Quels sont les gaz utilisés en soudure ?

La soudure à l’arc, notamment celle GMAW est le procédé de soudage qui nécessite le plus l’utilisation de gaz. Il en est de même pour le soudage au chalumeau. La première s’en sert surtout pour empêcher l’oxydation du bain de fusion quand celui-ci se trouve au contact de l’air atmosphérique. En effet, cela risque de provoquer des résultats poreux, avec des imperfections difficiles à rectifier ensuite. Les gaz de protection les plus utilisés dans le domaine comptent l’Ar, le CO2, le N2, le H2 et l’He. Quant à l’O2, il s’utilise en outre comme comburant dans le soudage au chalumeau, tandis que le butane, le propane, le propylène et l’acétylène, comme combustibles.

L’oxygène

Le 02 est utilisé comme comburant dans la soudure à la flamme. On l’associe souvent au butane, au propane ou à l’acétylène, car il permet d’élever la température de la flamme en soudo-brasure ou en soudure à l’autogène.

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En soudure MAG, l’oxygène tient aussi plusieurs rôles, en stabilisant l’arc par exemple, quoiqu’il risque de provoquer des porosités et des collages.

Le butane

Le butane est un gaz combustible utilisé essentiellement dans le soudage au chalumeau à cause de son origine pétrolière. Il est conditionné à l’état liquide sous pression de 2 bars maximum, mais est utilisé à l’état gazeux détendu à 0, 28 millibars.

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Il se vaporise autour de 5°C environ, la raison pour laquelle, on le plébiscite pour un usage intérieur et non extérieur.

Le propane

Provenant également du pétrole, le propane, quant à lui, se vaporise à très basse température, jusqu’à – 44° C. Ainsi, il convient parfaitement aux soudages à l’extérieur, surtout lors des périodes de grand froid.

Le propylène

Le CEH6, lui, se vaporise à -47, 6°C et s’utilise aussi comme combustible dans le soudage à la flamme. Pour en obtenir une température de chauffe assez élevée, on le combine souvent avec le butane ou le propane, ce, dans des cartouches jetables.

L’acétylène

Le C2H2 est également un gaz de synthèse comme le propylène, sauf qu’il provient de la réaction du carbure de calcium avec le H20. Il est aussi conditionné sous pression à 15 bars dans des bouteilles une fois qu’il a été dissous dans du C3H60. Celles-ci ne doivent pas ainsi être positionnées de manière horizontale pour éviter à l’acétone qui reste au fond de se brûler. Son pouvoir ultra inflammable en fait un gaz préféré des adeptes de soudure à la flamme.

L’argon

L’Ar est en outre le gaz de base de quasiment tous les mélanges gazeux utilisés en soudage MAG. Gaz de protection, il convient aux soudages TIG de tous les matériaux, dont le titane, le zirconium, le tantale.

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Il est également indiqué pour les soudures plasma, découpe plasma et laser. Par contre, il n’est pas fait pour les soudures MIG, excepté pour l’aluminium, car peut rendre instable l’arc. Sa faible capacité d’ionisation en fait un parfait gaz pour les soudures par procédé comme le soudo-brasage cupro alu ou cupro-nickel dans la réparation de voiture.

L’azote

Un gaz non réactif sur le plan chimique, le N2 provient de la distillation de l’air. On l’utilise surtout dans la soudure des métaux inoxydables austénitiques, pour protéger entièrement les zones contiguës de la soudure, de la racine aux bords du joint, en évacuant l’air atmosphérique.

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On s’en sert aussi dans le coupage laser. Il ne convient toutefois pas au soudage des aciers ferritiques, car endommage leurs propriétés mécaniques.

L’hélium

On extrait l’hélium dans les gisements de gaz naturel. Il s’y trouve cependant en très petite quantité, la raison de son coût élevé. On l’utilise notamment dans les soudures GMAW et FCAW. Pour cause, il fournit plus d’énergie à l’arc et rend plus compacte la soudure. Il accélère aussi le processus de soudage et fait gagner du temps aux opérateurs de soudure.

L’hydrogène

Gaz réducteur utilisé seulement combiné avec l’Ar ou l’He, le H2 est un gaz issu de la pétrochimie. On s’en sert surtout dans les soudures TIG, MIG et Plasma, autant en projection qu’en coupage. Associé avec l’Ar, il fournit plus d’énergie à l’arc et diminue les oxydes. Il offre aussi une meilleure pénétration et accélère le processus de soudage. À cause de sa caractéristique très inflammable, l’H2 se manipule pourtant avec attention. Ainsi, il ne convient pas aux aciers non alliés ou le sont, mais à très petite quantité, car risque de les fragiliser.

Le dioxyde de carbone

Exploité dans les gisements souterrains ou tiré de synthèse chimique, le CO2 est utilisé dans la soudure MIG, pur ou combiné à d’autres gaz. Il sert à stabiliser l’arc, car forme des oxydes émissifs à la surface du bain de fusion. Il renforce aussi la consistance de celui-ci et facilite le travail en position, que ce soit à plat, à angle à plat, en corniche, au plafond ou autres.

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