Souder la Fonte
La soudure sur de la fonte a assez mauvaise réputation, mais souvent parce qu’elle est réalisé sans respecter certaines étapes !
Ne me faites pas dire ce que je n’ai pas dit, cela reste plus délicat que sur un acier doux.
Nombreux sont ceux qui ont essayé de réparer une plaque en fonte ou pièce auto comme ils l’auraient fait sur acier. L’échec est alors garanti… Car chaque matériau a ces propres caractéristiques mécaniques en fonction de sa composition.
Mais vous allez voir qu’avec la bonne technique, le bon procédé et métal d’apport, souder de la fonte devient possible !
En suivant une méthode de soudage et un cheminement précis vous pourrez mettre toutes les chances de votre côté et réussir ! En évitant ainsi les problèmes de fissuration récurrents.
Si vous aimez les défis soudage, j’ai aussi fait ici, un article sur → La soudure à l’arc MMA sur Aluminium.
La Fonte, c'est quoi?
Il est important de savoir ce qu’est exactement la fonte, pour envisager de souder ou réparer correctement une pièce.
La fonte est un alliage de fer et de carbone (comme l’acier doux finalement), mais la différence majeure est que le taux de carbone dans la fonte est plus élevé que dans l’acier doux.
Les fontes contiennent un taux de carbone compris généralement entre 2 et 6%.
Le nom « fonte » vient du fait que ces alliages sont très pratique pour
Mais pour compliquer tout ça, il faut préciser une chose importante… Il existe plusieurs types de fontes, certaines se soudent, mais d’autres ne se soudent pas du tout !
Souder de la fonte - Blanche ou Grise?
Deux grandes catégories de fontes sont à différencier (d’autres existent mais ces deux là nous intéressent particulièrement). En effet, en fonction de la composition de l’alliage, mais aussi de la vitesse de refroidissement, on obtiendra une fonte avec différentes caractéristiques mécaniques.
Ce qui permet, par la suite, de lui attribuer un usage spécifique (pièce automobile, canalisation, insert cheminée, etc…).
Fonte Grise
On l’appelle comme ça tout simplement car quand on casse la pièce, la cassure est d’un gris plutôt foncé.
Constituée de fer et d’une part de graphite (par précipitation du carbone), la fonte grise à la particularité d’être usinable. C’est elle qui va nous intéresser pour espérer une réparation, car elle est soudable.
Fonte Blanche
Elle tient également son nom de l’aspect de la cassure, qui est d’un gris clair (presque blanc).
Constituée de fer et d’une part de cémentite, elle est plus cassante mais plus dure. Cela lui donne une excellente résistance à l’abrasion, mais la rend très difficile à usiner.
Du fait de ses propriétés, n’espérez pas souder une fonte blanche.
Reconnaître Fonte Blanche, Grise ou Acier?
Au-delà du fait que, comme précisé plus haut, on peut faire la différence en observant la couleur de la cassure. Attention tout de même, cette observation doit se faire sur une cassure qui vient d’être faite. Car si elle est ancienne, elle pourrait s’être légèrement oxydé et tromper l’interprétation.
Un autre moyen de faire la différence entre fonte grise, blanche et acier, est d’utiliser un forêt de perçage neuf. Il suffira d’essayer de percer la pièce à un endroit qui ne se voit pas.
Si le forêt entre facilement et fait de jolis copeaux spiralés, c’est certainement de l’acier.
En revanche, si le forêt a un peu plus de mal à entrer mais fait des copeaux qui partent en morceaux sans faire de spirale. Alors ce sera probablement de la fonte grise (attention on pourrait confondre avec un acier trempé pour ce test).
Et enfin, si vous n’arriver vraiment pas à percer, c’est une fonte blanche.
Pour plus d’informations sur la fonte et ses différents alliages et types, ce Wikipédia sur la fonte est très complet.
Soudure sur fonte - MMA, Tig ou Mig?
Quel procédé de soudage doit-on préférer pour souder la fonte?
Certains le font au Mag avec un fil inox. D’autres y arrivent au Tig avec une baguette de métal d’apport enrichie au nickel.
Mais généralement ces deux procédés ne sont pas les plus conseillés. Contrairement au MMA, accompagné d’électrodes enrobées spéciales, qui est plus recommandable.
Et c’est personnellement ce que je conseille, j’ai toujours fais mes réparations fonte à l’arc MMA et en était satisfait. C’est là où j’ai eu le moins de problèmes de soudage (en adoptant une procédure précise tout de même).
Car oui, si vous lisez cet article c’est probablement que vous avez déjà fait face à quelques soucis…
Les problèmes en Soudure Fonte
Combien sont ceux qui essaient et échouent? Ils prennent une électrode ou métal d’apport acier, essaient de souder (MMA, Mig/Mag, Tig, peu importe), ça fonctionne, mais… Quelques secondes après… PAF ! Une grosse fissure qui parcourt toute la soudure qu’ils viennent de réaliser. Résultat, la pièce casse de nouveau.
La forte teneur en carbone de la fonte en font un matériau extrêmement sensible à la fissuration. Lors du soudage, si on utilise un acier doux, le carbone va migrer dans la soudure et la rendre fragile. C’est à cause de ça que des fissures apparaissent généralement juste après soudage.
Une pièce en fonte n’aime pas être chauffée fortement, à un endroit localisé…
Si la chauffe est inévitable, une montée en température, mais surtout une descente lente sont donc préférables. Cela ne signifie pas que c’est obligatoire, certaines personnes font leurs réparations sans préchauffage.
Mais la solution réside aussi dans le type de métal d’apport employé…
Souder de la fonte - Quelle baguette (électrode)?
Pour éviter une fissuration de la soudure sur fonte, il est recommandé d’utiliser un métal d’apport enrichi en nickel.
En effet le Nickel a des propriétés communes, mais aussi complémentaires à la fonte. De plus, il est parfaitement usinable par la suite.
J’utilise personnellement ce genre d’électrodes ferro-nickel pour réparer mes pièces en fonte:
Diamètre 2.5mm: https://amzn.to/4aUyOeK
Diamètre 3.2mm: https://amzn.to/3vBPFCT
Il est aussi possible de souder de l’acier avec de la fonte grâce à ces électrodes.
C’est aussi possible à l’inox (voir explication plus bas).
Polarité de soudage: L’électrode de type Ferro-Nickel destinée au soudage de la fonte a besoin d’une polarité positive.
Donc porte électrode branché au (+) et la masse au (-).
Soudage de la Fonte - La Méthode
Il existe plusieurs façons de s’y prendre, je vais vous donner la méthode qui me donne les meilleurs résultats.
Le Matériel pour souder de la fonte
– Un poste à souder à l’arc MMA
– Des électrodes (baguettes) spéciale fonte (Ferro-Nickel)
– Un chalumeau (au minimum un chalumeau type lampe à souder avec cartouche gaz)
– Une meuleuse
– Un marteau à piquer
– Si possible un bac de sable ou de vermiculite (facultatif)
La Technique pour souder de la fonte
– Meulez les bords à souder (blanchir), pour enlever rouille, peinture ou autre. Le métal doit être à nu.
– Faire éventuellement un léger chanfrein, surtout si vous meulez la soudure.
– Préchauffez la pièce à souder à l’aide du chalumeau. La montée en température se fait uniformément sur toute la pièce.
– Assurez-vous d’avoir un réglage à une intensité de soudage pas trop élevée, mais suffisante pour fusionner.
– Pointez brièvement avant soudage, pour maintenir vos pièces ensemble.
– Soudez en prenant garde d’être à l’horizontale ou en légère pente descendante.
– Immédiatement après, martelez la soudure avec le pic du marteau à plusieurs endroits. Cela réduit les contraintes internes.
– Dans la foulée, procédez à un refroidissement lent. Soit en plongeant les pièces dans du sable ou vermiculite. Soit en chauffant au chalumeau de manière de plus en plus espacée pour abaisser lentement la température.
– Vous pouvez ensuite araser les soudures si besoin.
ASTUCE : Si vous devez souder sur assez long (exemple 20cm). Ne soudez jamais un cordon de 20cm d’un coup. Pour limiter les contraintes il vaut mieux souder 3cm à l’extrémité gauche, puis 3cm à l’extrémité droite, et ainsi de suite.
Préchauffer la Fonte avant soudage?
Le préchauffage de la fonte n’est pas obligatoire. Certaines personnes ont l’habitude de souder sans faire monter les pièces en température. Sur des pièces massives il est peut-être plus intéressant de tenter une soudure sans préchauffage.
Dans un tel cas, le martelage après soudage est d’autant plus important. Evitez aussi à tout prix d’accélérer le refroidissement (eau ou air), ce serait des fissures assurées.
Attention aussi qu’il ne fasse pas trop froid (température négative par exemple).
Souder la Fonte avec électrode Inox
Si vous ne trouvez pas d’électrodes spéciale fonte, il est possible de souder la fonte à l’inox. Cependant il faut idéalement un inox 309L, donc si vous en avez sous la main ça peut être une solution. Ça reste aussi moins cher au kg si vous en faite régulièrement.
A noter que toutes les nuances d’inox ne sont pas idéales pour souder la fonte.
Conclusion: Le soudage d’éléments en fonte n’est pas chose aisée. Veillez d’abord à vous renseigner au maximum sur le type de fonte et sa soudabilité. Certaines fontes très vieilles sont altérées ou de mauvaise qualité ce qui les rend difficilement soudable.
Assurez-vous de vous équiper correctement et d’avoir l’électrode idéale pour vous faciliter la vie.
Suivez bien les différentes étapes mentionnées pour réussir vos soudures, mais surtout qu’elles ne se fissurent pas.
Un refroidissement lent joue un rôle clé pour limiter les chances de fissuration.
Quand on soude de la fonte, on sait qu’on doit prendre le temps, pour espérer un travail de qualité.
Si vous débuter en soudure, vous serez sûrement intéressé de télécharger GRATUITEMENT le livret PDF que j’ai mis à disposition. Vous le trouverez soit en bas de page, soit dans la section « ressources gratuites » du site. J’ai simplement besoin d’un mail auquel vous l’envoyer 🙂
1 réflexion sur “Souder de la Fonte”
un EXCELLENT article !!! vraiment très très intéressant pour le soudage de la fonte. un GRAND merci a benoit pour tout les conseils qu’il nous donne !!!!