comment souder la fonte d’aluminium avec la soudure bâton, tig et MIG ?

Qu’est-ce que la fonte d’aluminium

La fonte d’aluminium est utilisée pour fabriquer des blocs moteurs, des carters de moteurs et de nombreuses autres pièces automobiles en raison de leur poids léger par rapport à l’acier. Les alliages d’aluminium sont divisés en deux grandes catégories : les alliages de fonderie et les alliages corroyés . Les pièces moulées en aluminium sont principalement produites par des méthodes de moulage sous pression, de moule permanent, de sable vert et sec, d’investissement et de moulage en plâtre. Les alliages de fonderie ont également un système de désignations à quatre chiffres comme indiqué dans le tableau ci-dessous :

Les alliages de fonderie d’aluminium présentent les caractéristiques suivantes :
1. Bonne fluidité, ce qui facilite le remplissage des lames minces.
2. Point de fusion bas.
3. Transfert de chaleur rapide de l’aluminium fondu au moule.
4. L’hydrogène est le seul gaz avec une solubilité appréciable dans l’aluminium et ses alliages qui peut être contrôlé par des méthodes de traitement.
5. De nombreux alliages d’aluminium sont relativement exempts de tendances à la fissuration et à la déchirure à chaud.
6. Stabilité chimique.
7. Bon état de surface « brut de coulée ».
8. De nombreux alliages de fonderie ont une bonne soudabilité.

Soudage TIG ou MIG de la fonte d’aluminium

Le soudage de la fonte d’aluminium peut être réalisé par soudage TIG ou GMAW (MIG Welding). La sélection du fil d’apport est basée sur le type de coulée ou sa série, c’est-à-dire 2000 séries de 3000 et ainsi de suite.

Généralement, ER4043 est bon pour souder de nombreux types de pièces moulées en aluminium utilisées dans les blocs moteurs en utilisant le soudage TIG ou MIG. ER5356 est une autre option. TIG ou MIG avec polarité AC doivent être utilisés pour tout type de soudage d’aluminium, qu’il s’agisse de nouvelles soudures ou de soudures de réparation.

Soudage à la baguette de fonte d’aluminium

La propreté et l’oxydation superficielle minimale du métal d’apport sont importantes pour tous les procédés de soudage. L’huile, ou d’autres matières organiques, ainsi qu’un épais film d’oxyde sur la tige, interfèrent avec la coalescence de la soudure et sont également des sources de porosité. Pour cette raison, il est nécessaire de nettoyer la baguette de soudage et l’électrode avant l’emballage.

Le soudage à la baguette de la fonte d’aluminium n’est pas très populaire et les électrodes de soudage à la baguette sont disponibles en nombre limité sur le marché.

Préchauffage pour le soudage de fonderie d’aluminium

Le préchauffage est généralement recommandé lors du soudage de fonte d’aluminium épaisse. Comme l’aluminium a une conductivité thermique élevée, la chaleur se dissipe très rapidement, donc un préchauffage autour de 200-250 degrés F est bon, sinon vous pouvez avoir des problèmes de fusion. Le contrôle de la température entre les passes n’est pas un problème avec les matériaux en fonte d’aluminium.

Le préchauffage est recommandé pour les sections plus épaisses ou lorsqu’une pénétration suffisante ne peut pas être obtenue en raison de la conductivité thermique élevée de l’aluminium.

Ainsi, si l’un des problèmes ci-dessus est rencontré, une température de préchauffage de 150 à 200 °C peut être appliquée. De plus, lors de la réparation des grades 5XXX (Al-Mg), il peut se fissurer dans la zone de soudure ou de ZAT. Suivre un préchauffage dans ces conditions est très bénéfique pour atténuer la fissuration entre autres en utilisant le bon fil d’apport.

Paramètres de soudage TIG-MIG pour le soudage

Les paramètres de soudage TIG pour le soudage de la fonte d’aluminium sont indiqués dans le tableau ci-dessous.

Les paramètres de soudage MIG pour la réparation de la fonte d’aluminium sont indiqués dans le tableau ci-dessous.

Les soudures à l’arc au tungstène gazeux sont le plus souvent réalisées avec une alimentation en courant alternatif et un blindage gazeux à l’argon pur (AWS A5.32 (ISO 14175) – I1). Hélium [AWS A5.32 (ISO 14175) – I2] additions à hauteur de 25% du mélange avec
l’argon est utilisé pour augmenter la vitesse de fusion initiale et la quantité de fusion dans le métal de base épais. Des ajouts d’hélium jusqu’à 75 % sont très efficaces avec les alimentations AC à ondes carrées et en particulier avec des fréquences AC jusqu’à 400 Hz. Les électrodes en tungstène pur (AWS A5.12M/A5.12 classe EWP) ou en tungstène zircone (AWS A5.12M/A5.12 classe EWZr-1) sont préférables pour l’AC-GTAW. Le tungstène lanthané et cérié peut également être utilisé comme substitut du tungstène pur et zirconé. La polarité positive de l’électrode du courant alternatif fournit une action de nettoyage de l’arc pour éliminer l’oxyde de surface ; cependant, les oxydes d’aluminium épais causés par les intempéries, les traitements thermiques ou les traitements anodiques doivent être réduits par des moyens chimiques ou mécaniques avant le soudage pour obtenir des résultats uniformes et une fusion appropriée.

Soudage en fonte d’aluminium avec polarité DCEP

Le courant continu peut également être utilisé pour souder l’aluminium à l’arc au tungstène. La puissance DCEP peut être utilisée pour souder des jauges de tôle; cependant, une électrode de tungstène de 1/4 in [6,4 mm] de diamètre est nécessaire pour transporter les 125 ampères nécessaires pour souder 1/8 in [3 mm] d’épaisseur, donc cette polarité est rarement utilisée. La puissance DCEN est utilisée avec
une protection gazeuse à l’hélium (AWS A5.32 (ISO 14175) – I2) et une électrode de tungstène thorié pour le soudage des alliages à base d’aluminium. Cette polarité d’électrode négative fournit un motif de fusion profond et étroit, ce qui est avantageux pour la réparation de pièces soudées ou de pièces moulées épaisses et pour des vitesses de soudage accrues dans toutes les épaisseurs.