Une pièce qui combine de l’acier et de l’acier inoxydable n’est pas rare : un bâti en acier qui reçoit un habillage en inox, une cuve inox fixée sur un support en acier, ou une structure mixte pour répondre à des contraintes de coût et de résistance. Mais souder ces deux métaux ensemble demande des précautions particulières. Voici ce qu’il faut savoir avant de lancer la fabrication d’une pièce mixte.
Peut-on souder de l’inox sur de l’acier ?
Oui, il est possible de souder de l’inox sur de l’acier, à condition de choisir le bon procédé et le bon métal d’apport. C’est une opération courante en chaudronnerie, mais le soudage de l’acier inoxydable sur de l’acier ne se traite pas comme une soudure entre deux pièces du même matériau : les deux métaux n’ont pas la même composition, ni le même comportement à la chaleur, ni la même tenue dans le temps.
La question n’est donc pas tant « est-ce possible » que « comment le faire correctement », pour obtenir un assemblage solide et durable.
Pourquoi cet assemblage est plus délicat qu’il n’y paraît
Trois phénomènes expliquent pourquoi le soudage de l’acier inoxydable sur de l’acier demande plus d’attention qu’une soudure classique, quel que soit le procédé de soudage retenu.
La dilution du métal de base. Pendant la soudure, une partie de chaque alliage fond et se mélange dans le cordon. Si cette dilution est trop importante, la teneur en chrome de la zone soudée peut chuter en dessous du seuil qui assure la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable. Le cordon perd alors localement les propriétés qu’on attendait de ce matériau.
La corrosion galvanique. Deux métaux différents en contact, dans un environnement humide, peuvent créer une pile électrochimique : l’un des deux métaux se corrode plus vite que s’il était seul. Selon l’usage de la pièce, il peut être nécessaire d’isoler électriquement les deux matériaux ou de choisir un métal d’apport qui limite ce risque.
La dilatation thermique différente. L’acier inoxydable se dilate davantage que l’acier au carbone sous l’effet de la chaleur. Sur une pièce de grande dimension, cette différence peut générer des contraintes et des déformations après refroidissement si la soudure et l’assemblage n’ont pas été pensés pour ça.
Quel procédé pour souder de l’acier inoxydable sur de l’acier
Le procédé TIG est le plus recommandé pour ce type d’assemblage : il permet un contrôle précis de l’apport de chaleur, ce qui limite la dilution et donne un cordon propre, avec un gaz de protection (argon) qui évite l’oxydation pendant la soudure. Le soudage TIG est celui que SECMI utilise pour ses assemblages mixtes via le procédé TIG, notamment pour les pièces où l’esthétique et la tenue face à la rouille comptent.
D’autres procédés existent : le soudage à l’arc avec électrode enrobée (MMA) reste possible sur certaines pièces épaisses, mais il offre un contrôle moins fin et un soudeur expérimenté devra surveiller plus étroitement la dilution.
Le choix du métal d’apport joue un rôle déterminant : pour assembler de l’acier doux et de l’acier inoxydable, on utilise généralement une baguette inox ou un fil dont la composition est adaptée pour compenser la dilution attendue, souvent un alliage légèrement surallié comparé à la nuance de base. Le choix exact dépend de l’épaisseur des pièces et de l’environnement d’utilisation.
Le procédé MIG, plus rapide et plus productif, peut aussi être utilisé sur certaines configurations de soudage MIG, mais il offre un contrôle de la chaleur moins fin que le TIG, ce qui le rend moins adapté lorsque la dilution doit être strictement maîtrisée.
Ce qu’il faut anticiper dès la conception de votre pièce
Pour qu’un assemblage acier/inox tienne dans le temps, plusieurs éléments doivent être définis en amont, idéalement dès le bureau d’études.
Préciser les nuances exactes des deux matériaux (acier doux, acier inoxydable 304 ou 316L selon le cas) permet de choisir un métal d’apport adapté sans approximation. Anticiper l’environnement de la pièce (intérieur, extérieur, présence d’humidité ou de produits chimiques) aide à évaluer le risque évoqué plus haut entre métaux différents, et à décider si une isolation entre les deux est nécessaire. Enfin, si la pièce doit ensuite recevoir une finition (peinture, passivation de l’inox), il faut prévoir que la zone soudée pourra nécessiter un traitement spécifique, différent du reste de la pièce.
Le choix initial entre acier galvanisé et inox pour les parties non soudées de l’assemblage a aussi son importance : le choix entre acier galvanisé et inox détaille les critères pour les éléments de la pièce qui n’ont pas besoin d’être en inox.
Ces éléments sont plus simples à intégrer dès la conception que sur une pièce déjà fabriquée : faire appel à notre bureau d’études intégré dès la conception évite des reprises coûteuses une fois la pièce assemblée.
SECMI : assemblages mixtes acier et inox sur mesure
SECMI réalise des assemblages mécano-soudés sur mesure combinant plusieurs matériaux, y compris des pièces mixtes acier et acier inoxydable, en choisissant le procédé et le métal d’addition adaptés à chaque projet.
Pour un projet associant ces deux matériaux, n’hésitez pas à contacter l’équipe SECMI dès la phase de conception : un échange en amont sur le type de soudage attendu permet souvent d’éviter des contraintes coûteuses plus tard dans la fabrication.
