Types d’électrodes de soudage en tungstène, leur sélection, codage couleur des électrodes en tungstène et propriétés

Types d’électrodes de soudage au tungstène

Le tungstène pur possède un certain nombre de propriétés qui en font une excellente électrode non consommable pour le procédé de soudage GTA. Ces propriétés peuvent être améliorées en ajoutant du cérium, du lanthane, du thorium ou du zirconium au tungstène.

Pour le soudage TIG (GTAW), les électrodes en tungstène sont classées comme suit :

■ Tungstène pur, EWP
■ Tungstène de thorium à 1 %, EWTh-1

■ 2 % de tungstène de thorium, EWTh-2
■ 1/4 % à 1/2 % de tungstène de zirconium, EWZr
■ 2 % de tungstène de cérium, EWCe-2
■ 1 % de tungstène de lanthane, EWLa-1
■ Alliage non spécifié, EWG

Types, codage couleur, désignations ISO 6848 et AWSA5.12 des électrodes en tungstène pour le soudage TIG

Types, codage couleur, désignations ISO 6848 et AWSA5.12 des électrodes en tungstène pour le soudage TIG

Tungstène thorié, EWTh-1 et EWTh-2

L’oxyde de thorium (ThO2), lorsqu’il est ajouté dans des pourcentages allant jusqu’à 0,6% au tungstène, améliore sa capacité de transport de courant. L’ajout de 1 à 2 % d’oxyde de thorium n’améliore pas davantage les capacités de transport de courant. Cependant, il aide à l’émission d’électrons. Le thorium augmente également la durée de vie du tungstène. L’émission d’électrons améliorée du tungstène thorié lui permet de transporter environ 20 % de courant en plus. Cela entraîne également une réduction correspondante de la température de la pointe de l’électrode, ce qui entraîne moins d’érosion du tungstène et une contamination ultérieure de la soudure.
Les tungstènes thoriés offrent également une caractéristique d’amorçage d’arc beaucoup plus facile que le tungstène pur ou zirconé. Les tungstènes thoriés fonctionnent bien avec le DCEN. Ils peuvent bien maintenir une pointe affûtée. Ils sont très bien adaptés pour réaliser des soudures sur l’acier, les alliages d’acier (y compris l’inox), les alliages de nickel et la plupart des autres métaux autres que l’aluminium ou le magnésium.
Le tungstène thorié ne fonctionne pas bien avec le courant alternatif (AC). Il est difficile de maintenir une extrémité sphérique, ce qui est nécessaire pour le soudage AC.

Tungstène pur, électrode de soudage EWP

Le tungstène pur a les caractéristiques de résistance à la chaleur et d’émission d’électrons les plus faibles de toutes les électrodes de tungstène. Il a une utilisation limitée avec le soudage AC de métaux, tels que l’aluminium et le magnésium.

Lanthane Tungstène, EWLa-1.5 & 2

De l’oxyde de lanthane (La2O3) à une concentration d’environ 1 à 2 % est ajouté au tungstène. Les tungstènes d’oxyde de lanthane ne sont pas radioactifs. Ils ont des caractéristiques de transport de courant similaires à celles des tungstènes de thorium, sauf qu’ils ont une tension d’arc légèrement plus élevée que les tungstènes de thorium et de cérium. Ceci ne pose normalement pas de problème pour le soudage manuel à l’arc ; cependant, il faudra généralement que de nouvelles plaques d’essai soient produites pour recertifier les procédures de soudage.

Cérium Tungstène, EWce-2

De l’oxyde de cérium (CeO2) est ajouté au tungstène pour améliorer la capacité de transport de courant
de la même manière que le thorium. Ces électrodes ont été développées pour remplacer les tungstènes thoriés car elles ne sont pas constituées d’un matériau radioactif. Les électrodes en oxyde de cérium ont une capacité de transport de courant similaire à celle du tungstène pur ; cependant, ils ont une caractéristique d’amorçage d’arc et de stabilité d’arc améliorée, similaire à celle des tungstènes thoriés. Ils peuvent également offrir une durée de vie plus longue que la plupart des autres électrodes, y compris le thorium.
Les électrodes en tungstène cérium ont une tension d’arc légèrement plus élevée pour une longueur donnée que le tungstène thorié. Cette très légère augmentation de tension ne pose pas de problèmes
pour le soudage manuel. La tension plus élevée, cependant, peut nécessiter qu’un nouveau test de soudage soit effectué pour requalifier les procédures de soudage. Le tungstène de cérium peut être utilisé pour les courants de soudage AC et DC. Les électrodes de cérium contiennent environ 2% d’oxyde de cérium.

Zirconium Tungstène, EWZr-8

L’oxyde de zirconium (ZrO2) aide également le tungstène à émettre librement des électrons. L’ajout de zirconium au tungstène a le même effet sur les caractéristiques de l’électrode que le thorium, mais à un degré moindre. Étant donné que le tungstène de zirconium fond plus facilement que le tungstène de thorium, les électrodes ZrO2 peuvent être utilisées avec des courants alternatifs et continus. En raison de la difficulté à former l’extrémité sphérique souhaitée sur le thorium par rapport au tungstène au zirconium, ils sont normalement l’électrode choisie pour le soudage AC des alliages d’aluminium et de magnésium.

Alliage non spécifié, EWG

La classification EWG concerne le tungstène dont les alliages ont été modifiés par les fabricants. De tels alliages ont été développés et testés par les fabricants pour répondre à des critères de soudage spécifiques. Les compositions d’alliage spécifiques ne sont normalement pas disponibles auprès des fabricants ; cependant, ils fournissent des caractéristiques de soudage pour ces électrodes.

La gamme de courant pour différents types d’électrodes en tungstène

La capacité de charge actuelle de l’électrode de tungstène dépend de :

  1. Types d’électrodes en tungstène
  2. Type de gaz de protection
  3. Type de polarité de soudage
  4. Type d’équipement.
    La figure ci-dessous montre les différents types d’électrodes en tungstène et leur capacité de charge actuelle.

Caractéristiques de l’électrode de tungstène et codage couleur de l’électrode de tungstène

Les codes de couleur des électrodes en tungstène sont indiqués dans la figure ci-dessous.
Ici, la couleur verte est pour l’électrode de tungstène pur, le gris pour le cérié à 2 %, le rouge pour le thorié à 2 %, l’or et le bleu pour le lanthané, le blanc pour le zirconium comme indiqué ci-dessous.