Lignes directrices pour les électrodes en tungstène : une mise à jour

Jul 07, 2023

La sélection et la préparation d'une électrode en tungstène pour GTAW sont cruciales pour optimiser les résultats et prévenir la contamination et les retouches. Getty Images

Le tungstène est un élément métallique rare utilisé pour fabriquer des électrodes de soudage à l'arc au tungstène sous gaz (GTAW). Le procédé GTAW s'appuie sur la dureté du tungstène et sa résistance aux températures élevées pour transporter le courant de soudage jusqu'à l'arc. Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, 3 410 degrés Celsius.

Ces électrodes non consommables sont disponibles dans une variété de tailles et de longueurs et sont composées soit de tungstène pur, soit d'un alliage de tungstène et d'autres éléments et oxydes de terres rares. Le choix d'une électrode pour GTAW dépend du type et de l'épaisseur du matériau de base et du fait que vous soudez avec du courant alternatif (AC) ou du courant continu (DC). Laquelle des trois préparations finales que vous choisissez, en boule, pointue ou tronquée, est également cruciale pour optimiser les résultats et prévenir la contamination et les retouches.

Chaque électrode est codée par couleur pour éliminer toute confusion quant à son type. La couleur apparaît à la pointe de l'électrode.

Les électrodes en tungstène pur (classification AWS EWP) contiennent 99,50 % de tungstène, ont le taux de consommation le plus élevé de toutes les électrodes et sont généralement moins chères que leurs homologues alliées.

Ces électrodes forment une pointe propre et sphérique lorsqu'elles sont chauffées et offrent une grande stabilité de l'arc pour le soudage AC avec une onde équilibrée. Le tungstène pur offre également une bonne stabilité de l'arc pour le soudage à onde sinusoïdale CA, en particulier sur l'aluminium et le magnésium. Il n'est généralement pas utilisé pour le soudage DC car il ne fournit pas les démarrages d'arc puissants associés aux électrodes thoriées ou cériées. Le tungstène pur n'est pas recommandé sur les machines à onduleur ; pour de meilleurs résultats, utilisez une électrode cériée ou lanthanée affûtée.

Les électrodes en tungstène thorié (classifications AWS EWTh-1 et EWTh-2) contiennent un minimum de 97,30 % de tungstène et de 0,8 % à 2,20 % de thorium et sont disponibles en deux types : EWTh-1 et EWTh-2, contenant 1 % et 2 %, respectivement. Ce sont des électrodes couramment utilisées et sont préférées pour leur longévité et leur facilité d’utilisation. Le thorium augmente les qualités d'émission électronique de l'électrode, ce qui améliore les démarrages d'arc et permet une capacité de transport de courant plus élevée. Cette électrode fonctionne bien en dessous de sa température de fusion, ce qui se traduit par un taux de consommation considérablement inférieur et élimine le déplacement de l'arc pour une plus grande stabilité. Par rapport aux autres électrodes, les électrodes thoriées déposent moins de tungstène dans le bain de soudure, ce qui entraîne moins de contamination des soudures.

Ces électrodes sont principalement utilisées pour le soudage par électrode négative à courant continu (DCEN) sur l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le nickel et le titane, ainsi que pour certains soudages alternatifs spécialisés (tels que les applications en aluminium de faible épaisseur).

Pendant la fabrication, le thorium est réparti uniformément dans toute l'électrode, ce qui aide le tungstène à conserver son bord aiguisé, la forme d'électrode idéale pour souder l'acier fin, après le meulage. Remarque : Le thorium est radioactif, vous devez donc toujours suivre les avertissements, les instructions et la fiche de données de sécurité (MSDS) du fabricant pour son utilisation.

Les électrodes en tungstène cérié (classification AWS EWCe-2) contiennent au minimum 97,30 % de tungstène et 1,80 % à 2,20 % de cérium et sont appelées 2 % de cérium. Ces électrodes fonctionnent mieux en soudage DC avec des réglages de courant faible, mais peuvent être utilisées efficacement dans les processus AC. Grâce à ses excellents démarrages d'arc à faibles ampérages, le tungstène cérié est devenu populaire dans des applications telles que la fabrication de tubes et de tuyaux orbitaux, le travail de tôles fines et les travaux impliquant des pièces petites et délicates. Comme le thorium, il est mieux utilisé pour souder l’acier au carbone, l’acier inoxydable, les alliages de nickel et le titane, et dans certains cas, il peut remplacer les électrodes thoriées à 2 %. Le tungstène cérié a des caractéristiques électriques légèrement différentes de celles du thorium, mais la plupart des soudeurs ne peuvent pas faire la différence.

L'utilisation d'électrodes cériées à des ampérages plus élevés n'est pas recommandée, car des ampérages plus élevés entraînent une migration rapide des oxydes vers la chaleur au niveau de la pointe, éliminant ainsi la teneur en oxyde et annulant les avantages du procédé.