Procédés de soudage des aciers inoxydables : MAG, TIG, plasma, électrode enrobée et laser comparés

Par Robert Lahnsteiner, ingénieur international en soudage (IWE) · Mise à jour : novembre 2026

Presque tous ceux que l’on connaît pour l’acier non allié. Les aciers inoxydables austénitiques et ferritiques peuvent être assemblés avec les mêmes procédés de soudage par fusion et par pression et le même équipement que les aciers non alliés. Seul le soudage oxyacétylénique est exclu.

En production, le soudage MAG fil plein ou fil fourré et le soudage TIG dominent. Les soudages plasma et laser sont les procédés mécanisés pour les grandes séries, l’électrode enrobée a sa place sur chantier et l’arc submergé sur la tôle forte.

Valeurs indicatives selon la fiche ISER 823 (2019) et DVS 0931. Les limites dépendent du matériau, de la forme du joint et de l’équipement.

En soudage sous protection gazeuse des aciers inoxydables, on utilise presque exclusivement le MAG, avec un gaz riche en argon ne contenant qu’un peu d’oxygène ou de CO₂. Davantage de CO₂ introduit du carbone dans le métal fondu et réduit la résistance à la corrosion intergranulaire.

On soude en courant continu, fil-électrode au pôle positif, avec des fils de 0,8 à 1,6 mm. Le type d’arc est choisi selon la tâche :

• Arc pulvérisé à plat et en corniche : fines gouttelettes, pas de courts-circuits, quasiment pas de projections, rendement élevé.
• Arc court pour la tôle mince, les passes de racine et le soudage en position lorsque peu de chaleur est nécessaire. Inconvénients : projections adhérentes et cordon trop bombé.
• Arc pulsé : peu de chaleur avec un transfert de métal calme et pauvre en projections. Il permet de souder aussi bien la tôle mince que la tôle forte, également en position. Pour les aciers inoxydables, c’est souvent le meilleur choix.

Pour la conduite de la torche, DVS 0931 recommande :

• Garder l’arc aussi court que possible. Un arc long accroît la perte de chrome par oxydation et absorbe de l’azote de l’air, ce qui abaisse la teneur en ferrite.
• Conduire le fil plein légèrement poussé à neutre, avec une longueur libre aussi courte que possible. Cela améliore le mouillage et la pénétration.
• Souder le fil fourré à poudre métallique avec une longueur libre jusqu’à 5 mm plus grande, le fil fourré à laitier légèrement tiré et en arc pulvérisé.

Les gaz adaptés sont présentés dans Gaz de protection, le choix du fil dans Choisir le métal d’apport.

Les fils fourrés soudent avec peu de projections, et les cordons s’étalent à plat et sans caniveaux. Ils s’utilisent sur tout poste MIG/MAG standard.

• À laitier, rutile (136) : arc doux, pénétration faible, laitier facile à éliminer. Avec laitier à solidification rapide pour toutes les positions, avec laitier à solidification lente pour les positions à plat et en corniche. Soudé en arc pulvérisé ou en arc court, pas en arc pulsé, sous argon avec O₂ ou CO₂.
• À poudre métallique (138) : pas de laitier, taux de dépôt élevé et pénétration profonde. Adapté au soudage multipasse entièrement mécanisé, gaz comme pour le fil plein.

Le fil fourré est plus souple que le fil plein et peut se déformer sous la pression des galets d’entraînement. Il faut donc au minimum un entraînement à 4 galets et une faible pression de serrage.

Le TIG est le procédé de la plus haute qualité de joint : tôle mince, tuyauteries, passes de racine et toutes positions. On soude en courant continu, électrode de tungstène au pôle négatif, sous argon.

Pour les aciers austénitiques, on peut utiliser en soudage mécanisé de l’argon avec un peu d’hydrogène afin de souder plus vite. Cela ne vaut pas pour les aciers ferritiques et duplex, voir Gaz de protection.

Jusqu’à environ 3 mm d’épaisseur, les nuances austénitiques standard 1.4301, 1.4307, 1.4541, 1.4401, 1.4404 et 1.4571 peuvent aussi être assemblées sans métal d’apport (procédé 142). Les nuances plus alliées comme 1.4435, 1.4439, 1.4539 et l’acier duplex 1.4462 se soudent en revanche avec métal d’apport. Avec le duplex, il resterait sinon trop de ferrite dans le métal fondu.

L’arc plasma est fortement constricté par une buse et possède une densité d’énergie bien plus élevée que l’arc TIG. Il est utilisé presque exclusivement sous forme mécanisée.

• Microplasma pour les feuilles et tôles jusqu’à environ 1 mm, avec des intensités à partir de quelques ampères.
• Soudage en trou de serrure : le jet de plasma perce la tôle et le bain de fusion se referme derrière lui. Les tôles jusqu’à environ 10 mm sont soudées de part en part en une passe, en joint bord à bord. Les tôles plus épaisses reçoivent un chanfrein en Y avec un talon d’environ 5 mm, le reste est rempli par d’autres procédés.

On soude le plus souvent sans métal d’apport. Si le jeu dépasse 0,08 fois l’épaisseur de la tôle, il faut du fil. Le gaz plasma est l’argon, avec un peu d’hydrogène pour les nuances austénitiques, et le gaz de protection extérieur est généralement un mélange argon-hydrogène.

En atelier, l’électrode enrobée a perdu de son importance ; sur chantier, elle est indispensable : équipement simple, insensible au vent, toutes positions, peu de chaleur par cordon.

• Les électrodes à enrobage rutile soudent en fines gouttelettes, avec un cordon lisse et plat et un laitier facile à éliminer, en courant continu et alternatif. Ce sont les plus répandues.
• Les électrodes à enrobage basique ne fonctionnent qu’en courant continu (électrode au pôle positif), se soudent facilement en position et franchissent bien les jeux, c’est pourquoi on les utilise souvent pour les racines.
• Comme l’âme fortement alliée a une résistance électrique plus élevée, on soude avec une intensité plus faible qu’avec les électrodes pour acier non allié et avec un arc court.
• Les enrobages humides provoquent des porosités et, dans les aciers ferritiques et duplex, des fissures à froid. Étuver les électrodes selon les indications du fabricant et les utiliser depuis un carquois, pour le duplex aussi les rutiles.

Le laser fond le métal dans une zone étroitement délimitée et crée un capillaire de vapeur qui pénètre profondément dans la tôle. Les cordons sont très étroits, la zone affectée thermiquement aussi, et la déformation est faible.

• Lasers à fibre d’environ 100 W à 10 kW pour les tôles de 0,2 à environ 4 mm, guidés par robot via fibre optique. Lasers CO₂ jusqu’à environ 25 kW pour 1 à 15 mm environ, guidés par miroirs.
• Sans métal d’apport, le jeu ne doit pas dépasser un dixième de l’épaisseur de la tôle et, pour les tôles plus épaisses, pas plus de la moitié du diamètre du foyer. Avec fil d’apport, un jeu plus grand est possible, mais la vitesse baisse d’environ un tiers.
• Avec les aciers plus alliés, il y a un risque de fissures au centre du cordon. Un fil d’apport adapté et une propreté extrême aident ; un peu de soufre suffit déjà à provoquer une fissuration à chaud.
• Avec le duplex, il se forme peu d’austénite en raison du refroidissement rapide. Avec le duplex standard 1.4462, des valeurs de résilience suffisantes ont néanmoins été obtenues sur des tôles de 10 mm sans traitement thermique.

L’article Structure, ferrite delta et fissuration à chaud explique pourquoi les diagrammes de constitution ne s’appliquent plus au laser.

Le soudage à l’arc submergé est rentable pour la tôle forte et les cordons longs, par exemple en chaudronnerie et construction d’appareils. On soude uniquement à plat et en corniche, avec des fils de 1,2 à 4 mm, électrode au pôle positif.

L’intensité est inférieure d’environ 10 à 20 % à celle utilisée pour les aciers non alliés. Les fils sont normalisés dans l’ISO 14345, les flux dans l’ISO 14174. Pour les aciers duplex, les flux basiques de type AF ont fait leurs preuves.

Le choix découle de l’épaisseur, de la quantité, de la position et des exigences de surface.

Fils pleins pour le MAG : 308LSi, 316LSi et tous les autres sous Fil à souder en acier inoxydable.

Puis-je souder l’inox avec le mélange gazeux habituel 82/18 ?

Pas avec du fil plein. 18 % de CO₂ introduisent trop de carbone dans le métal fondu et dégradent la résistance à la corrosion. Pour le fil plein, on utilise de l’argon avec 1 à 3 % d’O₂ ou au maximum 2,5 % de CO₂. Les fils fourrés à laitier sont en revanche conçus pour des mélanges argon-CO₂.

Faut-il un autre poste de soudage pour l’inox ?

Non. L’équipement est le même que pour l’acier non allié. Un poste à arc pulsé facilite toutefois nettement le soudage MAG de la tôle mince.

Peut-on souder l’inox en TIG sans métal d’apport ?

Pour les nuances austénitiques standard jusqu’à environ 3 mm, oui. Les nuances plus alliées et les aciers duplex nécessitent un métal d’apport ; le duplex sans métal d’apport uniquement avec hypertrempe ultérieure.

Courant alternatif ou continu en soudage TIG ?

Courant continu, électrode au pôle négatif. Le courant alternatif n’est nécessaire en TIG que pour l’aluminium et le magnésium.

La série va du matériau au joint contrôlé, en passant par le procédé, le gaz et la protection de la racine. Pour une vue d’ensemble, voir Le soudage des aciers inoxydables.

1. Ce qui rend l’acier inoxydable
2. Structure, ferrite delta et fissuration à chaud
3. Choisir le métal d’apport
4. Gaz de protection
5. Apport de chaleur et température entre passes
6. Préparation du joint et pointage
7. Protection de la racine et inertage
8. Couleurs de revenu, décapage, passivation
9. Duplex et super-duplex
10. Assembler l’inox et l’acier non allié
11. Défauts et dommages de corrosion
12. Contrôle et sécurité au travail