TIG, MIG, MAG ou électrode enrobée : quel procédé de soudage choisir ?

Le soudage à l’arc assemble deux pièces en les faisant fondre localement, avec ou sans métal d’apport, grâce à un arc électrique. Les quatre procédés courants se distinguent par l’électrode (infusible ou fusible), par la protection du bain de fusion (un gaz ou l’enrobage de la baguette) et par la façon dont le métal d’apport arrive. La norme ISO 4063 leur attribue un numéro, que l’on retrouve parfois sur les plans et les modes opératoires.

La différence entre MIG et MAG tient uniquement au gaz : inerte pour le MIG, actif (mélange argon et dioxyde de carbone, ou CO2 pur) pour le MAG. En atelier, on dit souvent « MIG-MAG » ou « semi-automatique » pour l’ensemble. Pour un atelier de soudure et chaudronnerie, le choix du procédé est un compromis entre qualité, productivité et accessibilité du joint.

Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas) amorce l’arc entre la pièce et une électrode de tungstène, qui ne fond pas. Un gaz inerte, en général de l’argon, protège le bain. Le métal d’apport, une baguette tenue de l’autre main, est facultatif : sur tôle fine, on peut souder sans apport (soudage autogène).

Le soudeur règle séparément la chaleur et l’apport, ce qui donne des cordons propres, sans projections, adaptés aux tôles minces, aux tubes et aux soudures visibles. C’est le procédé de référence pour l’inox, l’aluminium et le titane. Sur l’aluminium, on utilise le courant alternatif : il brise la couche d’alumine, qui fond vers 2 050 °C alors que le métal fond vers 660 °C. Sur l’inox et le titane, l’envers du joint est protégé par un gaz de purge, faute de quoi il s’oxyde.

La contrepartie est la lenteur et l’exigence : le TIG demande un soudeur très qualifié et coûte plus cher au mètre de cordon que les procédés à fil. Il se justifie quand la qualité, l’aspect ou la finesse du joint l’imposent : tuyauterie et cuves pour l’agroalimentaire, tubes et réservoirs, pièces fines ou visibles.

En MIG-MAG, un fil plein, dévidé en continu par la torche, joue à la fois le rôle d’électrode et de métal d’apport, sous protection gazeuse. Le soudeur n’a qu’une main à gérer : le procédé est rapide, facile à automatiser et à robotiser, et les dépôts sont réguliers.

• MAG sur acier. Le mélange argon-CO2 (ou le CO2 pur) donne une bonne pénétration à faible coût : c’est le procédé le plus courant pour les châssis, les structures et la chaudronnerie en acier de construction. L’inox se soude aussi en MAG, avec un gaz à base d’argon faiblement actif.
• MIG sur aluminium. L’argon (parfois additionné d’hélium) et un fil adapté à l’alliage donnent des cordons longs et réguliers ; le fil d’aluminium, tendre, est plus délicat à dévider.
• Fil fourré. Un fil tubulaire rempli de flux augmente le dépôt et convient aux fortes épaisseurs en acier.

Selon l’énergie, le métal se transfère en court-circuit (tôles fines, faible apport de chaleur), en mode pulsé ou en spray (fortes épaisseurs, à plat). Les limites : la protection gazeuse craint le vent, ce qui impose un abri en extérieur ; les projections demandent un nettoyage ; et, en court-circuit sur de fortes épaisseurs, un réglage insuffisant peut laisser un manque de fusion, défaut invisible en surface. L’aspect du cordon est moins soigné qu’en TIG.

L’électrode enrobée

Une baguette métallique recouverte d’un enrobage sert d’électrode et de métal d’apport. En fondant, l’enrobage produit un gaz protecteur et un laitier qui recouvre le cordon. Le matériel est simple, léger et sans bouteille de gaz : le procédé résiste au vent et se prête aux chantiers, aux réparations et aux fortes épaisseurs en acier. Il est moins productif, laisse un laitier à retirer, impose de conserver certaines électrodes au sec et reste peu adapté aux tôles de moins de 2 mm environ. La qualité du cordon dépend beaucoup du soudeur.

Les procédés de série et de forte épaisseur

• Arc submergé (121) : fil et flux en poudre, pour de longues soudures droites à plat sur de fortes épaisseurs (cuves, poutres).
• Soudage par résistance (par points) : assemblage de tôles fines par recouvrement, très rapide en série (boîtiers, tôlerie).
• Laser et plasma : soudage automatisé à apport de chaleur très concentré, donc peu de déformations, pour des séries stables.

Ces procédés exigent des moyens spécifiques et se justifient surtout en série : demandez à l’atelier s’il les maîtrise.

Le choix dépend d’abord de la matière, ensuite de l’épaisseur et de l’exigence de qualité. Le tableau donne les pratiques courantes ; l’atelier retient le procédé qu’il maîtrise et qu’il a qualifié.

L’épaisseur oriente ensuite le procédé : en dessous de 1,5 mm environ, le TIG, le MAG en court-circuit ou le soudage par points limitent le risque de percer ; au-delà de quelques millimètres, les soudures bout à bout demandent une préparation de chanfreins et plusieurs passes. Pour une pièce à galvaniser ou à peindre, soudez avant le traitement et prévoyez des orifices d’évent : voir anodisation, thermolaquage ou galvanisation.

Le procédé ne garantit pas la qualité d’un cordon : le soudeur, le mode opératoire et le niveau d’exigence comptent autant. Quatre notions sont à connaître avant de rédiger votre demande.

• Qualification du soudeur. L’ISO 9606-1 définit la qualification des soudeurs sur les aciers ; d’autres parties de la série traitent de l’aluminium, du cuivre, du nickel et du titane.
• Mode opératoire. Le DMOS (descriptif de mode opératoire de soudage) fixe les paramètres ; sa qualification (QMOS) relève par exemple de l’ISO 15614-1 pour les aciers.
• Niveau de qualité des imperfections. L’ISO 5817 définit trois niveaux pour les aciers : B (le plus sévère), C et D ; l’ISO 10042 joue ce rôle pour l’aluminium. Plus le niveau est sévère, plus le contrôle et les reprises coûtent cher.
• Contrôles. L’examen visuel est systématique. Le ressuage et la magnétoscopie révèlent les défauts de surface ; les ultrasons et la radiographie, ceux qui se cachent à l’intérieur du cordon.

À l’échelle de l’entreprise, l’ISO 3834 fixe des exigences de qualité propres au soudage (parties 2, 3 et 4 : exigences complètes, normales ou élémentaires). Pour les structures en acier ou en aluminium, l’EN 1090 encadre l’exécution et le marquage CE, avec quatre classes d’exécution (EXC1 à EXC4). Le ferroviaire a son propre référentiel, l’EN 15085. N’exigez que ce que l’usage justifie : voir le guide sur les certifications qualité.

• la matière, la nuance et l’épaisseur de chaque pièce, avec le certificat matière si nécessaire ;
• le plan d’ensemble avec les symboles de soudure (type de joint, cordon continu ou discontinu, dimension du cordon), et le modèle 3D si possible ;
• le niveau de qualité des soudures (ISO 5817 : B, C ou D) ou, à défaut, l’usage de la pièce et ses contraintes (pression, charge, fatigue, hygiène) ;
• les qualifications exigées : soudeurs, mode opératoire, norme de référence ;
• les contrôles attendus (visuel, ressuage, radiographie…) et le rapport associé ;
• la finition : cordons meulés ou brossés, décapage et passivation pour l’inox, traitement de surface après soudage ;
• les tolérances et le risque de déformation, qui détermine le bridage et la séquence de soudage ;
• la quantité, la cadence et le délai.

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