Pourquoi l’aluminium se soude autrement que l’acier : conseils TIG et MIG

L’aluminium sanctionne les habitudes prises sur l’acier. Il fond à une température deux fois plus basse mais demande plus de chaleur, il ne prévient pas par un changement de couleur avant de s’effondrer, et il est recouvert d’un oxyde qui fond à trois fois la température du métal.

La couche d’oxyde

Toute surface d’aluminium porte une couche d’Al₂O₃ qui se reforme en quelques minutes après avoir été enlevée. Elle fond à environ 2050 °C contre 660 °C pour le métal : l’arc rencontre donc une peau réfractaire posée sur un bain déjà liquide en dessous. C’est ce qui provoque l’arc errant, la suie noire dans la soudure et les inclusions d’oxyde.

Deux nettoyages, et les deux sont nécessaires. Mécaniquement : une brosse métallique inox réservée exclusivement à l’aluminium, utilisée juste avant le soudage — pas une heure avant. Électriquement : l’alternance électrode au + du cycle alternatif en TIG arrache la couche de la surface devant l’arc. Ce décapage cathodique est toute la raison pour laquelle l’aluminium se soude au TIG en courant alternatif.

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La chaleur, et l’absence d’avertissement

L’aluminium conduit la chaleur environ cinq fois plus vite que l’acier : il évacue la chaleur du joint et un départ à froid ne fond pas. Sur les fortes épaisseurs, un léger réchauffage aide au départ et chasse la condensation — mais pour les alliages 6xxx le plafond est d’environ 120 °C, préchauffage et température entre passes confondus, et pour 15 minutes au plus (limite AWS D1.2 pour les alliages à durcissement structural et les 5xxx à plus de 3 % de Mg, telle que citée par Hobart et ESAB). Au-delà, la ZAT perd définitivement son état de traitement.

Le point qui piège tout le monde : l’aluminium ne rougit pas avant de fondre. L’acier prévient en devenant rouge ; l’aluminium passe de l’apparence du froid à l’effondrement en trou sans rien entre les deux. Le seul avertissement est la surface qui devient brillante et liquide, environ une seconde avant qu’il soit trop tard.

Réglages TIG

Courant alternatif, avec la balance réglée sur plus de temps électrode au − quand on veut de la pénétration et plus de temps électrode au + quand la surface demande du décapage — environ 70/30 est un point de départ normal. La fréquence du courant alternatif resserre le cône de l’arc quand elle monte : 100–120 Hz pour un arc concentré sur les tôles minces.

Tungstène : pur (vert) ou zirconié (blanc) si le poste donne une onde sinusoïdale, car tous deux conservent le bout en boule qui lui convient ; lanthané (bleu) affûté en pointe sur un poste inverter moderne à onde carrée. Diamètre avec une marge par rapport à la valeur en courant continu, car le courant alternatif chauffe plus l’électrode — le calculateur de tungstène en tient compte.

Gaz : argon pur, et en plus grande quantité que sur l’acier — 8–14 l/min — car l’argon doit chasser l’air d’un bain qui s’oxyde instantanément.

Réglages MIG

Argon pur, transfert par pulvérisation axiale ou pulsé, et jamais en court-circuit : le court-circuit sur l’aluminium donne des collages à froid qui ressemblent à une soudure et n’en sont pas.

Le problème de l’alimentation domine tout. Le fil d’aluminium est assez mou pour flamber sous la pression nécessaire pour le pousser dans une torche normale, donc : galets d’entraînement à gorge en U, gaine PTFE, pression de galets minimale, la torche la plus courte avec laquelle vous pouvez travailler, tendue droite. Dès que le travail dépasse l’occasionnel, un pistolet à bobine ou une torche push-pull n’est pas un luxe.

Porosités

L’hydrogène se dissout facilement dans l’aluminium fondu et presque pas dans l’aluminium solide : tout ce qui s’est dissous pendant le soudage ressort quand la soudure se solidifie. Les sources sont l’humidité en surface, l’huile et l’oxyde hydraté sur le matériau stocké à l’extérieur.

Les parades sont les plus ennuyeuses : dégraisser au solvant, brosser juste avant le soudage, garder la baguette d’apport propre et sèche, et ne pas souder un matériau froid couvert de condensation. Voir aussi les porosités dans les soudures.

ER 4043 ou ER 5356

Quel alliage, et quel métal d’apport

Avant de choisir le fil, il faut savoir ce qu’on a sur l’établi. Le premier chiffre de la désignation de l’alliage donne l’élément d’addition principal, et c’est lui qui décide du métal d’apport plus que l’épaisseur ou le procédé.

Si la pièce doit être anodisée, le choix se réduit au 5356 — le 4043 vire au gris, comme le montre le tableau comparatif ci-dessus. Si le joint travaille au-dessus de 65 °C, le 5356 est exclu à cause de la corrosion sous contrainte. Quand les deux conditions s’appliquent à la fois, prenez la décision avec le fabricant du métal d’apport.

TIG en courant alternatif, pas à pas

1. Balance. Partez d’environ 30 % de décapage, comme dans le tableau des réglages. Plus de décapage donne une bande dépolie plus large à côté de la soudure et une électrode plus chaude ; moins donne plus de pénétration mais l’oxyde cesse de se soulever.
2. Électrode. WZ-8 avec un bout en boule ou, sur les postes inverter plus récents, ce que précise la notice du poste. Le diamètre vient du calculateur de tungstène.
3. Amorçage. Courant plus élevé au début, parce que l’aluminium absorbe la chaleur ; la pédale réduit le courant à mesure que la pièce chauffe.
4. Métal d’apport. Amenez la baguette sur le bord avant du bain et gardez-la dans la protection gazeuse — un bout de baguette chaud s’oxyde en une seconde.
5. Lire la soudure. Une bande brillante dépolie à côté du cordon est la zone de décapage et elle doit être là. De la suie noire sur le cordon signale de la saleté, un décapage insuffisant ou trop peu de gaz.

Les règles générales du procédé sont sur la page soudage TIG.

MIG sur aluminium : pourquoi le push-pull

Le fil d’aluminium est mou. Poussé dans plusieurs mètres de faisceau, il flambe, fait des nids d’oiseau aux galets et avance par à-coups. C’est pourquoi le tableau des réglages indique un dévidoir push-pull, et, quand il n’y en a pas, on recourt à l’un des remplacements :

• Torche push-pull — un second moteur dans la poignée tire le fil pendant que les galets du dévidoir le poussent. La solution d’atelier, et la seule fiable avec de longs faisceaux.
• Pistolet à bobine — une petite bobine dans le pistolet lui-même, de sorte que le fil ne parcourt que quelques centimètres. Pratique pour le travail occasionnel.
• Un faisceau court avec une gaine PTFE, des galets à gorge en U et une tension légère — fonctionne avec le 5356, plus rigide ; le 4043 donne plus de mal.

Le tube contact pour l’aluminium fait une taille de plus que le fil, car le fil se dilate à la chaleur. Soudez en poussant, pas en tirant, pour que le gaz précède le bain. Gaz : argon, et à partir de 6 mm argon avec 30 % d’hélium, comme dans le tableau. Le réglage des galets et de la gaine est traité dans l’entretien du poste à souder.

Exemple chiffré : un cadre en tube carré 6082, 40×40×3

1. Alliage 6082 — série 6xxx, donc métal d’apport 4043, ou 5356 si le cadre doit être anodisé.
2. Procédé. Pour quelques cadres, TIG en courant alternatif ; pour une série, MIG push-pull, de préférence pulsé.
3. Préparation. Dégraisser, brosse inox réservée à l’aluminium seul, et souder dans les quelques minutes qui suivent le nettoyage.
4. Température. Préchauffage sans dépasser la limite donnée dans la section sur la chaleur ci-dessus — au-delà, l’alliage perd son état de traitement. Laissez la pièce refroidir entre les passes.
5. Résistance. La ZAT du 6082 est toujours plus faible que le métal de base — c’est au concepteur du cadre d’en tenir compte, pas au soudeur. Le poids des profilés vient du calculateur de poids d’aluminium.

Erreurs fréquentes sur l’aluminium

• Une brosse qui a touché de l’acier. Des particules de fer dans la soudure signifient corrosion et inclusions.
• Un disque abrasif pour la préparation des bords. Le grain s’incruste dans le métal mou — utilisez une fraise ou une lime à aluminium.
• Du fil d’une bobine laissée à l’air libre dans l’atelier. L’oxyde hydraté sur le fil, c’est de l’hydrogène dans la soudure et des porosités.
• Tirer la torche MIG. Le bain sort de la protection gazeuse et la soudure noircit.

Auteur : Dmitry Frolov, soudeur et métallier Mis à jour : 27 septembre 2026