Les techniques de soudage au fil fourré

Le soudage au fil fourré est une technique bien connue des bricoleurs. Souvent utilisable sans gaz, elle plaît pour ses nombreux avantages. Mais attention, elle ne convient pas à tous les travaux. 

Principes du soudage au fil fourré

Source : Canva

Appelé aussi FCAW, pour Flux Cored Arc Welding, il s’agit d’un type de soudage : 

• au fil à souder,

• à l’arc,

• sans gaz, 

• qui peut s’effectuer sous vent.

 Les postes de soudure au fil fourré sont des postes monophasés dans lesquels se mettent une bobine.

Qu’est-ce que le fil fourré ?

Dans la technique du soudage au fil fourré, le fil n’est pas un fil plein, au contraire de la méthode de soudage MCW (Metal Core Wire). Il s'agit plutôt d'un tube contenant une poudre compactée. 

C’est cette poudre qui fait office de flux, c’est-à-dire de liaison entre les pièces à souder. Le fil fourré est : 

• enrobé (diamètre 0.8 mm à 3.2 mm), 

• à dévidage continu, 

• à vitesse constante (jusqu’à 3.28 pi (1 m) par minute).

Le fil fourré est placé sur une bobine, et passe dans un dévidoir qui permet de l’orienter dans la buse de la torche. Plus le fil se déroule rapidement, plus l’intensité du soudage est importante. 

Ce n’est pas tout. Pour réaliser une bonne soudure au fil fourré, le stick-out est très important. 

Quel stick-out pour le soudage au fil fourré ?

Le stick-out, c’est la longueur de fil entre la sortie de la buse et les pièces à souder. Il est normalement de 0.6 po à 1 po (15 à 25 mm) selon les utilisations, avec une tolérance maximale de 0.11 po (3 mm) .

Pourquoi ? Parce que si le stick-out est trop court le tube de contact s’échauffe de trop, créant des soufflures sur la pièce de métal. S’il est trop long, c’est le fil lui-même qui s’échauffe, augmentant le laitier, c’est-à-dire la substance qui protège la soudure.

L’arc électrique

Un arc électrique est créé par le poste à souder, entre le fil fourré et les pièces à souder. Son rôle est de fondre la pièce à souder et le fil fourré. On parle ici de « bain de fusion ».

L’arc électrique est produit par un courant continu dont l’intensité est réglable. Celle-ci va de 40 à 700 ampères, et est fonction : 

• De la position pour souder,

• De la dimension des pièces,

• Du diamètre du fil fourré, 

• De l’assemblage.

Plus l’ampérage est élevé, plus l’arc électrique est lisse et facile à manipuler, avec un bain de fusion visible.

Un procédé sans gaz

L’absence de gaz dans ce procédé n’est pas tout à fait exacte, et cela à 2 égards:

• D’une part, un gaz de protection se forme naturellement durant le procédé de soudage. La désintégration du fil fourré et la fusion des pièces produit du dioxyde de carbone. C’est ce gaz qui va former une protection autour de la soudure durant le procédé de soudage. 

• D’autre part, un gaz de protection peut être ajouté à ce processus de soudage, mais il n’est pas obligatoire. Le soudeur peut notamment en faire l’économie lorsqu’il soude avec un fil fourré particulièrement chargé en aluminium.  

Un procédé de soudage idéal en extérieur

Parce qu’il n’utilise généralement pas un apport de gaz extérieur, le soudage au fil fourré est idéal sur les chantiers à l’air libre. 

En effet, le vent ne chassant pas le gaz (puisqu’il n’y en a pas), ce procédé est particulièrement utilisé sur d’importants chantiers, comme la construction de ponts, par exemple. 

Pourquoi utiliser cette technique de soudage ? 

Source : Canva

Le soudage au fil fourré entre souvent en concurrence avec 3 autres types de soudage : 

• Le procédé de soudage à l’arc à l'électrode enrobée (SMAW), 

• Le soudage GMAW, 

• Le soudage à l’arc submergé (SAW).

Si un procédé de soudage peut remplacer l’autre dans de nombreux cas, la question de l’utilisation du soudage au fil fourré se pose souvent aux particuliers. Pourquoi ? Parce qu’il est moins cher que les procédés au gaz. 

Certains bricoleurs veulent donc tout réaliser au fil fourré, sauf que cette technique n’est pas toujours adaptée. 

Que peut-on souder avec du fil fourré ? 

Source : Canva

C’est la Société Américaine de Soudure (AWS), qui nous donne la réponse. Le soudage au fil fourré convient pour : 

• L’acier au carbone, 

• L’acier inoxydable, 

• L’acier faiblement allié, 

• Les alliages de nickel, 

• La fonte, 

• Les alliages de surfaçage. 

Par conséquent, vous excluez d’emblée les alliages de titane, de zirconium, de magnésium ou encore les alliages de cuivre. Ce n’est pas tout. 

Le soudage au fil fourré est particulièrement pénétrant. Il peut donc engendrer des déformations de la pièce de métal à souder ou de son support. Par conséquent, il n’est pas du tout adapté à la soudure de tôles de faible épaisseur, comme de la 0.6 mm. 

Vous ne pouvez donc pas souder de carrosserie avec des postes de soudure en fil fourré. Vous aurez des trous, des déformations, et un résultat final de très mauvaise qualité. 

Les 10 avantages du soudage au fil fourré

1. Taux de dépôt élevé et variable en fonction du fil fourré, 

2. Plus grand taux de métal déposé par rapport au procédé de soudage à l’arc,

3. Possibilité de travailler avec du vent, 

4. Travail plus rapide qu’avec un procédé TIG ou à l’arc à l’électrode enrobée (SMAW),

5. Moins de reprises de soudure, 

6. Soudage possible dans toutes les positions grâce au faible diamètre du fil fourré,

7. Meilleure pénétration de la soudure qu’avec le SMAW,

8. Soudage possible sans gaz selon le fil fourré utilisé, 

9. Dévidage continu, donc peu de temps passé à changer le fil,

10. Très bonnes caractéristiques mécaniques.