Soudage ATIG
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Le soudage ATIG (ou A-TIG) est une technique de soudage signifiant en anglais : Active Tungsten Inert Gas.
Il utilise le même matériel que le soudage TIG, mais se distingue par l'apport d'un dépôt de flux alcalin[N 1] actif sur les pièces (sous forme de pâte), ce qui augmente les densités de courant et la concentration d’énergie et donc la pénétration de la soudure. Ainsi, pour une même consommation d'électricité, l'épaisseur soudée est plus importante qu'en TIG traditionnel.
Il en résulte une forte modification de la morphologie des cordons soudés, doublant la gamme des épaisseurs soudables d’une seule passe.
L' ATIG a été étudié pour la première fois par l'Institut de Soudage électrique E.O. Paton (PWI) (uk) dans les années 1960, en Ukraine[1].
Le soudage ATIG est une technique qui émerge en construction mécano-soudée de produits chaudronnés depuis le milieu des années 1990.
Le dépôt alcalin de flux[N 1] actif joue un double rôle au passage de l’arc :
- il modifie le comportement et l’équilibre électrochimique de la zone ionisée, conduisant à une constriction de l’arc électrique, réduisant ainsi la tache anodique ; les densités de courant et d’énergie sont donc augmentées au sein de la source thermique ;
- il inverse les courants de convection thermo-capillaires au sein du bain métallique, initiant alors des courants centrifuges qui sont favorables au transfert des calories dans la pièce ainsi qu’à la formation de profils de bains pénétrants plutôt que mouillants[2].
Problématique
Le soudage TIG à l'avantage de pouvoir contrôler précisément l'aspect de la soudure (couche externe), mais cela ce fait au détriment de la pénétration des cordons soudés. Ceci conduit, dans de nombreux cas (épaisseurs soudées supérieures à 3 mm), à usiner les bords à souder, puis à effectuer plusieurs passes avec métal d’apport pour réaliser l’assemblage souhaité. Les origines de ces limites sont de deux ordres :
- d’une part, l’absence de transfert de métal conduit à un arc diffus dont l’énergie spécifique est faible, le rendement d’arc est donc médiocre (60 %)
- d’autre part, le métal fondu a naturellement tendance à être mouillant, c’est-à-dire à générer des courants de convection thermo-capillaires, internes au volume fondu, orientés du centre vers les bords du bain
Pour améliorer ce procédé, il faut intervenir à la fois sur les densités d’énergie, mais aussi sur les courants internes au bain de fusion.
