L'inertage est une procédure qui consiste à remplacer une atmosphère réactive (oxydante, inflammable, explosive) ou tout simplement l’air ambiant par un gaz inerte.
Le gaz inerte, le plus souvent utilisé en soudure est l'argon mais d’autres comme l'azote ou le CO2 sont également utilisés. Les gaz d’inertage sont destinés à chasser l’oxygène ambiant autour d’une zone de soudage, principalement afin d’éviter toute corrosion au niveau de la surface chauffée à haute température.
D’où vient l’expression de gaz inerte ?
Un gaz inerte ne contient pas de matière active qui pourrait influencer le résultat final d’une soudure. Il faut cependant être très attentif par rapport à la bonne définition du gaz d’inertage car certains soudeurs ajoutent des gaz actifs en très petite quantité. Ces gaz actifs vont avoir une réaction directe par rapport à la soudure.
On distingue deux classes de gaz actifs : Les gaz oxydants et les gaz réducteurs.
- Les gaz oxydants sont utilisés en soudage MAG (Metal active gas) manuel et automatique ainsi qu’en soudure robotique.
- Les gaz réducteurs en procédé TIG (Tungsten Inert Gas) comme l’hydrogène qui a une grande avidité pour l’oxygène et qui améliore ainsi l’aspect du cordon de soudure et réduit la coloration. L’hydrogène est également utilisé pour booster la soudure afin d’améliorer la pénétration.
Dès qu’un mélange de gaz contient plus de 1% de gaz actif, on ne devrait plus parler de gaz d’inertage mais de gaz actif.
Dans tous les cas d’applications, le gaz d’inertage sort d’une buse de soudage qui déverse ce gaz de manière à chasser l’air ambiant, qui est généralement composé de 21 % de dioxygène, de 78 % d’azote et de 1 % d'autres gaz (vapeur d'eau, méthane, ozone, dioxyde de carbone, etc.). Ces différents gaz vont avoir un impact négatif sur la zone chauffée lors de la soudure, en particulier l’oxygène qui sera néfaste pour le résultat de la soudure.
Quelles sont les applications les plus courantes ?
Pour le soudage de tubes en orbital, on choisira une tête de soudage fermée, une machine de préfabrication ou une tête ouverte.
Une tête fermée – plus précisément sa chambre fermée dans laquelle le tube est soudée, sera remplie avec le gaz d’inertage.
En cas d’utilisation d’une machine de préfabrication ou d’une tête ouverte, on va projeter du gaz à un très gros débit, à l’image d’un jet d’eau, pour assurer qu’à la sortie de la buse il y ait une atmosphère inerte.
D’autre part, des soudures linéaires sont également très courantes autant que des applications plus exotiques qui nécessitent du gaz d’inertage.
Pourquoi l’inertage est-il capital pour une soudure ?
Les métaux réagissent généralement dès que l’oxygène est présent, surtout lors du soudage pendant lequel l’acier est porté à haute température. Ceci est particulièrement le cas pour les aciers inoxydables. Ces derniers disposent d’une minuscule couche de chrome les protégeant de la corrosion. Mais dès que l’on commence à souder, cette couche est altérée et une oxydation provient quasi instantanément. Lors que les parties soudées corrodent on parle de rochage. La partie ainsi brulée ne peut plus être appelée acier inoxydable car la couche de chrome a été détruite. Ce cas s’applique également aux autres métaux nobles comme le titane et les autres alliages résistants à la corrosion.
L’inertage et l’acier : Un cas peu connu
Certains soudeurs utilisent des gaz d’inertage même pour des aciers « classiques ». Lors de la soudure, ces aciers s’oxydent facilement à la surface et forment une couche appelée la calamine – qui contrairement au rochage se présente comme une couche de peinture. Si l’application nécessite une résistance mécanique pour des pièces en mouvement et qui peuvent subir des effets de fatigue, celle-ci peut présenter des problèmes en raison de défaut de forme, de géométrie ou de pureté. Ces impacts sont souvent de taille microscopique, indécelable à l’œil nu – et ce malgré un large dimensionnement des composants d’un équipement. Grâce à l’inertage la soudure aura le même aspect blanc et brillant avec le même degré de propreté comme une soudure de type inox et repoussera dans le temps le risque de fissuration.
