Le soudage MIG: Explications

Le soudage MIG, également connu sous le nom de soudage à l’arc sous gaz métallique (l’acronyme anglais GMAW est couramment utilisé sur les appareils à souder de type MIG), est un procédé qui mobilise une électrode solide alimentée en continu, un gaz de protection provenant d’une source externe et de l’énergie électrique pour faire fondre l’électrode et déposer ce matériau fondu dans le joint de soudure.

L’équipement utilisé régule automatiquement les caractéristiques électriques de l’arc. Les seules commandes manuelles requises du soudeur, et qui expliquent le mode opératoire semi-automatique de cette technique de soudage, sont la vitesse de déplacement de l’outil, la précision, la régularité et le positionnement de la torche ou du pistolet à souder. Si l’équipement est correctement réglé, l’alimentation électrique fournira l’ampérage nécessaire pour faire fondre l’électrode à la vitesse requise pour maintenir la longueur d’arc (tension) présélectionnée.

Par exemple, une augmentation du « stick-out » (distance entre la torche et la pièce à souder) va entraîner une réduction du courant de l’alimentation. Cela permet de maintenir le même échauffement de l’électrode et de ramener la longueur d’arc à sa valeur prédéfinie. Le choix du métal d’apport doit être étroitement lié au matériau de base à souder. Dans le soudage MIG, le métal d’apport ne conduit pas seulement le courant vers la zone de l’arc (ce qui entraîne la fusion du métal de base et de l’électrode), mais il renforce également le joint de soudure fini. Le soudage MIG peut être utilisé sur une grande variété de métaux et dans différentes épaisseurs. Le succès de son application dépend de plusieurs facteurs :

Électrode : composition, diamètre et conditionnement ;
Gaz de protection : type (composition), pureté et débit ;
Variables de processus : courant, tension, mode de transfert du métal et vitesse de déplacement ;
Équipement : source d’énergie, pistolet de soudage et dévidoir.

On vous conseille de consulter notre article « Comment bien souder à l’arc ? » avant de poursuivre votre lecture. Si vous êtes débutant, vous pouvez également lire notre comparatif entre le soudage MIG et le soudage TIG.

Comment souder avec un poste à souder MIG ?

Le soudage MIG est un excellent moyen d’apporter une touche plus professionnelle à vos projets de bricolage. C’est également une technique phare parmi les professionnels de l’industrie automobile et des travaux d’aménagement. Vous démarrez ? Suivez ce guide pour savoir comment souder en mode MIG. Mais avant, munissez-vous des équipements suivants :

Un poste à souder MIG (lisez notre comparatif en la matière) ;
Des vêtements de soudage pour travailler en toute sécurité ;
Un fil de soudure MIG (bobine de fil à souder du même matériau que la pièce à souder) ;
Un gaz de protection ;
Un métal d’apport pour la soudure ;
Un broyeur (optionnel) ;
Un système d’extraction de l’air.

#1 Comprendre le soudage MIG

Comme pour toutes les activités manuelles qui font appel à des compétences techniques, vous allez devoir commencer par une phase de documentation pour assimiler les bases du soudage MIG. Ce procédé qui consiste à souder à l’arc avec un métal de protection a été développé pendant la Seconde Guerre Mondiale dans l’objectif de créer des joints solides et durables de manière rapide. Aujourd’hui, il est utilisé dans de nombreuses applications en atelier et en usine, ainsi que par les amateurs et les passionnés de soudage et les aficionados des ateliers DIY.

Le concept du soudage MIG est relativement simple. Il s’agit d’utiliser un poste à souder pour amener un fil à travers une pointe de contact dans un pistolet MIG. La pointe de contact, ou panne, est chargée électriquement, ce qui lui permet de transmettre le courant électrique de soudage au fil. C’est de cette manière que l’on va créer l’arc électrique entre le fil et le métal de base que l’on souhaite souder. Dans le cas d’un poste à souder MIG avec gaz, la buse à gaz va envoyer un gaz inerte pour le protéger de l’oxydation. Il existe plusieurs modes de transfert du métal d’apport : le transfert par court-circuit (métaux fins), le transfert dit « globulaire » pour les métaux plus épais, et le transfert par pulvérisation, avec une chaleur plus élevée.

Une fois que vous aurez assimilé les bases du soudage MIG, vous allez pouvoir vous lancer dans la pratique et l’expérimentation. Votre poste à souder MIG pourra être utilisé sur de l’acier, de l’inox et de l’aluminium, quelle que soit l’épaisseur en question. Le choix du gaz de protection à utiliser dépendra du métal de base et du fil de soudure. Vous pourrez également utiliser un poste à souder MIG sans gaz dans certains cas.

#2 Préparation au soudage MIG

Comme à l’accoutumée, nous allons commencer par réunir les équipements de sécurité. Rappelons que le soudage, comme tout procédé ayant recours à l’électricité et aux chaleurs intenses, est potentiellement dangereux si des mesures de précaution ne sont pas prises. Vous aurez besoin de gants de protection, d’un masque de soudage (teinte d’indice 10, au moins) et de vêtements appropriés qui couvrent toute votre peau pour éviter les brûlures, mais aussi toute surexposition aux rayons UV.

Si vous travaillez dans un endroit mal ventilé, vous aurez besoin d’un masque anti-vapeur pour réduire au minimum la quantité de vapeurs toxiques inhalées pendant le processus de soudage. Si vous avez un extracteur, vous allez pouvoir travailler plus sereinement. Gardez un extincteur au CO₂ et un seau de sable à proximité pour éteindre tout incendie qui viendrait à se déclarer.

Une fois les mesures de précaution prises, vous allez devoir choisir votre pistolet MIG. Certains ont la forme d’un pistolet, tandis que d’autres peuvent ressembler à des torches à acétylène. A vous de choisir ce qui vous convient le mieux. La taille de l’appareil dépendra de l’ampleur du projet de soudage que vous devez réaliser. Un pistolet MIG peut également être refroidi à l’eau ou à l’air. Les pistolets refroidis à l’air sont utilisés pour 200 ampères ou moins et sont plus faciles à manipuler dans les petites zones avec une meilleure précision. Le pistolet refroidi à l’air reste l’équipement de soudage MIG le plus utilisé par les bricoleurs.

On passe par la suite à la préparation de la zone à souder. Enlevez tous les matériaux inflammables et dégagez votre plan de travail. Bien que vous puissiez placer la prise de terre directement sur la pièce à souder, la plupart des ateliers disposent d’un grand établi métallique équipé. Si d’autres personnes sont présentes dans l’atelier ou dans votre domicile, le cas échéant, on vous conseille vivement d’installer des rideaux de soudure autour de la zone de travail. Cela protégera vos collaborateurs ou les occupants de votre maison des dommages causés par les UV.

#3 Préparation du fil à souder

Il s’agira d’utiliser un fil à souder du même matériau que la pièce que vous souhaitez souder. Optez donc pour un fil à souder en aluminium si vous souhaitez souder une pièce en aluminium. Consultez notre article « Souder l’aluminium avec un poste MIG » pour ce cas précis. Voici quelques conseils pour vous retrouver et éviter le hors-piste, très décourageant si vous débutez dans le soudage MIG :

Pour le soudage de l’acier, nous vous recommandons deux fils à souder. Le fil à souder de type « AWS ER70S-3 » est un fil d’acier tout usage. C’est généralement le choix le plus économique et le plus polyvalent. Si vous ambitionnez de faire une soudure MIG dans les règles de l’art, optez plutôt pour un fil à souder de type « AWS ER70S-6 ». Il s’agit d’un fil d’acier de haute qualité, conçu pour le soudage sur de l’acier rouillé ou sale ;
Le fil à souder de type E71TGX ne nécessite pas de gaz de protection. Il est adapté au soudage à l’extérieur, même par temps venteux, et donne de bons résultats sur des matériaux peints ou rouillés ;
Variez le diamètre de votre fil à souder en fonction de l’épaisseur du métal que vous avez sur votre plan de travail. Utilisez un fil fin pour les métaux minces et un fil plus épais pour les métaux plus imposants.

Il est à présent temps de préparer la bobine du fil à souder. Serrez la tension sur la bobine pour que le fil ne se défasse pas sous l’effet de sa propre tension. Faites en sorte que les 7 premiers centimètres du fil soient aussi droits que possible pour éviter qu’il ne s’emmêle ou n’endommage le dévidoir. Utilisez un coupe-fil pour couper le fil à souder. Par la suite, vous allez amener le fil au chalumeau ou à la torche. Insérez le fil à souder dans le tube de guidage et faites-le passer sur le rouleau. Insérez ensuite le fil dans le guide-fil. Il ne faut généralement pas forcer pour réaliser cette opération. Si c’est le cas, c’est que vous avez sans doute un petit problème d’alignement.

Avant d’aller plus loin, assurez-vous que votre fil à souder est propre, sans graisse, rouille ou autres souillures susceptibles de provoquer une mauvaise soudure. Redoublez de vigilance sur ce point si vous avez eu du mal à insérer le fil à souder dans le guide-fil du rouleau. On va enfin ajuster la tension du fil à souder en agissant sur le tendeur. Attention : une tension forte va endommager votre poste à souder. En somme, il s’agira de trouver la tension efficace la plus faible possible.

#4 Réalisation de la soudure MIG à proprement parler

On va commencer par régler la polarité du poste à souder sur CCEP, soit la polarité inverse. Pendant le soudage, veillez à ce que votre électrode reste étendue à environ 8 mm à partir du tube de contact pour une soudure impeccable. Pour jouer le rôle de gaz de protection, vous pouvez vous contenter de dioxyde de carbone, choix économique par excellence, qui fera l’affaire sur les métaux qui ne sont pas spécialement très fins. Autrement, vous allez devoir travailler avec un mélange d’argon et de dioxyde de carbone (75 % – 25 %).

Le soudage MIG peut se faire en poussant ou en tirant, mais à condition de garder un angle de 10°. Pour mieux contrôler votre soudure, nous vous conseillons de maintenir le fil à souder au niveau de l’arrête avant de votre bain de fusion. Avec votre poste à souder, vous placerez le métal d’apport directement dans le joint. Procédez par itérations pour combler les espaces. Pour les joints plats, adoptez un angle de 90° (pistolet à souder perpendiculaire au métal à souder).

Vous allez devoir par la suite faire une soudure horizontale. Vous devez abaisser légèrement l’angle du pistolet pour éviter que le métal d’apport ne s’affaisse. Le mode opératoire est le même que pour la soudure à plat que nous avons détaillée précédemment. Vous devrez peut-être utiliser un fil à souder de diamètre légèrement inférieur pour éviter que le bain de fusion ne soit trop grand. Pour le soudage des matériaux à petite épaisseur, vous allez plutôt commencer par le haut pour déplacer le bain de fusion par la force de la gravité. C’est la meilleure option pour que l’arc ne pénètre pas dans le matériau. Pour les métaux plus imposants, commencez plutôt à la base, en remontant, afin d’améliorer la pénétration.

Nos conseils de pro pour un soudage MIG propre

Gardez le pistolet à souder le plus droit possible pour ne pas sertir le fil d’alimentation ;
Entraînez-vous sur un morceau de ferraille plus ou moins similaire au matériau que vous devez souder afin de vous familiariser avec le procédé de soudage MIG et acquérir le tour de main. Cela vous aidera à ajuster la tension, l’ampérage ainsi que la vitesse de déplacement du fil à souder. Une tension et un ampérage trop élevés vont brûler les trous dans votre matériau. Une tension et un ampérage trop faibles aboutiront à une soudure de mauvaise qualité qui vous lâchera. La vitesse de déplacement du fil est une variable compliquée à expliquer. C’est pourquoi vous allez devoir expérimenter et user d’un peu d’huile de coude pour trouver le bon rythme ;
Le meilleur réglage de la tension et de l’ampérage de soudage est celui qui produit une soudure aussi plate que possible, sans brûler les trous à travers la pièce à souder ;
La meilleure vitesse de déplacement du fil à souder est celle qui permet de faire sortir le fil en douceur et d’obtenir un arc stable et continu, avec un son décrit par les soudeurs comme un bon steak qui cuit ;
Faites tout ce que vous pouvez pour ne pas inhaler les fumées de soudure car elles sont toxiques. Le soudage MIG dégage relativement peu de fumée, car les gaz de protection Argon et/ou CO₂ éliminent le besoin de tout flux sur les électrodes ;
En revanche, le soudage MIG avec flux central, également connu sous le nom de soudage FCAW ou de soudage MIG sans gaz, produit des fumées, car le flux central interne du fil (donc le flux central) brûle pour créer une sorte de gaz de protection, qui est considéré comme toxique pour l’humain.

Quid des mesures de sécurité du soudage MIG ?

Portez toujours un casque de soudeur lorsque vous effectuez des travaux de soudage ou lorsque vous travaillez à l’arc, quel qu’il soit (MIG, TIG, FCAW, etc.). Si vous ne le faites pas, vous risquez de souffrir d’une affection appelée « coup d’arc » ou photokératite, c’est-à-dire d’une inflammation ou une brûlure de l’œil causée par la lumière UV intense émise par l’arc pendant le soudage. Cette inflammation ou brûlure ne sera généralement ressentie que plusieurs heures après que le dommage a été causé, généralement lorsque vous essaierez de trouver le sommeil.

Il est également fortement recommandé de toujours porter des chaussures « pleines » (fermées sur tous les côtés), une chemise épaisse et à manches longues, un pantalon long et des gants, non seulement pour vous protéger des scories (petits morceaux de métal fondu causés par le soudage à l’arc) mais aussi pour vous protéger des « coups de soleil » qui peuvent être causés par l’exposition aux rayons UV du soudage à l’arc sans protection.

Sachez toujours qu’une pièce que vous venez de souder restera extrêmement chaude pendant un certain temps. Assurez-vous donc qu’elle soit inaccessible aux occupants de votre maison, notamment les enfants.

La FAQ du soudage MIG

#1 Une fuite de gaz provenant du soudage MIG peut-elle être nocive ?

Tout gaz peut devenir nocif s’il est inhalé en grande quantité. Les gaz réduisent le niveau d’oxygène de l’air. Les extracteurs et aspirateurs absorbent les gaz toxiques et empêchent leur inhalation. Equipez-vous donc en conséquence.

#2 Comment réduire la porosité ?

Il y a de fortes chances que la pression de votre gaz de protection soit trop basse ou trop élevée. Essayez d’ajuster votre pression de travail à 1,5 voire 1,7 bars.

#3 Le MIG est-il utilisé dans l’assemblage des véhicules ?

Les techniques de soudage MIG et TIG peuvent toutes les deux être utilisées dans l’assemblage des véhicules. Cependant, le soudage MIG est généralement préféré en raison de sa rapidité, de sa facilité d’utilisation et de sa capacité à produire des soudures consistantes, régulières, propres et de haute qualité, sans scories.