soudure de l’aluminium 6061

Qu’est-ce que l’aluminium 6061-T6

La nuance 6061  (désignation UNS (Unified Numbering System) A96061) est un alliage d’aluminium durci par précipitation, contenant du magnésium et du silicium comme principaux éléments d’alliage.

Il est généralement disponible en :

1. 6061-O (nuances recuites, pré-trempées),

2. 6061-T6 (grades mis en solution et trempés artificiellement) et

3. 6061-T651 (mise en solution, étirée sans stress et vieillie artificiellement)

Le diagramme ci-dessous donne un aperçu des alliages d’aluminium généraux.

Classification des nuances d’aluminium

Propriétés chimiques de l’aluminium 6061-T6

AlmgSiFeCuCrZnTiMnReste
95,85 – 98,560,8 – 1,20,40 – 0,80,0 – 0,70,15 – 0,400,04 – 0,350,0 – 0,250,0 – 0,250,0 – 0,150,05 chacun, 0,15 au total

Propriétés physiques de l’aluminium 6061-T6

Propriété physiqueValeur
Densité2,70 g/cm³
Point de fusion650 °C
Dilatation thermique23,4 x10^-6 /K
Module d’élasticité70 GPa
Conductivité thermique166 W/mK
Résistivité électrique0,040 x10^-6 .m

Spécifications : BS EN 755-2 : 2008

Propriété mécaniqueValeur
Contrainte de preuve240 min MPa
Résistance à la traction260 min MPa
Dureté Brinell95 HB

Fil d’apport TIG/ MIG pour soudage 6061-T6

L’aluminium de qualité 6061-T6 est soudé à l’aide de ER5356 et ER4043. Les deux types sont bons pour le soudage des matériaux en aluminium 6061.

1. Filler ER4043 (TIG/MIG) – L’alliage d’apport 4043, un alliage à 5% de silicium, est souvent utilisé pour souder les matériaux de base 6061, il n’est pas couramment utilisé lorsque la résistance au cisaillement du composant est une considération prédominante. L’alliage d’apport 4043 est un alliage d’apport à base de silicium qui est souvent utilisé pour tirer parti de la capacité des éléments à favoriser la fluidité de l’aluminium. Bien que des soudures sur rainures puissent être réalisées à l’aide de cet alliage d’apport qui peut typiquement satisfaire aux exigences minimales d’essai de traction transversale, cet alliage d’apport a une résistance au cisaillement considérablement inférieure à celle des alliages d’apport de la série 5xxx. 

Filler ER5356 (TIG/MIG) – Le fil de soudage en aluminium ER5356 est principalement utilisé lorsqu’une résistance de soudure et une ductilité supérieures sont requises et est compatible avec les alliages 5050, 5052, 5083, 5154, 5356, 6061 et 6363. 5356 a une plus grande résistance à la corrosion (eau salée) et une meilleure correspondance des couleurs après anodisation.

Utiliser avec la polarité inversée CC. Un gaz de protection argon est requis.

Sélection de consommables de soudage pour le soudage de l’aluminium

Utilisez ce tableau pour trouver le fil d’apport GTAW/GMAW le mieux adapté pour souder les différentes qualités d’aluminium.

La fissuration à chaud peut être évitée en utilisant un fil d’apport de type 4043, mais cela donnera une ductilité et une ténacité inférieures à celles du fil de type 5356. Les types 4043 en raison de la teneur élevée en silicium donnent une mauvaise correspondance des couleurs aux métaux de base en aluminium 5XXX et 6XXX après traitement d’oxydation anodique.

Lors du soudage 5XXX (fort en Mg, plus de 3% généralement), le 4043 est un mauvais choix car il produira un composé intermétallique de mg 2 Si dans le métal d’apport. Cela réduira la ductilité du métal fondu et augmentera sa sensibilité aux fissures.

Cliquez ici pour voir l’image en grand format.

Processus de soudage :

L’aluminium peut être facilement soudé par soudage TIG et MIG. Le soudage TIG avec courant alternatif est utilisé pour le soudage de sections plus minces. L’utilisation du courant alternatif donne un demi-cycle de nettoyage cathodique dans les processus manuels et automatiques. Le MIG est utilisé pour les sections plus lourdes.

Les procédés de soudage avancés tels que le soudage au laser et le soudage par friction-malaxage sont maintenant largement utilisés dans la fabrication de l’aluminium.

Soudure TIG aluminium

Paramètres de soudage en aluminium TIG

Paramètres de soudage en aluminium MIG

Gaz de protection :

L’argon pur est largement utilisé. Mélange Argon-Hélium en soudage MIG. L’ajout d’hélium aide à une meilleure formation de la soudure et augmente la vitesse de soudage. L’hélium minimise également le risque de pores et de manque de fusion. L’hélium pur n’est pas utilisé en raison du potentiel d’ionisation élevé du gaz ainsi que du coût élevé du gaz.

Préchauffage :

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. Suite à un préchauffage dans ces conditions est très bénéfique pour atténuer la fissuration entre autres à l’aide de fil d’apport droit.

Regardez notre vidéo YouTube pour savoir ce qu’est le préchauffage, l’inter-passage et le post-chauffage.

Température entre les passes :

Habituellement, la température entre les passes est maintenue au-dessus de la température minimale de préchauffage.