Proportion d'oxygène dans le gaz actif
La teneur en oxygène du gaz actif détermine le mouillage et le comportement d'écoulement du bain de fusion. 1–8 % O₂ améliorent la surface de la soudure et stabilisent l'arc. Trop d'oxygène oxyde les éléments d'alliage, crée des inclusions d'oxydes et rend la soudure fragile.
Mécanisme physico-chimique
L’oxygène est un tensioactif : il abaisse la tension superficielle de l’acier liquide. Ainsi, le bain de fusion mouille mieux et s’étale plus plat. L’arc brûle plus régulièrement, le transfert de métal devient plus fin. En même temps, l’oxygène réagit avec le fer, le Manganèseèse et le silicium pour former des oxydes. Ces oxydes remontent en laitier ou restent sous forme d’inclusions dans la structure. L’excès d’oxygène peut réagir avec le carbone pour former du CO et provoquer des porosités.
Pertinence métallurgique et risques lors du soudage
Un manque d’oxygène (moins de 1 %) conduit à un mauvais mouillage, à une forte production d’éclaboussures et à un arc instable. Un excès d’oxygène (plus de 8 %) oxyde les éléments d’alliage comme le Manganèseèse et le silicium. La soudure perd en ténacité, devient cassante et est sujette aux porosités et aux fissures à chaud. Le cordon présente de fortes couleurs de revenu et les valeurs mécaniques chutent.
Pratique d’atelier et instructions
Pour les aciers non alliés et faiblement alliés, des teneurs en oxygène de 2–5 % dans un mélange argon-CO₂ sont courantes. Pour les tôles épaisses ou en pulvérisation, la teneur peut monter jusqu’à 8 %. Utilise des produits d’apport avec suffisamment de désoxydants (Mn, Si). Contrôle la composition du gaz avec un débitmètre et ne mélange jamais toi-même. Ne dépasse pas 8 % O₂, car sinon la résilience chute fortement. Pour les aciers fortement alliés comme le CrNi, la teneur en O₂ maximale est de 2 %, ou utilise de l’argon pur avec du CO₂.