Soudure TIG
aluminium
Soudage TIG de l'aluminium et de ses alliages en courant alternatif. L'aluminium est l'un des métaux les plus délicats à souder : la combinaison de sa couche d'oxyde naturelle, de sa conductivité thermique élevée et de l'absence de changement de couleur avant la fusion exige une rigueur technique que seul le procédé TIG AC permet d'atteindre sur les applications de précision.
Cas d'usage
- Pièces à paroi fine (< 3 mm) en aluminium nécessitant un cordon propre et précis
- Réservoirs et conteneurs aluminium soumis à des tests d'étanchéité
- Pièces mécaniques et équipements industriels en alliage léger
- Structures navales légères et éléments de superstructure
- Prototypes et pièces unitaires sur mesure
Matériaux compatibles
- Alliages série 5000 (Al-Mg) : 5052, 5083, 5086 — applications marines et industrielles
- Alliages série 6000 (Al-Mg-Si) : 6061, 6082 — applications structurelles
Avantages
- Cordon propre et précis, même sur paroi fine (à partir de 1 mm)
- Courant alternatif haute fréquence (AC HF) pour casser en continu la couche d'oxyde Al₂O₃
- 7 qualifications de soudage actives sur l'aluminium (normes ISO 9606-2 et NR 476)
- Pas de projection — finition directement utilisable sans reprise mécanique
Limites
- Technique exigeante : marge d'erreur réduite entre non-fusion et brûlure
- Procédé plus lent que le MIG sur des volumes importants ou des épaisseurs > 5 mm
La couche d'oxyde Al₂O₃ : l'obstacle central du soudage aluminium
L'aluminium se recouvre instantanément d'une fine couche d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) dès qu'il est exposé à l'air. Cette couche est thermiquement très stable : elle fond à environ 2 050 °C, alors que l'aluminium lui-même fond à 660 °C. Le ratio est de l'ordre de 3:1 en température de fusion. Concrètement, si cette couche n'est pas éliminée avant ou pendant le soudage, le métal de base fond en dessous d'elle sans former de vrai bain de fusion : on obtient un cordon apparent mais sans liaison métallurgique réelle.
Le courant alternatif (AC) utilisé en TIG aluminium résout ce problème par alternance de deux demi-cycles : le demi-cycle « électrode positive » (EN→EP) produit un bombardement ionique qui décape mécaniquement la couche d'oxyde sur le métal de base ; le demi-cycle « électrode négative » (EP→EN) concentre la chaleur sur le métal pour assurer la fusion. Les postes modernes à inverseur permettent de régler le rapport de balance AC, offrant un contrôle fin entre le nettoyage (prépondérant si époxy, peinture, anodisation résiduelle) et la pénétration.
Avant tout soudage, la préparation de surface est impérative : dégraissage avec acétone ou isopropanol (les huiles de coupe, empreintes digitales et lubrifiants sont des sources d'hydrogène — principal responsable des porosités en soudage aluminium), puis brossage à la brosse inox dédiée exclusivement à l'aluminium. Une brosse ayant touché de l'acier introduit des particules de fer dans le cordon, compromettant la résistance à la corrosion.
Quand choisir le TIG plutôt que le MIG sur l'aluminium ?
Le choix entre TIG et MIG sur aluminium dépend essentiellement de l'épaisseur, du volume de production et des exigences de finition :
TIG recommandé : pièces de faible épaisseur (< 3 mm), géométries complexes ou d'accès difficile, soudures visibles nécessitant un cordon esthétique, pièces unitaires ou petites séries, prototypes, réservoirs à tester par épreuve pneumatique ou hydraulique.
MIG recommandé : sections épaisses (> 4-5 mm), séries longues, soudures structurelles sur grands ensembles (charpentes navales, cadres de véhicules), lorsque la productivité prime sur la finesse du cordon.
Pour les applications nautiques légères (superstructures, cloisons, ponts de bateaux de plaisance), le TIG est souvent retenu même sur des sections moyennes (3-5 mm) car la finition et l'étanchéité passent avant la cadence.
Alliages série 5000 et 6000 : comportements différents en soudage
Les alliages de la série 5000 (Al-Mg), comme le 5083 ou le 5086, sont non traitables thermiquement. Leur résistance provient de l'écrouissage et de la solution solide. Ils présentent une excellente soudabilité : la zone affectée thermiquement (ZAT) ne perd qu'une fraction limitée de la résistance mécanique initiale. Ils sont très utilisés en milieu marin et dans la chimie grâce à leur excellente résistance à la corrosion en eau de mer. Le métal d'apport recommandé est l'ER5356 ou l'ER5183.
Les alliages de la série 6000 (Al-Mg-Si), comme le 6061 ou le 6082, sont traitables thermiquement. Leur résistance provient d'une précipitation de phases durcissantes (Mg₂Si). Après soudage, la chaleur apportée provoque un sur-vieillissement local dans la ZAT : la résistance chute de 40 à 50 % par rapport au métal de base. Cette perte est partiellement récupérable par un traitement thermique après soudage, mais rarement pratiqué en réparation ou en chaudronnerie courante. Il faut donc dimensionner les assemblages en tenant compte de cette zone affaiblie. Le métal d'apport 4043 est souvent préféré car il réduit les risques de fissuration à chaud.
Déroulement d'une intervention
- Devis — vous décrivez le projet, réponse sous 24h.
- Planification — intervention calée selon le planning en cours.
- Intervention — sur site, avec matériel et consommables personnels.
- Contrôle — contrôle qualité systématique avant restitution.
FAQ — TIG aluminium
Pourquoi l'aluminium est-il plus difficile à souder que l'acier ?
La couche d'oxyde Al₂O₃ fond à 2 050 °C alors que l'aluminium fond à 660 °C. Sans traitement de cette couche, la soudure n'a pas lieu réellement. S'y ajoutent une conductivité thermique 4 à 5 fois supérieure à l'acier (la chaleur se dissipe rapidement dans la pièce) et l'absence de changement de couleur avant la fusion, qui prive le soudeur d'un repère visuel essentiel.
Quelles qualifications couvrent cette prestation ?
WeldUp détient 7 qualifications de soudage aluminium actives : ISO 9606-2 et NR 476, sur plusieurs diamètres de tubes, épaisseurs et positions de soudage, dont la position H-L045 (orbital incliné à 45°) — l'une des plus exigeantes du référentiel. Le détail est consultable dans la section Qualifications du site.
La porosité est-elle un risque courant en soudage aluminium ?
Oui, c'est le défaut le plus fréquent. Elle est causée par l'hydrogène (humidité sur les pièces, huiles, solvants mal évaporés, argon impur) qui se dissout dans le métal liquide et se retrouve piégé à la solidification. La prévention passe par un dégraissage rigoureux, un brossage dédié, un gaz argon de pureté ≥ 99,99 % et des pièces à température ambiante (pas de condensation).