Souder l'aluminium : préparation, procédé, métal d'apport

environ 660 °C

fusion de l’aluminium

environ 2 000 °C

tenue de l’oxyde en surface

65 à 95 °C

préchauffage des pièces épaisses

argon pur

gaz de protection par défaut

Pourquoi l’alumine décide de tout

L’aluminium porte en surface une couche d’oxyde, l’alumine. C’est elle qui complique le soudage.

Le métal de base fond vers 660 °C, alors que cette couche résiste vers 2 000 °C. Sans nettoyage sérieux, le bain se forme sous une peau qui ne s’ouvre pas : le cordon manque de liaison, ou semble beau en surface et faible à l’intérieur. En TIG, le courant alternatif casse cette couche à chaque alternance.

On ne compense pas une surface sale avec plus de chaleur : on obtient plus de déformation, plus de porosité et parfois un perçage.

L’aluminium aspire aussi la chaleur dans la masse. Sur une tôle fine, la marge est étroite ; sur une pièce épaisse, la chaleur part si vite qu’un préchauffage devient utile.

Troisième difficulté, la porosité : l’hydrogène de l’humidité ou des traces grasses reste piégé dans le bain de fusion et laisse de petits trous au refroidissement.

1. Dégraisser, brosser, sécher

Le réglage de départ d’une soudure aluminium, c’est la surface.

1. Dégraissez d’abord. Chiffon propre et dégraissant sur les deux faces et sur les chants. Brosser avant pousse la graisse dans les aspérités.
2. Brossez ensuite. Brosse inox réservée à l’aluminium, jamais passée sur l’acier : une brosse contaminée dépose des particules de fer dans le cordon. Brossez dans un sens, sans appuyer.
3. Soudez rapidement après nettoyage. L’oxyde se reforme vite à l’air.
4. Séchez la pièce. Une pièce froide condense vite, surtout dans un atelier humide.
5. Gardez l’apport au sec. Suivez la notice du fabricant pour le stockage et, si besoin, l’étuvage.

Quand l’épaisseur l’impose, préparez un chanfrein, une coupe en biseau qui laisse mieux entrer le bain. Sa forme dépend de l’épaisseur, du procédé et de l’assemblage : on suit la fiche du consommable.

Sur l’aluminium, le défaut vient plus souvent de la préparation que du poste.

2. Choisir le procédé selon l’épaisseur

Le TIG reste le plus propre sur la tôle fine, le MIG devient intéressant dès qu’il faut alimenter un joint plus large, et l’électrode enrobée reste un dépannage.

Les numéros 141, 131 et 111 suivent la NF EN ISO 4063:2023. Les positions de soudage relèvent de la NF EN ISO 6947:2019 : à plat, en angle, verticale ou plafond, le réglage et la protection gazeuse changent.

Les plages d’intensité varient selon le poste, le fil et le diamètre : pas de valeur isolée sans la fiche technique.

Sur le MIG aluminium, quatre points comptent :

• un fil tendre ;
• une gaine adaptée pour qu’il glisse sans se coincer ;
• une torche tenue en poussant ;
• un gaz propre, en général de l’argon pur.

Le mode pulsé, s’il existe, aide à garder un bain lisible et à limiter l’excès de chaleur. Le critère de choix, c’est l’épaisseur, la géométrie du joint et la répartition de la chaleur.

3. Choisir le métal d’apport selon l’alliage

Identifiez d’abord l’alliage : le profilé ou la fiche fournisseur donnent la série, parfois le tempérament. Un mauvais apport peut donner un cordon fragile ou une fissure à chaud, même si le réglage paraît correct.

Le 4043 contient du silicium : il fluidifie le bain. Le 5356 contient du magnésium, ce qui donne un cordon plus résistant. Si la pièce doit être anodisée ensuite, vérifiez le choix de l’apport : l’aspect final peut changer.

Pour une structure qui porte, ne décidez pas au jugé : faites vérifier l’assemblage par un bureau d’études ou un professionnel qualifié.

4. Préchauffer, gazer, régler

Préchauffage

Il devient utile sur les fortes épaisseurs, avec une plage de 65 à 95 °C donnée par plusieurs fabricants de consommables et de postes.

Pour les alliages traitables thermiquement et les 5xxx à plus de 3 % de magnésium, plusieurs guides limitent le préchauffage et la température entre passes à 121 °C pendant 15 minutes au maximum. Un crayon thermique ou un thermomètre de contact vaut mieux qu’une estimation au toucher.

Gaz

L’argon pur reste le choix de base en TIG comme en MIG. L’hélium peut entrer dans le mélange sur les fortes épaisseurs, car il apporte plus d’énergie au bain. Le débit dépend du procédé, de la buse, de la position et du courant : on suit la fiche du fabricant.

Départ du cordon

Il faut aller assez vite pour ne pas laisser la chaleur se perdre dans la pièce. Si le bain tarde à s’installer, augmentez l’intensité ou corrigez la préparation plutôt que de ralentir jusqu’à la surchauffe. En MIG, la régularité d’avance du fil compte presque autant que l’intensité.

Ce qui fait rater : symptôme, cause, correction

Le défaut visible n’est souvent que l’aboutissement d’une erreur plus tôt : un pore renvoie à l’humidité, une fissure à un apport mal choisi, une tôle percée à un excès de chaleur. Cette lecture évite de tourner le bouton au hasard.

Contrôler le cordon

Un cordon réussi est régulier, sans pores en surface, avec une liaison nette au métal de base et sans suie noire. Le cratère de fin demande un regard particulier : il peut se fissurer au refroidissement.

Ne confondez pas joli et solide. Si l’assemblage doit durer ou porter, le contrôle par un soudeur qualifié ou un bureau d’études reste la bonne porte.

Cas limites : aluminium sur acier, brasure

Aluminium sur acier

Les deux métaux forment des composés fragiles au contact direct : l’assemblage soudé est très délicat. On passe par des solutions spéciales ou par un assemblage mécanique. Pour un autre métal difficile à souder, voyez Souder l’inox : procédés, apports et décapage des soudures.

Brasure

À la lampe, autour de 450 à 500 °C avec un métal d’apport et un flux adaptés, on parle de brasure, pas de soudure : le métal de base ne fond pas. Elle convient à de petites réparations, pas à une pièce soumise à des efforts importants.

Se protéger

Aspirez les fumées à la source. Portez un masque à verre teinté adapté à l’intensité, des gants, des vêtements couvrants et une protection contre le rayonnement de l’arc. L’aluminium renvoie une lumière vive et chauffe vite.

L’INRS détaille ces points dans son document ED 668 et rappelle que les fumées de soudage sont un risque majeur. Laissez refroidir la pièce avant de la reprendre et ne travaillez pas près d’éléments inflammables.