Souder l'aluminium et souder l'acier sont deux choses complètement différentes. Il ne s'agit pas seulement de la méthode employée. Les métaux eux-mêmes se comportent différemment en raison de leurs propriétés physiques et chimiques spécifiques. Quel est le secret pour y parvenir ? Choisir le métal approprié. fil de soudage MIG en aluminiumIl ne s'agit pas d'un simple métal d'apport que l'on utilise au hasard ; il influe considérablement sur la résistance, la propreté et la durabilité de la soudure. Si vous travaillez avec de l'aluminium, vous devez connaître les principaux types, tels que les fils MIG aluminium 5356, 4043 et 5183. Ils peuvent paraître très similaires, mais ils sont conçus pour des applications différentes !
Caractéristiques et défis fondamentaux du soudage de l'aluminium
Pour réussir une soudure d'aluminium, il est essentiel de comprendre ses subtilités. Ces particularités ne sont pas le fruit du hasard : elles influencent directement le choix et l'utilisation du fil de soudure.
- Oxydation rapide : On observe que lorsque l'aluminium est exposé à l'air après avoir été humidifié, la première couche qui apparaît est une couche d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) dont les dimensions sont stables grâce aux conditions agroclimatiques. Cette couche d'oxyde se transforme ensuite en une couche d'inhibition par aluminisation. La couche d'oxyde d'aluminium semble créer une barrière, ce qui constitue un obstacle au soudage en raison des inclusions qu'elle contient.
- Haute conductivité thermique : Une autre caractéristique majeure de l'aluminium est son excellente conductivité thermique, qui permet un refroidissement relativement rapide. Pour passer à l'état liquide, l'aluminium, très conducteur de chaleur, nécessite un apport de chaleur bien supérieur à celui requis pour l'acier.
- Coefficient de dilatation thermique élevé : La troisième propriété de l'aluminium est sa grande capacité de déformation. Du fait de cette forte déformation et de sa flexibilité, les pièces soudées ont tendance à se déformer et sont susceptibles de subir des contraintes importantes après refroidissement.
- Grandes différences de solubilité de l'hydrogène : Lors du soudage, l'aluminium en fusion absorbe de grandes quantités d'hydrogène, mais lors de sa solidification, seule une faible quantité est retenue. La présence de bulles d'hydrogène provoque de la porosité, un problème majeur lorsque le bain de fusion en cours de solidification contient de l'hydrogène emprisonné.
- Aucun changement de couleur : Contrairement à l'acier qui émet une lumière rouge avant de fondre, l'aluminium ne présente aucun changement de couleur visible, ce qui rend difficile la détermination de la température et augmente le risque de perforation.
Ces facteurs font que le choix du métal d'apport n'est pas seulement une question de résistance, mais aussi un élément à prendre en compte dans la gestion du processus de soudage lui-même.
Classification des fils de soudage MIG en aluminium
Lorsqu'on parle de fils MIG en aluminium, on peut généralement les classer en deux grandes catégories selon leur composition et leur utilisation.
1. Fils d'aluminium pur et d'alliages non traitables thermiquement
Ces outils sont destinés au soudage de l'aluminium pur et des alliages qui ne peuvent pas être traités thermiquement pour les rendre plus résistants, comme les séries 1000, 3000 et 5000.
Fils MIG en aluminium ER1100 : Ce matériau n'est pas extrêmement résistant, mais il est excellent pour la conduction thermique et électrique. Il offre une excellente protection contre la corrosion. On le retrouve notamment dans les barres omnibus électriques et les équipements chimiques.
Fils MIG en aluminium ER4043 : Reconnu comme le choix le plus polyvalent et le plus populaire, il s'agit d'un fil en aluminium-silicium contenant 5 % de silicium.
- Avantages : Le silicium favorise également la fluidité du bain de fusion, ce qui est un atout pour obtenir des cordons de soudure propres. De plus, la soudure peut prévenir la fissuration à chaud, un avantage considérable lors du soudage des alliages de la série 6000 ou de l'aluminium moulé.
- Inconvénients : La soudure obtenue apparaît gris foncé, formant la couche anodisée, et augmente le contraste avec le métal de base, ce qui peut poser problème en termes d'esthétique.
- Utilisations: Fonctionne parfaitement avec les alliages de la série 6000 comme l'aluminium coulé 6061 ou 6063, ainsi qu'avec les séries 1000 et 3000.
2. Fils MIG en aluminium haute résistance
Ces matériaux contiennent du magnésium comme principal élément d'alliage et sont conçus pour les applications nécessitant une résistance accrue et une meilleure résistance à la corrosion.
Fil MIG en aluminium ER5356 : Voici l'autre option incontournable, au même titre que l'ER4043. Il s'agit d'un fil en aluminium-magnésium contenant environ 5 % de magnésium.
- Avantages : Plus rigide que l'ER4043. Parmi ses autres atouts, citons sa flexibilité, sa résistance à la rouille et sa finition en aluminium anodisé noir.
- Inconvénients : La soudure présente une bille lisse, mais peut varier. Une mauvaise soudure est possible si l'humidité, l'huile ou la saleté contaminent le métal ou le fil.
- Utilisations: Il s'agit du fil préféré pour Alliages de la série 5000 (5083 or 5052, notamment pour une utilisation marine), les navires et les réservoirs sous pression, les châssis de camions et les vélos.
Fil MIG en aluminium ER5183 : Ce fil est un ER5356 plus riche en magnésium et en manganèse. Il est mieux adapté aux alliages à haute teneur en magnésium 5083, courants dans la construction navale et les structures lourdes.
Fil MIG en aluminium ER5556 : Ce fil de soudage est l'un des fils d'apport en aluminium les plus résistants du marché. Utilisez-le pour les applications exigeant une résistance élevée et une soudure d'une solidité maximale.
Comment choisir le bon fil de soudage MIG en aluminium
Choisir le bon fil de soudage MIG en aluminium ne se fait pas au hasard ; il y a quelques points importants à prendre en compte.
1. Composition du métal de base : Voici l'essentiel à retenir : il est impératif que votre fil d'apport corresponde à la composition du métal de base. Utilisez un fil d'apport appartenant à la même série d'alliages que le métal à souder. Par exemple, si vous utilisez un alliage 5xxx, prenez un fil d'apport de la même série. Fil 5xxx.
2. Exigences de l'application:
- Force: Si la pièce doit être soumise à des forces et doit être solide, comme dans un élément structurel, des fils solides tels que ER5356 ou ER5183 doivent être utilisés car ils sont plus performants.
- Résistance aux fissures : Vous soudez de l'aluminium moulé ou des pièces qui, une fois soudées, ne permettent que peu de mouvement ? Ces dernières ont tendance à se fissurer. Dans ce cas, l'ER4043 est une bien meilleure option.
- Anodisation: Dans le cas d'une pièce finie destinée à être anodisée, pour la protéger de la corrosion ou pour des raisons esthétiques, la couleur de la partie anodisée est importante. Les câbles ER5356 et autres câbles de la série 5xxx s'anodisent en une couleur argentée brillante, ce qui est souhaitable. En revanche, le câble ER4043 s'anodise en une couleur foncée, ce qui est tout à fait indésirable.
3. Méthode de soudage : Le soudage MIG utilise une bobine de fil alimentée en continu. Cela accélère considérablement le processus, notamment pour les matériaux d'épaisseur moyenne à importante. Tout ce qui précède concerne le soudage MIG. C'est pourquoi il est si largement utilisé dans les ateliers de fabrication et l'industrie manufacturière.
Associations courantes (guide rapide) :
- Emplois polyvalents (comme la soudure) 6061-T6Deux options s'offrent à vous. Si l'ER4043 est plus facile à utiliser et plus fluide, l'ER5356 est nettement plus résistant. Choisissez selon vos préférences.
- L'aluminium de qualité marine (comme le 5083) est mieux adapté aux ER5356 ou ER5183 car ils sont compatibles avec l'eau salée et extrêmement résistants.
- L'aluminium pur (comme le 1070) doit être de type ER1100 car c'est le seul type compatible, et il ne perd aucune conductivité.
- Pour les cadres automobiles ou de vélos, l'ER5356 est le meilleur choix car il est robuste, soigné et léger, ce qui est très fiable pour des constructions solides et durables.
Comparaison sommaire : ER4043 vs. ER5356
| Caractéristique | ER4043 | ER5356 |
| alliage de type | Aluminium-Silicium | Aluminium-Magnésium |
| Résistance à la traction | Moyenne | Meilleure performance du béton |
| Fluidité du bain de fusion | Excellent | Bon |
| Résistance à la fissuration | Excellent | Bon |
| Correspondance des couleurs d'anodisation | Mauvais (Gris foncé) | Bon (clair/blanc) |
| Utilisation principale | Série 6000, Pièces moulées | Série 5000/6000, Structurelle, Pièces anodisées |
En résumé, la maîtrise du soudage MIG de l'aluminium repose essentiellement sur une parfaite connaissance des fils d'apport. Utilisez l'ER4043 pour des soudures faciles et régulières. Cependant, pour une résistance accrue et un aspect plus net, privilégiez l'ER5356. Le choix du fil dépend avant tout de la tâche à accomplir et des exigences à atteindre. Outre le choix du fil, un nettoyage et une technique appropriés garantissent des soudures d'une résistance, d'une durabilité et d'une maîtrise exceptionnelles.
