Comment souder de l'aluminium avec du fil à souder
Le soudage réussi de l'aluminium se résume à contrôler l'apport de chaleur et à maintenir la zone de soudure exempte de contamination, deux tâches plus exigeantes qu'avec l'acier en raison de la conductivité thermique de l'aluminium et de sa couche d'oxyde persistante. Un flux de travail de base ressemble à ceci :
- Nettoyer le métal de base avec une brosse en acier inoxydable dédiée et un solvant pour éliminer la couche d'oxyde et toute huile ou saleté immédiatement avant le soudage.
- Sélectionnez le bon fil d'apport basé sur un alliage de base, en utilisant un fil de la série 4xxx ou 5xxx selon le cas.
- Régler l'ampérage plus haut que pour l'acier d'épaisseur équivalente , car l'aluminium évacue rapidement la chaleur du bain de fusion.
- Utilisez une longueur d’arc plus courte et une vitesse de déplacement constante pour maintenir un bain de soudure stable et éviter la porosité.
- Bouclier avec 100% d'argon (ou un mélange argon-hélium pour les sections plus épaisses) pour protéger le bain fondu de la contamination atmosphérique.
Fil de soudure en aluminium pour le soudage MIG
Pour le soudage MIG (GMAW), le fil d'aluminium est fourni en bobines et alimenté en continu à travers le pistolet, généralement en utilisant un transfert par pulvérisation ou un transfert par pulvérisation pulsée plutôt qu'un transfert par court-circuit, ce qui a tendance à produire de mauvais résultats sur l'aluminium. Quelques considérations spécifiques à MIG :
- Utiliser une technique de poussée (pistolet orienté à l'opposé du bain de soudure, poussant vers l'avant) plutôt qu'une technique de traction, pour une meilleure couverture de gaz de protection et des démarrages d'arc plus propres.
- Utilisez un système d'entraînement dédié en aluminium — Des rouleaux d'entraînement à rainure en U et une doublure doublée de téflon ou de nylon — étant donné que le fil d'aluminium est mou et que les systèmes d'entraînement en acier standard ont tendance à le déformer ou à le former un nid d'oiseau.
- Gardez le revêtement du pistolet et le tube contact propres. — L'aluminium libère des particules fines au fur et à mesure de son alimentation, qui s'accumulent plus rapidement que les résidus de fil d'acier.
Fil de soudure en aluminium pour le soudage TIG
Pour le soudage TIG (GTAW), l'apport d'aluminium est fourni sous forme de tiges droites (non enroulées) et introduit manuellement dans le bain de soudure. Le soudage TIG de l'aluminium nécessite également du courant alternatif (courant alternatif) plutôt que du courant continu généralement utilisé pour l'acier, car la phase de nettoyage du cycle AC décompose la couche d'oxyde pendant le soudage. Points clés du TIG :
- Foiree correspondre le diamètre de la tige à l'épaisseur du matériau et à la plage d'ampérage — une tige surdimensionnée refroidit la flaque d'eau, une tige sous-dimensionnée surchauffe rapidement.
- Gardez toujours la pointe de la tige à l'intérieur du bouclier anti-gaz. pour empêcher l'oxydation du métal d'apport avant qu'il n'entre dans le bain de fusion.
- Utilisez une forme d'onde CA équilibrée ou légèrement axée sur le nettoyage. sur les machines à onduleur pour un bon compromis entre élimination et pénétration des oxydes.
Fil de soudage en aluminium ou tige de remplissage en aluminium
« Fil » et « tige » sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils font référence à différentes formes physiques des mêmes alliages d'apport, adaptées à différents processus :
| Formulaire | Processus | Méthode d'alimentation |
|---|---|---|
| Fil enroulé | MIG (GMAW) | En continu, alimenté par machine |
| Tige droite | TIG (GTAW) | Manuel, alimenté à la main |
Les règles de sélection des alliages (4xxx contre 5xxx, etc.) s'appliquent également aux deux formes : le choix entre le fil et la tige dépend entièrement du procédé de soudage utilisé, et non d'une différence dans le métal d'apport lui-même.
Fil de soudage en aluminium ER4043 vs ER5356
Ces deux fils d'apport pour aluminium sont les plus couramment stockés, et le choix entre eux est l'une des questions les plus fréquentes dans le soudage de l'aluminium :
| Propriété | ER4043 | ER5356 |
|---|---|---|
| Base en alliage | Aluminium-silicium | Aluminium-magnésium |
| Résistance aux fissures | Excellent | Bien |
| Résistance à la traction | Inférieur | Plus haut |
| Résistance à la corrosion (eau salée) | Fair | Bien |
| Match de finition anodisé | Mauvais (teinte grisâtre) | Meilleure correspondance |
Applications de fil de soudure en aluminium 4043
L'ER4043 est généralement le choix par défaut pour la fabrication d'aluminium à usage général, notamment :
- Soudage de composants en fonte d'aluminium, où sa teneur plus élevée en silicium réduit le risque de fissuration dans la zone affectée par la chaleur.
- Travaux automobiles et de fabrication générale sur les alliages de base de la série 6xxx (une famille d'aluminium structurel très courante).
- Applications où les caractéristiques d'arc lisse et le contrôle des flaques d'eau sont plus importants que la résistance à la traction maximale.
Applications de fil de soudure en aluminium 5356
L'ER5356 est privilégié lorsque la solidité et la résistance à la corrosion ont la priorité sur la facilité de contrôle des flaques d'eau, notamment :
- Soudage marin, où la résistance à la corrosion par l’eau salée est une exigence primordiale.
- Fabrication structurelle sur des alliages de base de la série 5xxx, gardant la chimie des charges et des métaux de base compatible.
- Projets qui seront ensuite anodisés, où la cohérence des couleurs entre la soudure et le métal de base est visuellement importante.
Comment prévenir les défauts de soudure de l'aluminium
La plupart des défauts de soudure de l'aluminium remontent à une poignée de causes profondes, et la plupart peuvent être évités grâce à des pratiques d'atelier cohérentes :
- Porosité — généralement dû à une contamination par l'hydrogène (humidité, huile ou oxyde sur le métal de base ou le fil). Prévenez en nettoyant immédiatement avant de souder et en stockant le fil correctement.
- Fissuration - souvent à cause d'une chimie de charge/alliage de base incompatible ou d'un apport de chaleur excessif. Prévenez-le en vérifiant la compatibilité des alliages et en contrôlant la vitesse de déplacement et l'ampérage.
- Manque de fusion - généralement à cause d'un apport de chaleur insuffisant ou d'une vitesse de déplacement trop rapide, étant donné la rapidité avec laquelle l'aluminium évacue la chaleur de la zone de soudure.
- Brûlure — généralement à cause d'une chaleur excessive sur des sections minces. Empêchez-le avec des réglages d'ampérage appropriés et un fil d'apport de taille appropriée pour l'épaisseur du matériau.
Meilleur fil de soudage en aluminium pour le soudage MIG
Pour la plupart des travaux généraux de fabrication MIG, l'ER4043 en 0,035" de diamètre est une valeur par défaut fiable : il offre une bonne stabilité de l'arc, une résistance aux fissures indulgente et fonctionne bien sur une gamme d'alliages à base d'aluminium. Passez à l'ER5356 lorsque le projet nécessite spécifiquement une résistance plus élevée, une résistance à la corrosion de qualité marine, ou lors du soudage d'un alliage de base de la série 5xxx. En cas de doute sur la compatibilité de l'alliage de base, la vérification d'un tableau de compatibilité des métaux d'apport d'un fabricant de fils ne prend que quelques minutes et évite un une reprise coûteuse.
Problèmes et solutions de soudage de l’aluminium
| Problème | Cause probable | Solution |
|---|---|---|
| Nid d'oiseau au fusil | Mauvais rouleaux d'entraînement ou tension d'alimentation excessive | Utiliser des rouleaux à rainure en U, réduire la tension, vérifier l'état du revêtement |
| Soudures poreuses et piquées | Métal de base ou fil contaminé | Nettoyer soigneusement avant de souder, stocker le fil scellé et sec |
| Fissuration de la soudure au refroidissement | Alliage de charge/de base incompatible | Vérifier la compatibilité de l'alliage avant de souder |
| Brûlure on thin material | Apport de chaleur excessif | Inférieur amperage, increase travel speed, use smaller wire |
