11 conseils pour le soudage TIG de l’aluminium en courant continu

Lors du soudage TIG de l’aluminium, le courant alternatif (ou « CA ») est presque toujours utilisé. Le courant alternatif a un effet de frottement sur la surface, brisant les oxydes qui limitent la qualité de la soudure. Il est toutefois possible de souder de l’aluminium au TIG avec du courant continu (également appelé « DC »). Parfois, le courant continu est un meilleur choix pour le soudage TIG de l’aluminium. Comment et quand utiliser le courant continu pour le soudage TIG de l’aluminium ?

Le soudage TIG de l’aluminium avec du courant continu peut être délicat, mais ces quelques astuces peuvent vous aider à y parvenir.

• Connaître la différence entre le courant continu et le courant alternatif pour le soudage TIG.
• Savoir quand utiliser le courant continu et quand utiliser le courant alternatif pour l’aluminium
• Utilisez les bons matériaux
• Rassemblez les bonnes électrodes, les bonnes baguettes et le bon gaz de protection.
• Réglez le poste à souder pour le soudage en courant continu avec inversion de polarité.
• Utilisez une pédale de commande ou une commande manuelle pour l’ampérage.
• Veillez à ce que l’aluminium soit aussi propre que possible.
• Entraînez-vous avant de commencer la soudure
• Utilisez la bonne technique
• Connaissez vos limites – le courant continu n’est pas toujours le bon choix pour l’aluminium.
• Combinez le soudage en courant alternatif et en courant continu pour obtenir le meilleur joint.

Dans cet article, je vais vous donner tous les conseils dont vous avez besoin pour vous lancer dans le soudage TIG de l’aluminium en courant continu.

Courant alternatif ou courant continu, quelle est la différence ?

La polarité décrit le sens dans lequel l’électricité circule. Avec le courant continu (généralement appelé DC), la polarité du courant électrique circule toujours dans un sens. Le flux normal est le flux négatif de l’électrode, ce qui signifie que l’électricité circule du poste de soudage, à travers l’électrode, vers la pièce à souder, puis revient au poste de soudage. La polarité inverse inverse ce phénomène et fait passer le courant du soudeur à l’électrode en passant par la pièce à souder.

Le courant continu est privilégié pour le soudage TIG de la plupart des métaux car il pénètre en profondeur. Le soudage de l’aluminium est l’un des seuls cas où le courant alternatif est préféré.

Le courant alternatif fait passer rapidement la polarité de l’état normal à l’état inverse, de soixante à cent vingt fois par seconde. L’aluminium est généralement soudé au TIG avec du courant alternatif. Les changements rapides de polarité ont un effet de sablage qui brise les oxydes de surface pour produire une soudure propre. Les inconvénients du soudage en courant alternatif sont que la soudure ne pénètre pas profondément et qu’elle laisse un gros cordon à la surface.

Pourquoi utiliser le courant continu pour l’aluminium ?

Le problème de la soudure CA est que le courant ne pénètre pas profondément dans le joint et produit une soudure peu profonde. Si vous assemblez des pièces d’aluminium d’une épaisseur de 0,6 cm ou plus, le courant alternatif ne produira pas une soudure solide en un seul passage.

Pour produire une soudure solide dans l’aluminium épais avec le courant alternatif, la soudure est effectuée par étapes. Vous devez biseauter les bords du joint, déposer un cordon de base, puis revenir avec une ou plusieurs passes de soudure d’apport et de soudure de recouvrement pour obtenir un joint solide. Cela nécessite trois ou quatre passages avec la soudeuse avant que le joint ne soit complet.

Les soudures en courant continu à polarité inversée n’ont pas ce problème. Vous pouvez obtenir un bon joint de soudure profond en un seul passage avec la soudure en courant continu. Cela permet de gagner du temps et de produire une soudure plus solide.

Les soudures en courant continu sont également utiles pour réparer les piqûres et les gouges profondes dans l’aluminium. Vous pouvez remplir rapidement une cavité avec la soudure CC et obtenir un joint solide qui maintient le remplissage en place. Une fois le trou rempli, lissez la surface avec une meuleuse, et la pièce est comme neuve. Cela permet de réparer des pièces en aluminium usinées et coûteuses qui ont été légèrement endommagées.

Utilisez les bons matériaux

Toutes les qualités d’aluminium ne conviennent pas au soudage TIG en courant continu. Les meilleures qualités d’aluminium pour ce procédé sont le 6061, le 2219 et l’aluminium pur (tout ce qui fait partie de la série 1100). Si vous travaillez avec d’autres catégories d’aluminium, vous devrez peut-être utiliser le courant alternatif pour réaliser la soudure.

Outre l’utilisation de la bonne catégorie d’aluminium, il est essentiel de respecter les bonnes dimensions. Le soudage en courant continu dégage une grande quantité de chaleur dans la pièce. Si vous essayez de souder des pièces minces en courant continu, elles peuvent surchauffer et se déformer. Le soudage en courant continu fonctionne mieux avec des pièces d’au moins 0,5cm d’épaisseur. Outre le problème du gauchissement, les avantages du soudage en courant continu de l’aluminium n’entrent pas en jeu avant votre stock de toute façon. Privilégiez le courant alternatif pour les pièces importantes.

Équipement pour le soudage de l’aluminium en courant continu

Il est important d’utiliser le bon équipement pour utiliser le courant continu pour le soudage TIG de l’aluminium. L’utilisation de baguettes, d’une électrode et d’un gaz adaptés fait une grande différence dans la qualité de la soudure. Si vous n’avez pas le bon équipement, vous ne pourrez pas développer une bonne flaque et appliquer la baguette pour couvrir le joint.

Des baguettes

Les baguettes en aluminium pur sont nécessaires pour le soudage TIG de l’aluminium en courant continu. La baguette 4043 est la plus efficace et produit un cordon propre. Vous pouvez également utiliser des baguettes 5356, mais les soudures auront tendance à être rugueuses et ne seront pas belles à voir. N’utilisez pas de baguettes en alliage ou d’autres métaux pour le soudage en courant continu.

Les électrodes

Les meilleures électrodes pour les soudures TIG en courant continu sont les baguettes de tungstène à 2% de lanthane. Elles ont une pointe bleue. Contrairement au soudage en courant alternatif, vous avez besoin d’une pointe affûtée sur l’électrode pour les soudures en courant continu. Des tiges pré-aiguisées sont disponibles, ou vous pouvez les aiguiser vous-même avec une meuleuse. Les baguettes standard en tungstène et les baguettes thoriées fonctionnent également.

En raison de la chaleur élevée qu’implique le soudage TIG de l’aluminium, l’utilisation d’une électrode standard de 0,25 cm de diamètre peut entraîner une surchauffe de l’électrode et contaminer la soudure. Pour gérer la chaleur supplémentaire, optez pour une électrode légèrement plus grande de 0,2 cm.

Du gaz

Le meilleur gaz pour le soudage en courant continu est l’hélium ultra-pur. Il produit un arc plus chaud que les mélanges hélium-argon ou l’argon pur. La chaleur élevée de l’arc permet de briser la couche d’oxyde et de créer une soudure qui tient mieux. Le nettoyage supplémentaire dû à la chaleur est important pour le soudage en courant continu, car vous ne disposez pas de la puissance de nettoyage qu’offre le courant alternatif.

Le choix d’un hélium ultra-pur plutôt que standard garantit l’absence de contaminants dans le gaz de protection. Même un peu d’oxygène mélangé à l’hélium peut provoquer l’oxydation de la soudure, ce qui entraîne des fissures.

Configuration du poste à souder

Vous devez bien sûr régler votre soudeur en courant continu. Vous devez également inverser la polarité du poste de façon à ce que l’électrode soit la borne positive et la surface à souder la borne négative. L’inversion de la polarité créera une flaque de soudure sous la couche oxydée, l’oxyde flottant sur le dessus. Consultez le manuel de votre soudeur pour connaître l’ampérage et les autres réglages recommandés pour le soudage à courant continu.

Ampérage variable

Plutôt que d’utiliser le même ampérage pour toute la soudure, configurez le poste à souder avec un contrôleur pour l’ampérage variable. Avec l’ampérage variable, le niveau de puissance est contrôlé par une pédale ou un interrupteur coulissant sur la torche à électrode. L’ampérage variable est très important pour le soudage de l’aluminium en courant continu. L’utilisation d’un ampérage fixe peut causer de réels problèmes avec votre joint.

La chaleur se disperse rapidement dans l’aluminium. Lorsque vous atteignez l’extrémité du joint, le matériau s’est réchauffé à cause de la soudure, et la chaleur n’a nulle part où aller. L’aluminium devient alors suffisamment chaud pour se déformer ou fondre. L’utilisation d’un ampérage variable vous permet de réduire la chaleur entrante pour éviter les dommages dus à la surchauffe.

Procédé de soudage de l’aluminium en courant continu

Pour obtenir une bonne soudure en utilisant le courant continu sur l’aluminium, vous devez suivre le bon processus. Certaines des étapes sont les mêmes que pour le soudage en courant alternatif, mais d’autres sont différentes. Assurez-vous de traiter le soudage en courant continu comme son propre procédé au lieu d’essayer d’utiliser toutes les étapes pour les soudures en courant alternatif.

Entraînez-vous d’abord

Avant d’essayer de souder un produit fini, prenez quelques minutes pour vous entraîner sur un morceau de ferraille d’aluminium. Le soudage de l’aluminium en courant continu est différent du soudage en courant alternatif, et il n’est pas facile d’obtenir un cordon de soudure ayant l’aspect d’une pile de pièces de dix cents comme c’est le cas pour le soudage TIG. Un peu d’entraînement vous permettra de vous familiariser avec la soudure et vous aidera à obtenir une belle soudure sur votre produit fini.

Nettoyez-le

Vous devez toujours nettoyer au maximum le métal que vous soudez avant d’amorcer l’arc. Cette étape est particulièrement cruciale pour le soudage de l’aluminium en courant continu. Le point de fusion de l’oxyde à la surface est beaucoup plus élevé que le point de fusion du métal de base de l’aluminium. Si vous essayez de souder de l’aluminium oxydé, l’oxyde contaminera la soudure et l’empêchera de se solidifier. Le résultat sera un cordon laid et cassant.

L’aluminium doit être nettoyé quel que soit le procédé utilisé, mais c’est particulièrement crucial avec le courant continu. L’arc du soudage de l’aluminium en courant alternatif a une certaine capacité de nettoyage. Le courant continu n’a pas ce pouvoir de nettoyage, il faut donc que tout soit parfait avant de commencer à souder.

Commencez par nettoyer la peinture, la graisse et l’huile avec une lingette à base de solvant. Les dégraissants enlèvent l’huile et la graisse, tandis que le diluant à peinture enlève la peinture. L’acétone élimine les deux. Cette étape est nécessaire pour tout type de soudure et tout métal.

L’étape suivante de la préparation de l’aluminium consiste à gratter la couche d’oxyde. Cette couche est difficile à enlever, mais vous devez en retirer le maximum avant de souder de l’aluminium en courant continu.

Gratter pour enlever

Une façon d’enlever la couche d’oxyde est d’utiliser une brosse en acier inoxydable. Utilisez une brosse à poils fins, et utilisez-la uniquement pour l’aluminium. Les poils grossiers rayeront l’aluminium au lieu de nettoyer la couche d’oxyde. L’utilisation d’une brosse composée d’autres matériaux peut ajouter des contaminants à la surface et aggraver le processus de soudage au lieu de l’améliorer.

Si vous nettoyez avec une brosse, frottez le métal jusqu’à ce qu’il soit brillant. Prenez votre temps et enlevez la couche d’oxyde.

Un meilleur nettoyage grâce à la chimie

Si vous avez un gros travail, ou si la couche d’oxyde est importante, un nettoyant chimique est nécessaire. Utilisez un bain d’acide ou un nettoyant commercial pour aluminium afin de décaper la couche d’oxyde de la surface de votre pièce. Les produits chimiques qui peuvent enlever l’oxyde de l’aluminium sont méchants, alors assurez-vous de lire et de suivre les instructions de l’étiquette et de porter l’équipement de protection approprié. Ces nettoyants enlèveront cependant tout l’oxyde de la surface.

Ne laissez pas traîner les choses

Une fois que votre surface est propre, veillez à la souder dans un délai d’un jour environ, sinon l’oxygène de l’air réagira avec la surface et formera une nouvelle couche d’oxyde à enlever. Si votre pièce reste en place trop longtemps, nettoyez-la à nouveau avant de la souder.

Lorsque vous nettoyez, ne négligez pas les baguettes et l’électrode. Le soudage en courant continu n’a pas l’effet nettoyant naturel que produit le soudage en courant alternatif ; tout doit donc être parfaitement propre avant de commencer à souder.

Technique pour le soudage DC-TIG de l’aluminium

La technique est importante pour la plupart des types de soudage. Vous devez ajuster votre style de travail pour répondre aux besoins du métal, du produit d’apport et de la configuration que vous utilisez. Le soudage de l’aluminium en courant continu n’est pas différent. Voici quelques conseils qui vous aideront à utiliser le courant continu pour le soudage TIG de l’aluminium :

• Soyez prudent. Comme les autres types de soudage, le soudage TIG implique une chaleur élevée et une lumière intense. Veillez à porter un masque de soudage, des gants et des manches longues.
• Utilisez la bonne méthode de coupe. Les découpeurs au plasma et les scies circulaires à grande vitesse laissent une bonne surface propre pour la soudure. Évitez les scies à ruban à faible vitesse qui peuvent laisser des traces de contaminants dans la coupe, et évitez les torches oxy-acétyléniques qui entraînent une oxydation de la surface coupée.
• Utilisez un arc serré, beaucoup plus serré que celui que vous utiliseriez pour souder de l’aluminium avec du courant alternatif. La chaleur monte de la pièce et ne descend pas de l’électrode. Réduisez au minimum la propagation de l’arc pour obtenir le maximum de chaleur dans la flaque. Maintenez la pointe de l’électrode à moins de 0,3 cm de la surface.
• Tenez le chalumeau à 90 degrés par rapport à la pièce et gardez la pointe près de la surface. Cela permet d’obtenir une flaque uniforme et une soudure propre. En gardant l’électrode en position verticale, vous obtenez le meilleur blindage gazeux de la soudure et un meilleur contrôle de l’arc.
• Gardez un œil sur l’extrémité de l’électrode. Le soudage en polarité inversée peut arrondir la pointe de l’électrode et provoquer l’étalement de l’arc. Si cela se produit, arrêtez et réaffûtez la pointe.
• Tenez la baguette presque à plat. Pointez la tige sur la flaque au milieu de l’arc, puis retirez-la. Vous pouvez obtenir une soudure propre en utilisant le courant continu, mais vous devez faire attention à la baguette.
• L’aluminium fond à une température beaucoup plus basse que le revêtement d’oxyde. L’inversion de polarité fait monter la chaleur dans le métal et crée une flaque sous l’oxyde. L’oxyde flotte au sommet de la flaque ; essayez de ne pas le perturber avec la baguette. Travaillez sous la couche d’oxyde.
• Déplacez-vous rapidement, afin que la pièce ne chauffe pas trop. Utilisez la commande variable pour réduire l’ampérage et éviter de piquer, déformer ou faire fondre la pièce.

Quand utiliser le courant alternatif ?

Si votre pièce est extrêmement sale ou oxydée, le courant continu n’est peut-être pas le meilleur choix. Comme il n’a pas le pouvoir nettoyant du courant alternatif, le courant continu nécessite des surfaces immaculées pour obtenir une bonne soudure. Si vous travaillez sur des pièces de moteur recouvertes de carbone ou sur des pièces anciennes fortement oxydées, les soudures en courant alternatif sont peut-être un meilleur choix.

La soudure en courant continu est également un mauvais choix pour assembler des pièces en aluminium moulé. Le processus de moulage produit plus d’oxydation en surface que d’autres processus de fabrication comme l’usinage. L’oxyde de surface rend difficile l’obtention d’une bonne soudure, le courant continu est donc un mauvais choix pour le soudage des pièces moulées.

Vous devriez également éviter de souder de l’aluminium en courant continu si l’apparence de la soudure est importante. Il est plus difficile d’obtenir l’aspect traditionnel d’une pile de pièces de 10 cents avec le soudage en courant continu, alors préférez le courant alternatif si l’aspect de la soudure finale est essentiel.

Conclusion

Pour certains projets, l’utilisation du courant alternatif et du courant continu peut être gagnante. Pour les matériaux très épais, vous devrez peut-être combiner les techniques pour obtenir le meilleur résultat. Pour obtenir la meilleure soudure dans un matériau épais, suivez les étapes suivantes :

• Biseautez les bords des pièces à assembler de manière à ce qu’elles se rejoignent en forme de V.
• Réalisez un cordon de base en utilisant le courant continu. Il s’agit de la soudure de base qui remplit le fond de la rainure en V. Le courant continu donnera une pénétration profonde et une base solide pour la soudure.
• Brossez la soudure pour éliminer autant d’oxydation et de contamination que possible.
• Réalisez une soudure de bouchon en utilisant du courant alternatif. Le courant alternatif élimine les contaminants de la surface de la soudure de base et des bords du joint. Le courant alternatif facilite également l’obtention d’une soudure attrayante qui ressemble à une pile lisse de pièces de 10 centimes.

Le courant alternatif est la norme pour le soudage TIG de l’aluminium, et ce pour une bonne raison. Il gère bien les propriétés de l’aluminium et permet d’obtenir de belles soudures. Cependant, le soudage en courant alternatif a ses limites. Lorsque vous devez pénétrer profondément dans de l’aluminium épais, le courant continu pénètre mieux et produit une meilleure soudure. Savoir quand et comment utiliser le courant continu pour souder de l’aluminium ouvre de nouvelles possibilités et vous permet de faire des choses que le courant alternatif ne peut tout simplement pas faire.

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