Le MIG/MAG fonctionne par la création d'un arc électrique entre l'extrémité d'un fil métallique consommable dévidé en continu et la pièce à souder. Le fil, enroulé sur une bobine de 5 à 18 kg, est entraîné par un dévidoir motorisé à galets vers la torche, qu'il traverse pour ressortir au niveau du tube contact en cuivre — point où il devient porteur du courant de soudage.

Contrairement au MMA, l'apport de métal est continu et automatique. Le soudeur n'a plus à gérer la longueur d'arc en temps réel : c'est le générateur qui régule la tension d'arc, et la vitesse de dévidage qui détermine le courant. Le soudeur se concentre sur la trajectoire, la vitesse d'avance et l'angle de torche.

La protection du bain est assurée par un flux de gaz sortant de la buse de la torche, qui chasse l'air ambiant et empêche l'oxygène et l'azote de polluer le métal liquide. C'est ce gaz qui distingue MIG et MAG :

• MIG (procédé 131) — Metal Inert Gas : gaz inerte (argon pur, hélium pur ou mélange Ar+He), inerte chimiquement vis-à-vis du bain. Utilisé pour les matériaux sensibles à l'oxydation : aluminium, inox, cuivre, titane, nickel
• MAG (procédé 135) — Metal Active Gas : gaz actif (CO₂ pur, ou mélanges Ar+CO₂, Ar+CO₂+O₂), qui participe chimiquement au transfert. Utilisé pour les aciers carbone et faiblement alliés

La norme EN ISO 14175 (gaz de protection pour le soudage et le coupage) classe les gaz par groupes (I inerte, M mixte oxydant, C CO₂ pur, R réducteur). Les mélanges courants pour MIG/MAG :

Le débit de gaz typique se situe entre 12 et 18 L/min, à ajuster selon le diamètre de la buse (ø 12 mm = 12 L/min, ø 16 mm = 16 L/min en règle pratique). Un débit insuffisant donne des porosités ; un débit excessif crée des turbulences qui aspirent l'air et… polluent quand même.

« Le gaz n'est pas un consommable secondaire : il pèse 5 à 10 % du coût horaire de soudage, mais 80 % de la qualité finale. »

— Guide pratique INRS, soudage à l'arc avec protection gazeuse

Le métal fondu passe de l'extrémité du fil à la pièce selon quatre régimes distincts, qui dépendent de l'intensité, du gaz et du diamètre du fil :

1. Court-circuit (« short arc ») — intensité < 200 A, tension 14-19 V. La goutte se forme à l'extrémité du fil, touche le bain, court-circuite, se détache, et l'arc se réamorce — cycle 50 à 200 fois par seconde. Faible énergie, faibles projections, bain figé rapidement : idéal pour tôles minces (0,8 à 3 mm), positions verticales et plafond. Demande de la formation pour ne pas faire de « manque de fusion ».
2. Globulaire — régime instable à éviter, entre 200 et 250 A sous M21. Grosses gouttes irrégulières, projections importantes, cordon irrégulier. On le saute en montant en intensité.
3. Pulvérisation axiale (« spray arc ») — intensité > 250 A, tension 24-32 V sous Ar riche. Le métal est projeté en fines gouttelettes axiales, à grande fréquence, dans l'axe du fil. Très productif, bain fluide, cordon lisse, mais bain trop chaud pour le hors-position : réservé au soudage à plat ou en angle horizontal.
4. Pulvérisation pulsée (« puls arc ») — générateur synergique qui alterne un pic de courant (détachant la goutte par spray) et un fond (refroidissant le bain). Résultat : qualité spray arc à courant moyen même en position. Indispensable sur aluminium et inox en vertical montant.

Le fil fourré (FCAW, Flux-Cored Arc Welding) est un fil tubulaire dont l'âme creuse est chargée d'une poudre fondant — basique ou rutile — qui joue le rôle de l'enrobage MMA. Deux procédés normés :

• 136 — fil fourré avec protection gazeuse additionnelle (Ar+CO₂ ou CO₂ pur). Combine la productivité du MIG/MAG et la résilience du basique : standard de la construction navale et offshore
• 114 — fil fourré autoprotégé (self-shielded) sans gaz externe : la poudre interne libère le gaz protecteur en fondant. Utilisé en extérieur sans bouteille (chantiers BTP, lignes électriques aériennes)
• 138 — fil fourré métallique (metal-cored), poudre métallique pure, dépose plus de matière par ampère qu'un fil plein équivalent : productivité encore supérieure

Le fil fourré est plus cher au kilo que le fil plein (3 à 5 fois) mais le taux de dépôt monte à 5 à 10 kg/h, et il offre une excellente tolérance aux défauts d'accostage et une résilience supérieure à basse température. C'est devenu le standard des structures soudées exposées au froid (éoliennes offshore, pipelines arctiques, charpente Nord-Europe).

Plages opérationnelles pour fil plein Ø 1,0 et 1,2 mm sous gaz M21 (Ar + 18 % CO₂), les diamètres les plus courants en chaudronnerie :

La distance buse-pièce (« stick-out ») doit être maintenue entre 12 et 18 mm : trop courte, projections sur la buse et bouchage ; trop longue, perte de protection gazeuse et porosité. La longueur libre du fil (tube contact-pièce) règle l'effet Joule additionnel sur le fil : plus elle est grande, plus le fil chauffe et plus le dépôt augmente à intensité constante.

Les défauts spécifiques au MIG/MAG :

• Manque de fusion en court-circuit (le bain est figé avant d'avoir fusionné le métal de base) — défaut traître car invisible en surface, détectable seulement par radiographie ou ultrasons
• Projections importantes en CO₂ pur ou court-circuit mal réglé — perte de rendement et nettoyage post-soudage chronophage
• Porosité : vent > 2 m/s, débit de gaz inadapté, contamination du fil (huile, rouille), tube contact usé
• Caniveaux : tension trop élevée, vitesse trop rapide
• Cordons « gras » en spray arc : intensité excessive, mouillage insuffisant

Le MIG/MAG s'est imposé partout où la productivité et la répétabilité priment :

• Chaudronnerie série : cuves, réservoirs, conduits, gaines de ventilation en acier ou inox
• Mécano-soudure : châssis, bâtis, supports, structures soudées d'épaisseur 3 à 15 mm
• Automobile : robotisé sur lignes de production (carrosserie tôles fines, châssis acier HLE)
• Ferroviaire : caisses de wagons, bogies, équipements roulants — souvent en alu MIG sur trains à grande vitesse
• Charpente métallique : assemblage de profilés IPE, HEA, HEB pour bâtiments industriels et tertiaires (norme EN 1090 EXC2/EXC3)
• Naval et offshore : fil fourré 136 sous protection sur tôles épaisses, en remplacement du MMA pour la productivité