Fiches pratiques · Procédés de mécano-soudure · Matériaux métalliques : acier, inox, aluminium

Alliages d'aluminium (séries 1000 à 7000)

Matière

Familles d'alliages d'aluminium selon l'élément d'addition principal.

Principe

1000 (1050 : aluminium pur, très bonne mise en forme). 3000 (manganèse, 3003). 5000 (magnésium : 5754, 5083), non traitables thermiquement, excellente tenue à la corrosion marine, très utilisés en tôlerie et soudage. 6000 (magnésium-silicium : 6060, 6063, 6082), traitables thermiquement, profilés filés et usinage. 7000 (zinc : 7075), très résistants, aéronautique, difficiles à souder. Masse volumique : 2 700 kg/m³, soit environ un tiers de celle de l'acier.

Comprendre pas à pas

1. La situation

Un concepteur choisit un aluminium « 7075 » pour une pièce soudée parce que c'est « le plus résistant ». Les soudures fissurent. Question : comment choisir une série d'alliage d'aluminium ?

2. Les séries principales

SérieÉlément principalExemplePoints fortsSoudabilité
1000aluminium pur1050formabilité, conductivitébonne
3000manganèse3003formage, corrosionbonne
5000magnésium5754, 5083corrosion marine, soudabletrès bonne
6000magnésium + silicium6060, 6082profilés, usinage, traitement thermiquebonne (perte de résistance en zone soudée)
7000zinc7075très haute résistancemauvaise (fissuration)
2000cuivre2017résistance, usinagemauvaise

3. L'idée

Les alliages d'aluminium de corroyage sont classés en séries selon leur élément d'addition principal. Le choix dépend de la résistance, de la soudabilité, de la tenue à la corrosion, de l'aptitude au formage ou à l'usinage, et de la forme disponible (tôle, profilé, barre).

4. Le bon choix pour la pièce soudée

7075. Très résistant mais non soudable par fusion : à réserver aux pièces usinées et vissées.

Alternative. 6082-T6 : bonne résistance, soudable, usinable ; calcul en tenant compte de la perte de résistance près des soudures.

Milieu marin. 5083 pour les tôles soudées exposées.

5. À vous de jouer : limite d'élasticité indicative

Comparez la limite d'élasticité typique (MPa) des alliages.

6. Ce qu'il faut retenir

  • Une série = un élément d'addition principal.
  • 5000 : marine et soudable ; 6000 : profilés et usinage ; 7000 : très résistant, non soudable.
  • Choisir selon résistance, soudabilité, corrosion, forme.

Mise en œuvre

Acteurs
Bureau d'études, achats, méthodes, contrôle réception
Durée
Choix à la conception, vérification à chaque commande
Livrables
Nuance spécifiée sur plan et commande, certificat matière
  1. Choisir la nuance5754 ou 5083 pour la tôlerie soudée et la marine, 6060/6063 pour les profilés filés, 6082 pour l'usinage et la structure, 1050 pour le formage poussé, 7075 si très forte résistance sans soudage.
  2. Spécifier à l'achatSérie, état métallurgique (H111, T6…), format, tolérances, certificat.
  3. Adapter la fabricationSoudage MIG ou TIG avec fil adapté (4043 ou 5356), outils de coupe dédiés, nettoyage avant soudage, attention à la perte de résistance en zone soudée pour les séries traitées.
  4. Contrôler à réceptionContrôlez la nuance et l'état sur le certificat : l'aspect ne permet pas de les distinguer.

Exemple d'application

Caisson de véhicule utilitaire : tôles en 5754 H111 pliées et soudées MIG, profilés en 6060 T6 filés. Gain de masse de 55 % par rapport à l'acier.

Points de vigilance

  • Souder du 6082 T6 sans prévoir la perte de résistance en zone affectée thermiquement
  • Plier du 6082 T6 avec un petit rayon : fissures