Soudage TIG en régime Keyhole

2 avril 2026 0 Par eswlayer

Analyse physique, phénomènes cathodiques et comparaison avec le Plasma

📄 RÉSUMÉ

Les travaux du LABSOLDA et les données industrielles InFocus démontrent que le procédé TIG peut atteindre le régime Keyhole. Cette étude propose une analyse physique complète et une confrontation avec les approches industrielles modernes.

📄 1. INTRODUCTION

https://www.desanee.com/images/DSiamge/ktig/ktig-2.png

Historiquement :

Plasma → Keyhole
TIG → conduction

👉 Cette vision est aujourd’hui dépassée.

🔬 2. STRUCTURE PHYSIQUE DE L’ARC TIG

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S001793102200953X-gr1.jpg

L’arc TIG se structure en trois zones :

Zone A : émission électronique
Zone B : évaporation
Zone C : dépôt

👉 La zone A gouverne la physique de l’arc.

🔬 3. ÉMISSION THERMIONIQUE ET DENSITÉ DE COURANT

Interprétation

https://www.researchgate.net/publication/339035755/figure/fig4/AS%3A878007413637123%401586344688648/Current-density-and-field-strength-at-the-cathode-of-pure-tungsten-W-at-different.jpg

↑ température → ↑ émission
↓ surface → ↑ densité
↑ densité → ↑ pression arc

👉 C’est le cœur du TIG Keyhole.

🔬 4. MÉTALLURGIE DE L’ÉLECTRODE

https://www.tandfonline.com/cms/asset/4db35847-3c00-42a0-8172-628afb5ca1b2/ycst_a_2193777_f0002_ob.jpg

https://static.thefabricator.com/a/guidelines-for-tungsten-electrodes-an-update-1615914153.png

https://www.researchgate.net/publication/361485285/figure/fig3/AS%3A11431281139476713%401680866299382/The-tungsten-electrode-situation-a-before-welding-b-after-continuous-welding-60-s.png

Les oxydes contrôlent :

fonction travail
stabilité
densité de courant

👉 W-La₂O₃ = meilleur compromis.

🔥 5. TECHNOLOGIE INFOCUS (INDUSTRIEL)

Données :

jusqu’à 1000 A
Keyhole dès ~350 A
vitesse jusqu’à 15 m/min
arc “plasma-like”

🔥 Interprétation

👉 refroidissement → surface émission ↓
👉 donc densité de courant ↑

⚠️ 6. ANALYSE CRITIQUE

LABSOLDA montre :

Keyhole possible sans torche spéciale
rôle majeur du courant
influence géométrie électrode

👉 InFocus = optimisation, pas révolution

⚡ 7. TIG KEYHOLE — OBSERVATIONS

https://www.researchgate.net/publication/222424537/figure/fig3/AS%3A305109553696770%401449755194375/Cross-section-of-keyhole-PAW-welds-in-duplex-stainless-steel-sheets.png

Résultats :

pénétration complète
faible ZAC
cordon étroit

⚙️ 8. COMPARAISON TIG VS PLASMA

https://www.csy-tech.com/Graphics/Welded-Machines/Plasma/Welded/Bead-Plasma-TIG.png?ver=1.0.0

Paramètre	TIG avancé	Plasma
Constriction	naturelle	mécanique
Complexité	faible	élevée
Coût	faible	élevé

🧠 9. DISCUSSION

👉 Changement de paradigme :

TIG = plasma
Keyhole = régime physique
torche = facteur secondaire

📄 10. CONCLUSION

👉 Conclusions majeures :

TIG peut produire un Keyhole stable
la densité de courant est le facteur clé
InFocus améliore sans révolutionner
Plasma n’est pas unique

🔥 Conclusion finale

👉 Le Keyhole est une propriété du plasma d’arc
👉 pas d’un procédé spécifique

📚 BIBLIOGRAPHIE

LABSOLDA
Kjellberg InFocus

CatégorieProcédés de soudage Keyhole TIG/GTAW