Le TIG fonctionne sur un principe radicalement différent des procédés MMA et MIG/MAG : l'électrode est en tungstène réfractaire (point de fusion 3 422 °C, le plus élevé des métaux), infusible et non consommable. Elle ne fond pas — elle se contente d'émettre l'arc.

L'arc électrique, entretenu entre l'électrode et la pièce sous protection de gaz inerte, fond le métal de base. Le métal d'apport, si nécessaire, est amené séparément : sous forme de baguette tenue à la main par le soudeur, ou de fil dévidé par un dévidoir (TIG froid). Sur les soudures fines bord à bord (tubes minces), on peut souder sans aucun apport — c'est la « passe autogène ».

Cette séparation entre source de chaleur (arc) et apport métallique donne au TIG sa caractéristique : un contrôle indépendant de la chaleur et du dépôt. Le soudeur peut chauffer beaucoup et apporter peu (soudure fine, racine) ou inversement (épaisseur de remplissage). C'est ce qui rend le procédé apte aux plus hautes exigences mais aussi exigeant en formation : la coordination des deux mains, l'une à la torche, l'autre à la baguette, demande 6 à 12 mois pour une maîtrise sérieuse.

Le générateur TIG délivre un courant continu de quelques ampères à 350 A typique, avec une tension d'arc faible (10 à 15 V). Les générateurs modernes (onduleurs) offrent des fonctions évoluées : pulsation, alternatif carré pour alu, amorçage HF (haute fréquence) ou « lift-arc » par contact léger.

La norme EN ISO 6848 définit les compositions et le code couleur (peint sur une extrémité) des électrodes tungstène :

• Tungstène pur (W) — extrémité verte. Réservé au soudage en courant alternatif (AC) sur aluminium et magnésium. La pointe forme spontanément une « boule » sous AC.
• Tungstène thorié (WT20, 2 % ThO₂) — extrémité rouge. Historiquement le standard du TIG sur acier en DC-. Légèrement radioactif (émetteur alpha) : les poussières d'affûtage sont nocives. En voie d'abandon dans toute l'industrie européenne.
• Tungstène cérié (WC20, 2 % CeO₂) — extrémité grise. Substitut sain au thorié, non radioactif, performances quasi-identiques, polyvalent acier / inox / cuivre.
• Tungstène lanthane (WL15/WL20, 1,5 à 2 % La₂O₃) — extrémité or / bleue. Multi-applications, longévité supérieure, fonctionne en DC et AC. Devenu le standard de l'aéronautique.
• Tungstène zircone (WZ8, 0,8 % ZrO₂) — extrémité blanche. Spécialisé AC aluminium pur, peu d'inclusions résiduelles dans le bain alu.

Les diamètres normalisés vont de 1,0 à 6,3 mm — les plus courants en chaudronnerie inox sont 1,6 / 2,4 / 3,2 mm. Le diamètre se choisit en fonction de l'intensité : règle empirique 30 à 50 A par millimètre.

L'affûtage du tungstène n'est pas un détail : c'est la condition non négociable de la stabilité d'arc. Deux règles essentielles :

1. L'affûtage doit être strictement LONGITUDINAL, c'est-à-dire que les rayures laissées par la meule doivent être parallèles à l'axe de l'électrode, et non concentriques. Pourquoi : les grains de tungstène, sous forme de fibres, conduisent le courant le long de l'axe. Un affûtage transversal (sur disque tournant) coupe les fibres perpendiculairement et provoque un arc errant, des projections de tungstène dans le bain, et une usure rapide de la pointe.
2. L'angle de pointe dépend de l'intensité :
   • 15-30° (pointe fine) pour faible courant (< 100 A) : arc concentré, bain étroit
   • 30-60° (pointe moyenne) pour courant moyen (100-200 A)
   • 60-90° (pointe trapue) pour courant élevé (> 200 A) : pointe plus durable

Sur courant alternatif (alu), on n'affûte pas en pointe : on laisse une boule se former à l'amorçage. La boule joue le rôle d'émetteur thermo-ionique pendant la demi-période négative et résiste à l'érosion pendant la demi-période positive (« nettoyage cathodique »).

Les meuleuses d'affûtage dédiées (Inelco, Huntingdon) reproduisent automatiquement l'affûtage longitudinal et permettent un angle reproductible. En atelier sans cet équipement, on utilise une meule diamantée à grain fin, en présentant l'électrode dans son axe contre le côté plat du disque, jamais sur la tranche.

« Un tungstène mal affûté, c'est un soudeur qui se bat avec son arc pendant 8 heures pour rien. Un tungstène bien affûté, c'est un arc qui se pose tout seul à l'endroit voulu. »

— Retour d'expérience formateur soudage AFPA

Gaz de protection (EN ISO 14175) :

• Argon pur (I1) : standard universel TIG, dense, ionisable, économique. Couvre 95 % des besoins
• Hélium pur (I2) ou Ar + 50 % He (I3) : énergie d'arc supérieure, bain plus chaud, recommandé sur aluminium épais ou cuivre pour compenser la conduction thermique
• Ar + 2-5 % H₂ (R1) : améliore la mouillabilité et la pénétration sur inox austénitique et alliages nickel. STRICTEMENT INTERDIT sur aluminium (hydrogène = porosité catastrophique) et sur aciers ferritiques / duplex.

Polarité :

• DC- (électrode au pôle négatif) : STANDARD pour aciers, inox, cuivre, titane, nickel. 70 % de la chaleur sur la pièce, électrode peu sollicitée
• AC (alternatif, généralement carré) : OBLIGATOIRE pour aluminium et magnésium. Pendant l'alternance positive, l'arc « décape » la couche d'alumine (Al₂O₃) superficielle (point de fusion 2 050 °C, soit 4 fois celui de l'aluminium métallique 660 °C) — c'est le nettoyage cathodique. Sans AC, impossible de souder l'alu : l'oxyde flotte et empêche la fusion.
• DC+ : exceptionnel, presque jamais utilisé en TIG (l'électrode chauffe trop)

Paramètres typiques :

Les défauts spécifiques au TIG :

• Inclusions de tungstène dans le cordon : si la pointe touche le bain (« plongée ») ou si la baguette d'apport heurte l'électrode, des particules de tungstène se déposent. Détection en radio : points blancs très denses. Réparation obligatoire.
• Porosité par contamination : baguette d'apport mal positionnée (sortie de la zone protégée), gants humides, surface mal dégraissée, débit de gaz incorrect
• Oxydation backside : sur inox et titane, l'envers du cordon s'oxyde au contact de l'air ambiant si la température reste élevée. La purge gaz à l'envers (argon dans le tube) est obligatoire pour tuyauterie inox alimentaire, pharma et titane — sinon, la zone affectée thermique se transforme en croûte d'oxyde noire (« sugar », caramélisation) qui dégrade la résistance à la corrosion.
• Caniveaux et manque de fusion : intensité ou vitesse mal ajustées

Le TIG est le procédé de référence pour les soudures à très haute exigence :

• Tuyauterie inox alimentaire / pharmaceutique : soudures conformes EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group), exemptes de porosité interne et d'oxyde backside, polissables au miroir
• Première passe (« racine ») de pression : tuyauterie haute pression (CODAP, EN 13480, ASME B31.3), la racine est faite au TIG pour sa pénétration contrôlée, puis remplissage MMA / fil fourré
• Aluminium aéronautique / navale : structures soudées d'avions, voiliers, coques d'aluminium — exigences de propreté et de tenue mécanique inaccessibles aux autres procédés
• Titane médical / chimique / aéronautique : implants, équipements offshore, structures aéronautiques. Le titane exige une pureté de protection extrême (purge intégrale) sans quoi il devient fragile
• Nucléaire : pratiquement tout le soudage primaire en circuit fluide nucléaire passe par TIG, souvent automatisé en TIG orbital (têtes orbitales motorisées qui font le tour du tube). Le TIG orbital est aussi standard en aéronautique (lignes de carburant) et semi-conducteurs (gaz process ultra-purs).
• Pointage et raccords critiques sur toutes pièces où l'aspect prime : décoration, mobilier inox, tôlerie fine

En 2026, le TIG manuel résiste très bien à l'automatisation pour les pièces uniques ou prototypes ; le TIG orbital prend toute la part des fabrications répétitives de tuyauterie.

Le TIG orbital automatise la rotation de la torche autour d'un tube fixe. Une tête orbitale, équipée de moteurs et d'un boîtier électronique, tourne à vitesse programmée tandis qu'un programme pilote intensité, débit de gaz, dévidage du fil, pulsation et purge. Avantages :

• Répétabilité parfaite : même soudure 1000 fois — décisif en nucléaire et aéronautique où la qualification du soudeur ET de la machine est requise
• Traçabilité numérique : courbes I, U, V de chaque soudure horodatées et archivées, exigées par les autorités (ASN, AESA)
• Accessibilité : tubes en hauteur, en gaine, en cuve, soudés sans repositionnement
• Productivité : 3 à 5 fois supérieure au TIG manuel équivalent

Les têtes orbitales courantes (Polysoude, Magnatech, Orbitec) gèrent des tubes de Ø 6 à 170 mm, avec des programmes pré-paramétrés selon la nuance et l'épaisseur. Le TIG orbital équipe aujourd'hui la totalité des installations chimiques propres (semi-conducteurs, agroalimentaire haut de gamme, pharma) où l'opérateur ne fait plus que monter la tête et lancer le programme.