Pourquoi l'aluminium nécessite-t-il le TIG ?

Pour comprendre pourquoi le soudage TIG pour l'aluminium est le procédé privilégié, vous devez d'abord comprendre la métallurgie de l'aluminium. L'aluminium forme instantanément une couche d'oxyde d'aluminium lorsqu'il est exposé à l'air. Cet oxyde fond à plus de 3700°F, tandis que le métal de base fond près de 1200°F. Si vous essayez de souder l'aluminium sans soudage TIG pour l'aluminium, le métal de base fond en premier et s'écoule, laissant un joint faible et contaminé.

Le soudage TIG CA pour l'aluminium résout ce problème. Le courant alternatif inverse la polarité 120 fois par seconde. Pendant la partie électrode positive du cycle, l'arc fait sauter la couche d'oxyde de la surface — une action de nettoyage unique au soudage TIG pour l'aluminium. Pendant la partie électrode négative, il chauffe le métal de base. Cette action d'auto-nettoyage est ce qui rend le soudage TIG pour l'aluminium si efficace.

Notre procédé de soudage TIG pour l'aluminium bénéficie également d'un contrôle précis de l'ampérage via une pédale. Lors du soudage TIG pour l'aluminium, le soudeur peut commencer à faible ampérage pour établir un bain de fusion, puis augmenter la chaleur selon les besoins, et réduire instantanément en approchant d'un bord ou en terminant une passe. Ce niveau de contrôle dans le soudage TIG pour l'aluminium est impossible avec le soudage MIG ou à l'électrode.

De plus, le soudage TIG pour l'aluminium ne produit pas de projections. Les projections du MIG s'incrustent dans la surface de l'aluminium, créent des points de corrosion et nécessitent un nettoyage fastidieux. Le soudage TIG pour l'aluminium laisse un cordon propre prêt pour l'anodisation ou le revêtement en poudre avec un traitement post-soudure minimal. C'est pourquoi les professionnels choisissent le soudage TIG pour l'aluminium pour les applications critiques.

Épaisseurs de matériau que nous soudons :

Notre service de soudage TIG pour l'aluminium couvre une large gamme d'épaisseurs.

0,040 à 0,063 pouces (calibre 18 à 16) – Boîtiers légers, conduits et panneaux décoratifs. Nous soudons à 35 à 60 ampères avec un fil d'apport 4043 de 1/16 pouce. Des barres de support en cuivre empêchent la brûlure.

0,080 à 0,125 pouces (calibre 14 à 12) – Panneaux automobiles, petits réservoirs de carburant et protecteurs d'équipement. Les paramètres vont de 60 à 90 ampères avec un fil d'apport de 1/16 ou 3/32 pouce.

0,160 à 0,250 pouces (calibre 8 à 1/4 pouce) – Composants marins, supports structurels et boîtiers lourds. Nous soudons à 90 à 150 ampères avec un fil d'apport de 3/32 pouce.

0,313 à 0,500 pouces (5/16 à 1/2 pouce) – Cadres structurels, plaques de montage et composants de machines. Technique multi-passes avec fil d'apport de 1/8 pouce à 150 à 220 ampères.

0,500 à 1,000 pouce – Plaques lourdes pour équipement industriel. Nous utilisons un préchauffage à 200°F et 3 à 5 passes de soudure selon l'épaisseur.

Pour chaque épaisseur, notre procédure de soudage TIG pour l'aluminium spécifie des paramètres exacts, l'alliage d'apport et la séquence de passes.

Alliages d'aluminium que nous soudons :

Différents alliages nécessitent différents métaux d'apport et techniques.

1100 – Aluminium commercialement pur. Très mou et formable. Utilisé pour les équipements chimiques. Utilisez un fil d'apport 1100 ou 4043.

3003 – Alliage à usage général. Excellente formabilité. Courant pour les réservoirs de carburant et les conduits. Utilisez un fil d'apport 4043.

5052 – Qualité marine avec une excellente résistance à la corrosion. Résistance plus élevée que le 3003. Utilisez un fil d'apport 5356 pour une meilleure résistance à la corrosion.

5083 – Alliage marin à haute résistance. Utilisé pour les coques de bateaux et les réservoirs de carburant lourds. Utilisez un fil d'apport 5356.

6061 – Alliage structurel le plus courant. Bonne résistance et soudabilité. Utilisez 4043 pour les travaux généraux ou 5356 pour une résistance au cisaillement plus élevée.

6063 – Alliage d'extrusion. Utilisé pour les tuyaux, les tubes et les formes architecturales. Utilisez un fil d'apport 4043.

Nos techniciens en soudage TIG pour l'aluminium sélectionnent le métal d'apport en fonction de l'alliage de base, de l'environnement de service et des exigences de traitement post-soudure.

Types de joints et préparation :

Une conception de joint appropriée est essentielle pour des soudures solides.

Joints bout à bout – Deux pièces bord à bord. Pour un matériau de moins de 1/8 pouce, laissez un espace de la moitié de l'épaisseur. Utilisez une barre de support en cuivre. Pour un matériau plus épais, ajoutez un biseau de 30 à 45 degrés de chaque côté.

Joints d'angle – Deux pièces se rencontrant à 90 degrés. Les soudures d'angle extérieures sont les plus faciles. Les soudures d'angle intérieures nécessitent un bon accès à la torche.

Joints à recouvrement – Pièces se chevauchant. Soudez uniquement par le dessus. Le chevauchement minimum est de 3 fois l'épaisseur du matériau le plus fin.

Joints en T – Une pièce perpendiculaire à une autre. Biseautez la pièce verticale lorsque l'épaisseur dépasse 3/16 pouce.

Joints de bord – Deux pièces à plat l'une contre l'autre. Soudez le long du bord supérieur uniquement.

Pour chaque projet de soudage TIG pour l'aluminium, nous nettoyons la zone du joint avec de l'acétone suivie d'une brosse en acier inoxydable utilisée uniquement pour l'aluminium. Le nettoyage est effectué immédiatement avant le soudage car l'oxyde se reforme en quelques heures.

Méthodes de contrôle de la distorsion :

L'aluminium se dilate environ deux fois plus que l'acier par degré d'augmentation de température. Sans contrôle, un panneau de 36 pouces peut se déformer de 1/2 pouce ou plus.

Notre procédé de soudage TIG pour l'aluminium comprend plusieurs stratégies de contrôle de la distorsion.

Soudage en retrait – Soudez des segments de 1 à 2 pouces dans l'ordre inverse le long du joint. Cela répartit la chaleur plus uniformément qu'un soudage continu.

Fixation par gabarit de maintien – Nos tables de montage ont des trous oblongs qui permettent une expansion latérale tout en empêchant la distorsion hors plan.

Barres de refroidissement – Des blocs en cuivre ou en aluminium placés derrière la zone de soudure extraient l’excès de chaleur. Pour les longues coutures, nous utilisons des barres réfrigérantes refroidies à l’eau.

TIG pulsé – Nos machines offrent une capacité de pulsation. Un courant de fond de 50 pour cent réduit l'apport de chaleur total jusqu'à 40 pour cent.

Refroidissement entre passes – Entre les passes de soudure, nous refroidissons la pièce avec de l'air comprimé jusqu'à ce qu'elle atteigne la température ambiante.

Planification de la séquence de soudage – Pour les grands assemblages, nous soudons les côtés opposés en alternance pour équilibrer la contraction thermique.

En utilisant ces méthodes, nous maintenons la planéité à moins de 1/32 pouce par pied pour la plupart des travaux de soudage TIG pour l'aluminium.

Préparation de surface et propreté :

L'oxyde d'aluminium est l'ennemi d'une bonne soudure. Notre processus de nettoyage l'élimine complètement.

Étape 1 – Dégraissage – Nous essuyons la zone de soudure avec de l'acétone. Cela élimine les huiles, les empreintes digitales et les fluides de coupe.

Étape 2 – Abrasion mécanique – Une brosse en acier inoxydable dédiée à l'aluminium élimine la couche d'oxyde. Nous brossons dans une seule direction pour éviter d'incruster des contaminants.

Étape 3 – Essuyage final – Un chiffon propre non pelucheux avec de l'acétone élimine toutes les particules restantes.

Étape 4 – Soudage immédiat – Nous soudons dans les 4 heures suivant le nettoyage. Après 4 heures, la couche d'oxyde commence à se reformer.

Nous veillons également à ce que les meules, brosses et autres outils n'aient jamais touché l'acier. La contamination croisée introduit des particules de fer, qui provoquent une corrosion galvanique et contaminent le bain de soudure.

Pour le soudage TIG de l'aluminium nécessitant la plus haute qualité, nous proposons également un nettoyage chimique utilisant une solution caustique douce suivie d'un rinçage à l'acide nitrique. Cela élimine tous les oxydes sans abrasion mécanique.

Méthodes d'inspection de la qualité :

Chaque projet de soudage TIG de l'aluminium reçoit une inspection adaptée à l'application.

Inspection visuelle –
 Toutes les soudures sont examinées pour détecter les fissures, la porosité, les contre-dépouilles, le manque de fusion et l'aspect de surface.

Inspection dimensionnelle –
 Nous vérifions la planéité, l'équerrage, les emplacements des trous et les dimensions générales par rapport à votre dessin.

Contrôle par ressuage – Révèle les fissures de surface invisibles à l'œil nu. Utilisé pour les applications structurelles et sous pression.
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Essai de pliage – Une éprouvette est pliée à 180 degrés. Aucune fissure n'est autorisée. Effectué sur la première pièce pour les nouvelles procédures de soudage.

Contrôle radiographique – L'inspection par rayons X révèle le manque de fusion interne et la porosité. Requise pour les travaux aérospatiaux et sur les appareils à pression.

Contrôle par ultrasons – Pour les tôles de plus de 12,7 mm d'épaisseur. Mesure la fusion à la racine et détecte les défauts internes.

Test d'étanchéité –
 Pour les réservoirs et les enceintes scellées, nous effectuons des tests d'immersion dans l'eau ou une détection de fuite à l'hélium.

Nous conservons tous les enregistrements d'inspection pendant au moins 7 ans. Des rapports d'essai certifiés sont disponibles moyennant des frais supplémentaires.

Applications courantes :

Notre service de soudage TIG de l'aluminium soutient de nombreuses industries.

Automobile – Panneaux de carrosserie personnalisés, boîtiers de batterie, écrans thermiques, tubes d'admission, tuyauterie d'intercooler et composants de voitures de course.

Marine – Marine Réservoirs de carburant, réservoirs d'eau, plaques de pont, trappes, T-tops, arches radar et supports personnalisés. Les environnements d'eau salée exigent le métal d'apport 5356.

Aérospatiale – Conduits, panneaux d'instrumentation, couvercles d'accès et composants prototypes. Notre travail répond aux exigences AS9100.

Architecture –
 Garde-corps d'escalier, panneaux muraux rideaux, luminaires, signalétique et écrans décoratifs. L'aspect esthétique est essentiel.

Industriel – Protecteurs de machines, boîtiers d'équipement, composants de convoyeurs et cadres structurels.

Équipement alimentaire –
 Alternative à l'acier inoxydable pour les exigences non magnétiques. Les soudures lisses empêchent la croissance bactérienne.
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Pour chaque industrie, nous ajustons les protocoles de nettoyage, les paramètres de soudage et les normes d'inspection en conséquence.
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Services après soudage :

Le soudage n'est souvent qu'une partie de l'histoire. Nous proposons des services supplémentaires pour mener à bien votre projet.

Traitement thermique après soudage – Pour les structures en 6061, nous proposons un traitement thermique de mise en solution T6 et un vieillissement artificiel. Cela restaure la résistance perdue dans la zone affectée par la chaleur.

Redressage – Pour les pièces présentant une légère déformation, nous utilisons des presses hydrauliques et des gabarits de redressage pour restaurer la planéité.

Finition de surface – Sablage abrasif, brillantage chimique, polissage mécanique et revêtement par poudre.

Découpage CNC – Usinage après soudage des trous de montage, des bords et des rainures d'étanchéité.

Assemblage – Nous pouvons installer la quincaillerie, fixer les supports et effectuer des travaux de sous-assemblage.

Notre service de soudage TIG de l'aluminium comprend la coordination avec ces processus après soudage pour assurer un déroulement fluide du projet.