Électrodes enrobées, bobine de fil MIG et électrodes tungstène TIG posées sur un établi

Soudure à l'arc : MIG-MAG, TIG ou électrode enrobée, quel procédé choisir

Trois procédés se partagent la quasi-totalité de la soudure à l'arc en atelier comme sur chantier : l'électrode enrobée, le MIG-MAG et le TIG. Tous les trois fondent le métal avec un arc électrique, tous les trois donnent un assemblage solide, et pourtant ils ne se choisissent pas au hasard. Le bon critère n'est ni le prix du poste ni l'habitude : c'est l'épaisseur, le métal, et surtout le lieu où vous allez souder.

Ce guide explique ce que fait chaque procédé, lequel prendre selon votre pièce, pourquoi le vent disqualifie deux d'entre eux sur trois, et ce qu'il faut préparer avant d'amorcer. Pour les réglages fins sur l'inox et l'aluminium, le guide dédié au soudage de l'inox et de l'aluminium traite les gaz et les métaux d'apport de ces deux matières.

Ce qu'est la soudure à l'arc

La soudure à l'arc utilise un arc électrique entre une électrode et la pièce pour porter le métal à sa température de fusion, de sorte que les deux bords se mélangent et ne forment plus qu'une seule pièce après refroidissement. C'est la différence de fond avec le brasage, qui colle deux pièces avec un métal d'apport fondu sans fondre les pièces elles-mêmes.

Le bain de fusion doit être protégé de l'air pendant qu'il est liquide, sans quoi l'oxygène et l'azote de l'atmosphère le fragilisent et le rendent poreux. C'est précisément sur ce point que les trois procédés diffèrent : chacun protège le bain d'une manière différente, et c'est cette différence qui dicte leurs domaines d'emploi.

Ces procédés portent aussi des numéros normalisés, utiles à connaître parce qu'on les retrouve sur les notices de poste et dans les documents techniques. La norme ISO 4063 attribue le 111 à l'électrode enrobée, le 135 au MAG, le 131 au MIG, le 136 au fil fourré sous gaz et le 141 au TIG.

L'électrode enrobée, ou MMA

L'électrode enrobée est une baguette métallique recouverte d'un enrobage minéral. En fondant, l'enrobage dégage un gaz qui protège le bain et laisse en surface un laitier qu'il faut piquer après refroidissement.

Son avantage décisif est l'autonomie : pas de bouteille de gaz, pas de dévidoir, un poste léger et peu coûteux. Elle tolère aussi un métal moins bien préparé que les autres procédés, un reste de calamine ou une légère oxydation n'empêchant pas de souder correctement.

Ses limites sont tout aussi nettes. Le laitier demande un nettoyage systématique entre les passes. L'amorçage s'apprend, et une électrode qui colle est le lot de tout débutant. Surtout, elle devient difficile à maîtriser sous 2 mm d'épaisseur, où elle perce la tôle plus qu'elle ne la soude.

Les électrodes se choisissent par leur enrobage et leur diamètre. L'électrode rutile de 2 mm couvre les épaisseurs de 2 à 3 mm sur acier brut, et sa désignation ISO 2560-A se lit de gauche à droite : E pour électrode enrobée, 42 pour la classe de résistance du métal déposé, RC pour un enrobage rutile-cellulosique.

Le MIG-MAG, le procédé polyvalent

Le MIG-MAG déroule un fil plein en continu et protège le bain par un gaz amené à la torche. Le fil sert à la fois d'électrode et de métal d'apport, ce qui explique sa vitesse : on avance sans jamais s'arrêter pour changer de baguette.

La distinction entre les deux sigles porte sur le gaz. Le MAG emploie un gaz actif, dioxyde de carbone pur ou mélange argon et CO2, et c'est le procédé de l'acier. Le MIG emploie un gaz inerte, argon ou mélange argon-hélium, pour l'inox et l'aluminium. En pratique, un poste dit MIG-MAG fait les deux, le gaz changeant selon la matière.

C'est le meilleur compromis pour qui débute et veut avancer vite sur de l'acier, de la tôle fine jusqu'aux fortes épaisseurs. Il ne laisse pas de laitier à piquer, les projections restant le seul nettoyage à prévoir.

Deux contraintes à accepter. Il faut une bouteille de gaz, avec son encombrement, son coût et sa logistique. Et le poste comporte des consommables d'usure, dont les tubes contact, qui s'obstruent et se remplacent régulièrement.

Le TIG, la précision

Le TIG utilise une électrode en tungstène qui ne fond pas, un gaz inerte pour la protection, et un métal d'apport que l'opérateur amène à la main dans le bain. L'une des mains tient la torche, l'autre la baguette.

C'est le procédé le plus précis et le plus propre. Pas de laitier, pas de projection, un cordon régulier qui peut rester visible sans retouche. Sur de l'acier, c'est le choix des faibles épaisseurs et des pièces où le cordon se voit.

C'est aussi le plus lent et le plus exigeant. Il demande un métal parfaitement propre et dégraissé, une coordination des deux mains qui s'acquiert avec le temps, et un poste plus coûteux.

Le TIG est également le procédé de référence de l'inox et de l'aluminium, mais ces deux matières relèvent d'une logique de réglage à part, courant, gaz et métal d'apport, entièrement traitée dans le guide du soudage de l'inox et de l'aluminium. Le présent guide se concentre sur l'acier.

Le comparatif des trois procédés

Critère Électrode enrobée MIG-MAG TIG
Numéro ISO 4063 111 131 et 135 141
Protection du bain Enrobage qui se consume Gaz à la torche Gaz à la torche
Épaisseurs favorables À partir de 2 mm De la tôle fine aux fortes épaisseurs Faibles épaisseurs et pièces fines
Métaux Acier surtout Acier, inox, aluminium selon le gaz Inox, aluminium, acier fin
Vitesse d'exécution Moyenne Rapide Lente
Travail en extérieur Possible Sensible au vent Très sensible au vent
Propreté du métal exigée Tolérante Moyenne Élevée
Nettoyage après soudure Laitier à piquer Projections Aucun
Facilité d'apprentissage Moyenne Accessible Longue

Le critère que personne ne regarde : le vent

Le MIG-MAG et le TIG protègent le bain par un gaz soufflé à la torche, et un courant d'air suffit à chasser ce gaz, ce qui rend le cordon poreux sans que l'opérateur s'en aperçoive. C'est la raison pour laquelle l'électrode enrobée reste le procédé du chantier, alors qu'elle paraît dépassée en atelier.

L'ordre de grandeur est plus faible qu'on ne l'imagine : une brise légère, une porte d'atelier ouverte en courant d'air, un ventilateur orienté vers le poste suffisent à dégrader la protection gazeuse. Et le défaut est insidieux, parce que le cordon paraît correct en surface alors que sa porosité est interne.

Trois réponses possibles selon la situation. En atelier fermé, le MIG-MAG ou le TIG sans réserve. En extérieur ou en courant d'air, l'électrode enrobée, dont la protection est générée sur place par l'enrobage. En extérieur avec besoin de vitesse, le fil fourré sans gaz, qui combine le dévidoir du MIG et une protection intégrée au fil, au prix de projections plus abondantes.

Attention à ne pas confondre ventilation et courant d'air sur le poste. Il faut à la fois ventiler le local pour évacuer les fumées, et éviter que le flux d'air ne balaye la zone de soudage. Un captage orienté correctement fait les deux.

Choisir selon l'épaisseur et le métal

L'épaisseur de la pièce la plus fine détermine le procédé, parce que c'est elle qui risque d'être percée. Le métal, lui, détermine le gaz et le métal d'apport, pas le procédé lui-même.

  • Sous 1,5 mm : TIG, ou MIG-MAG avec un fil fin et une intensité réduite. L'électrode enrobée perce.

  • De 2 à 5 mm : les trois procédés conviennent. Le MIG-MAG pour la vitesse, l'électrode pour l'autonomie, le TIG si le cordon reste visible.

  • Au-delà de 5 mm : MIG-MAG ou électrode enrobée, avec une préparation des bords en chanfrein et plusieurs passes.

  • Acier brut : MAG avec mélange argon-CO2, ou électrode rutile. C'est le cas le plus simple et le plus courant.

  • Acier galvanisé : le zinc se vaporise avant la fusion de l'acier, donc il se décape avant soudure puis se restitue après, et les fumées se captent.

  • Inox et aluminium : TIG ou MIG selon la pièce, mais avec des réglages, des gaz et des métaux d'apport propres à chaque matière, traités dans un guide dédié.

Pour arbitrer l'épaisseur au moment de la commande plutôt qu'à l'atelier, le guide pour choisir l'épaisseur d'une tôle acier donne les correspondances par usage.

Sécurité : les trois risques du poste à souder

Les trois procédés partagent les mêmes risques, et aucun n'est spécifique au débutant.

Le rayonnement d'abord. L'arc émet un ultraviolet intense qui provoque le coup d'arc, une inflammation douloureuse de la cornée apparaissant plusieurs heures après l'exposition. Un masque à la teinte adaptée est indispensable, et les personnes présentes dans la pièce doivent être protégées par un écran, le rayonnement réfléchi suffisant à brûler.

Les fumées ensuite. Leur composition dépend du métal, du métal d'apport et surtout des revêtements présents. L'INRS détaille la composition des fumées et la hiérarchie des mesures de prévention dans son dossier sur les fumées de soudage : réduire l'émission à la source, capter localement, et seulement ensuite protéger l'opérateur par un appareil respiratoire. Le cas du zinc sur l'acier galvanisé est particulièrement surveillé, l'oxyde de zinc pouvant provoquer la fièvre des métaux.

Les projections et la chaleur enfin. La pièce reste brûlante longtemps après la dernière passe, et les projections traversent un vêtement synthétique. Gants, vêtement coton ou cuir, et une zone de travail dégagée de tout produit inflammable.

Préparer la pièce avant d'amorcer

La qualité d'un cordon se décide avant d'allumer le poste, et c'est ce que les débutants sous-estiment le plus.

Le bridage en premier. Une pièce qui bouge pendant la soudure donne un cordon irrégulier et une géométrie fausse au refroidissement, le retrait du métal tirant l'assemblage. Un étau de serrage trois axes maintient un angle droit pendant les passes et évite la reprise.

La préparation des bords ensuite. Au-delà de 5 mm, un chanfrein permet au bain d'atteindre le fond du joint plutôt que de ponter en surface. L'écartement entre pièces compte autant que l'angle.

La propreté enfin, qui conditionne le procédé autant que l'inverse. Un métal huilé ou peint dégage des fumées et donne un cordon poreux. Pour les cas particuliers du tube, la préparation en gueule de loup et l'ordre des passes sont détaillés dans le guide pour souder un tube acier, et le raccordement par coude à souder évite parfois une découpe complexe.

Deux cas méritent leur propre méthode : le soudage d'un grillage rigide, où les fils sont fins et l'apport de chaleur critique, et les situations où l'on peut assembler du métal sans souder, par collage, rivetage ou boulonnage, ce qui reste souvent la meilleure décision sur une pièce galvanisée ou démontable.

Questions fréquentes sur la soudure à l'arc

Quelle différence entre MIG, TIG et électrode enrobée ?

Les trois fondent le métal avec un arc électrique, mais protègent le bain différemment. L'électrode enrobée génère sa protection en consumant son enrobage, le MIG-MAG et le TIG l'amènent par un gaz à la torche. Le MIG-MAG déroule un fil qui sert d'apport, le TIG utilise une électrode en tungstène qui ne fond pas et un apport amené à la main.

Quel procédé choisir pour débuter ?

Le MIG-MAG en atelier fermé : il s'apprend vite, avance rapidement et ne laisse pas de laitier à piquer. L'électrode enrobée si vous soudez dehors ou sans accès à une bouteille de gaz, en acceptant un apprentissage de l'amorçage un peu plus long.

Peut-on souder au MIG ou au TIG en extérieur ?

C'est déconseillé dès qu'il y a du vent, même léger. Le courant d'air chasse le gaz de protection et rend le cordon poreux de façon invisible en surface. En extérieur, l'électrode enrobée ou le fil fourré sans gaz sont les bonnes réponses.

Quelle différence entre MIG et MAG ?

Uniquement le gaz. Le MAG emploie un gaz actif, CO2 ou mélange argon-CO2, pour l'acier. Le MIG emploie un gaz inerte, argon ou argon-hélium, pour l'inox et l'aluminium. Un poste dit MIG-MAG fait les deux, le gaz changeant selon la matière.

Quelle épaisseur minimale peut-on souder à l'électrode ?

En pratique 2 mm. En dessous, l'électrode enrobée perce la tôle plus qu'elle ne la soude, et il faut passer au TIG ou au MIG-MAG avec un fil fin et une intensité réduite.

Que signifie la désignation d'une électrode enrobée ?

Elle suit la norme ISO 2560-A et se lit de gauche à droite. Dans E 42 0 RC, le E désigne une électrode enrobée, le 42 la classe de résistance du métal déposé, et RC un enrobage rutile-cellulosique. Le diamètre se choisit ensuite selon l'épaisseur à souder.

Pourquoi mon cordon est-il poreux ?

Trois causes dominent. Une protection gazeuse insuffisante, par courant d'air ou débit mal réglé. Un métal sale, huilé, peint ou revêtu, dont les produits de décomposition se retrouvent dans le bain. Ou une vitesse d'avance qui ne laisse pas aux gaz le temps de s'échapper.

Le coup d'arc, c'est quoi exactement ?

Une inflammation de la cornée provoquée par l'ultraviolet de l'arc, qui se déclare plusieurs heures après l'exposition et non sur le moment. C'est pour cette raison qu'on ne juge pas de sa protection à la gêne ressentie : le masque à teinte adaptée est obligatoire dès le premier amorçage, et les personnes alentour doivent être protégées par un écran.

La méthode de décision en trois questions

Première question : où allez-vous souder ? En extérieur ou en courant d'air, l'électrode enrobée ou le fil fourré. En atelier fermé, tout est ouvert.

Deuxième question : quelle est l'épaisseur de la pièce la plus fine ? Sous 1,5 mm, TIG ou MIG-MAG à faible intensité. Au-delà de 5 mm, MIG-MAG ou électrode avec préparation des bords.

Troisième question : le cordon restera-t-il visible ? Si oui, TIG. Si non, le procédé le plus rapide dont vous disposez. Le reste, gaz et métal d'apport, découle de la matière, et la tôle acier comme les autres produits de la gamme acier se commandent déjà découpés aux cotes, ce qui réduit d'autant le nombre de soudures à faire.