.
6. Scénarios d'application où le MIG/MAG pulsé est obligatoire
- La sélection du MIG/MAG pulsé dépend des exigences du procédé de soudage. Il est essentiel pour les matériaux et industries suivants :
- Acier au carbone : Applications nécessitant une haute qualité de soudure et une bonne apparence, telles que les récipients sous pression, les chaudières, les échangeurs de chaleur chimiques, les échangeurs de chaleur de climatisation centrale et les volutes de turbines hydroélectriques.
- Acier inoxydable : Soudage à faible courant (inférieur à 200 A) avec des normes de qualité et d'apparence strictes, y compris pour les pièces de locomotives et les récipients sous pression chimiques.
- Aluminium et alliages d'aluminium : Soudage à faible courant (inférieur à 200 A) pour une apparence et des performances de haute qualité, largement utilisé dans les trains à grande vitesse, les interrupteurs haute tension et les équipements de séparation d'air.
- Cuivre et alliages de cuivre : Presque tout le soudage d'alliages de cuivre dans la plage GMAW adopte le procédé MIG/MAG pulsé.
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