Choisir l'une des six électrodes de tungstène couramment disponibles est une première étape cruciale pour réussir le soudage à l'arc sous gaz de tungstène (GTAW). De plus, la préparation de la pointe est essentielle. Les choix d'électrodes sont le tungstène pur, 2 % de thorium, 2 % de cérium, 1,5 % de lanthane, de zirconium et de terres rares. Les préparations d'extrémité sont en boule, pointues et tronquées.
Note de l'éditeur:Pour lire une mise à jour concernant les directives des électrodes de tungstène,Cliquez ici.
Le tungstène est un élément métallique rare utilisé pour la fabrication d'électrodes de soudage à l'arc au tungstène gazeux (GTAW). LeProcessus GTAWs'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 de tungstène pur ou 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 si 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 sur son type. La couleur apparaît à la pointe de l'électrode.
Tungstène pur (code couleur : vert)
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 sphérique propre 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 sinusoïdal AC, en particulier sur l'aluminium et le magnésium. Il n'est généralement pas utilisé pour le soudage CC car il ne fournit pas les forts démarrages d'arc associés aux électrodes thoriées ou cériées.
Thorié (code couleur : rouge)
Les électrodes en tungstène thorié (classification AWS EWTh-2) contiennent un minimum de 97,30 % de tungstène et de 1,70 à 2,20 % de thorium et sont appelées 2 % de thorium. Ce sont les électrodes les plus couramment utilisées aujourd'hui et sont préférées pour leur longévité et leur facilité d'utilisation. Le thorium augmente les qualités d'émission d'électrons 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 plus faible et élimine la dérive de l'arc pour une plus grande stabilité. Par rapport aux autres électrodes, les électrodes thoriées déposent moins de tungstène dans le bain de fusion, ce qui provoque moins de contamination de la soudure.
Ces électrodes sont principalement utilisées pour le soudage CA spécialisé (tel que l'aluminium de faible épaisseur et les matériaux de moins de 0,060 pouce) et le soudage CC, soit à électrode négative ou à polarité droite, sur l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le nickel et le titane.
Pendant la fabrication, le thorium est uniformément dispersé dans toute l'électrode, ce qui aide le tungstène à conserver son bord aiguisé - la forme d'électrode idéale pour souder de l'acier fin - après le meulage. Remarque : le thorium est radioactif ; par conséquent, vous devez toujours suivre les avertissements, les instructions et la fiche de données de sécurité (MSDS) du fabricant pour son utilisation.
Cérié (Code Couleur : Orange)
Les électrodes en tungstène cérié (classification AWS EWCe-2) contiennent un minimum de 97,30 % de tungstène et de 1,80 à 2,20 % de cérium et sont appelées 2 % de cérium. Ces électrodes fonctionnent mieux dans le soudage CC à des réglages de courant faible, mais peuvent être utilisées avec compétence dans les processus CA. Avec ses excellents démarrages d'arc à faible ampérage, le tungstène cérié est devenu populaire dans des applications telles que la fabrication de tubes et de tuyaux orbitaux, le travail de la tôle mince et les travaux impliquant des pièces petites et délicates. Comme le thorium, il est préférable de l'utiliser 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 à la pointe, éliminant la teneur en oxyde et annulant les avantages du processus.
Lanthané (code couleur : or)
Les électrodes en tungstène lanthané (classification AWS EWLa-1.5) contiennent un minimum de 97,80 % de tungstène et de 1,30 % à 1,70 % de lanthane, ou lanthane, et sont connues sous le nom de 1,5 % de lanthane. Ces électrodes ont un excellent amorçage d'arc, une faible
taux de combustion, bonne stabilité de l'arc et excellentes caractéristiques de réamorçage - bon nombre des mêmes avantages que les électrodes au cérium. Les électrodes lanthanées partagent également les caractéristiques de conductivité du tungstène thorié à 2 %. Dans certains cas, 1,5 % de lanthanate peut remplacer 2 % de thorium sans avoir à modifier considérablement le programme de soudage.
Les électrodes en tungstène lanthané sont idéales si vous souhaitez optimiser vos capacités de soudage. Ils fonctionnent bien sur des électrodes négatives CA ou CC avec une extrémité pointue, ou ils peuvent être enroulés pour être utilisés avec des sources d'alimentation à onde sinusoïdale CA. Le tungstène lanthané maintient une pointe bien aiguisée, ce qui est un avantage pour le soudage de l'acier et de l'acier inoxydable sur courant continu ou alternatif à partir de sources d'énergie à onde carrée.
Contrairement au tungstène thorié, ces électrodes sont adaptées au soudage AC et, comme les électrodes cériées, permettent d'amorcer et de maintenir l'arc à des tensions plus faibles. Par rapport au tungstène pur, l'ajout de 1,5 % de lanthane augmente la capacité de transport de courant maximale d'environ 50 % pour une taille d'électrode donnée.
Zirconium (code couleur : marron)
Les électrodes en tungstène au zirconium (classification AWS EWZr-1) contiennent un minimum de 99,10 % de tungstène et de 0,15 à 0,40 % de zirconium. Une électrode en tungstène zircone produit un arc extrêmement stable et résiste aux projections de tungstène. Il est idéal pour le soudage AC car il conserve une pointe sphérique et a une haute résistance à la contamination. Sa capacité de transport de courant est égale ou supérieure à celle du tungstène thorié. La zircone n'est en aucun cas recommandée pour le soudage DC.
Terre rare (code couleur : gris)
Les électrodes de tungstène de terres rares (classification AWS EWG) contiennent des additifs non spécifiés d'oxydes de terres rares ou des combinaisons hybrides de différents oxydes, mais les fabricants sont tenus d'identifier chaque additif et son pourcentage sur l'emballage. Selon les additifs, les résultats souhaités peuvent inclure un arc stable dans les processus AC et DC, une plus grande longévité que le tungstène thorié, la possibilité d'utiliser une électrode de plus petit diamètre pour le même travail, l'utilisation d'un courant plus élevé pour une électrode de taille similaire , et moins de crachats de tungstène.
Préparation du tungstène - en boule, pointue ou tronquée ?
Après avoir sélectionné un type d'électrode, l'étape suivante consiste à sélectionner une préparation finale. Les trois choix sont en boule, pointus et tronqués.
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| Figure 1 Plages de courant typiques pour les électrons avec blindage à l'argon. |
Une pointe sphérique est généralement utilisée sur les électrodes en tungstène pur et en zircone et est suggérée pour une utilisation avec le processus AC sur les machines GTAW à onde sinusoïdale et à onde carrée conventionnelle. Pour bouler correctement l'extrémité du tungstène, il suffit d'appliquer l'ampérage alternatif recommandé pour un diamètre d'électrode donné (voirFigure 1), et une boule se formera à l'extrémité de l'électrode. Le diamètre de l'extrémité sphérique ne doit pas dépasser 1,5 fois le diamètre de l'électrode (par exemple, une électrode de 1/8 po doit former une extrémité de 3/16 po de diamètre). Une sphère plus grande à l'extrémité de l'électrode peut réduire la stabilité de l'arc. Il peut également tomber et contaminer la soudure.
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| Figure 2 Préparation du tungstène pour le soudage négatif à l'électrode CC et CA avec des sources d'alimentation en forme d'onde. |
Une pointe pointue et/ou tronquée (pour les types de tungstène pur, cérié, lanthané et thorié) doit être utilisée pour les procédés de soudage AC et DC avec onduleur. Pour broyer correctement le tungstène, utilisez une meule spécialement conçue pour le broyage du tungstène (pour éviter la contamination) et une qui est en Borazon® ou en diamant (pour résister à la dureté du tungstène). Remarque : Si vous meulez du tungstène thorié, assurez-vous de contrôler et de collecter la poussière ; avoir un système de ventilation adéquat au poste de meulage; et suivez les avertissements, les instructions et la fiche signalétique du fabricant.
Meulez le tungstène directement sur la meule plutôt qu'à un angle de 90 degrés (voirFigure 2) pour s'assurer que les marques de meulage s'étendent sur toute la longueur de l'électrode. Cela réduit la présence de crêtes sur le tungstène qui pourraient créer un arc errant ou fondre dans le bain de fusion, provoquant une contamination.
Généralement, vous souhaiterez meuler le cône du tungstène à une distance ne dépassant pas 2,5 fois le diamètre de l'électrode (par exemple, pour une électrode de 1/8 de pouce, meulez une surface de 1/4 à 5/16 de pouce. long). Le meulage du tungstène en un cône facilite la transition du démarrage de l'arc et crée un arc plus concentré pour de meilleures performances de soudage.
Lors du soudage à faible courant sur un matériau mince (de 0,005 à 0,040 po), il est préférable de meuler le tungstène en un point. Une pointe pointue permet au courant de soudage de se transférer dans un arc focalisé et aide à empêcher les métaux minces, tels que l'aluminium, de se déformer. L'utilisation de tungstène pointu pour les applications à courant plus élevé n'est pas recommandée, car le courant plus élevé peut faire sauter la pointe du tungstène et provoquer une contamination du bain de fusion.
Pour les applications à courant plus élevé, il est préférable de meuler une pointe tronquée. Pour obtenir cette forme, meulez d'abord le tungstène en un cône comme expliqué précédemment, puis meulez un 0,010 à 0,030 po. terrain plat au bout du tungstène. Ce terrain plat aide à empêcher le transfert du tungstène à travers l'arc. Il empêche également la formation d'une boule.
Mike Sammons est directeur des ventes et du marketing pour Weldcraft, 2741 N. Roemer Road, Appleton, WI 54911, 920-882-6811, fax 920-882-6844,serviceclient@weldcraft.com,www.weldcraft.com.
FAQs
Quel couleur de tungstène ? ›
Electrode Tungstène pur (couleur verte)
Densité de courant limitée, principalement utilisé en courant alternatif pour le soudage des alliages d'aluminium car la boule formée en extrémité est propre et offre donc une stabilité de l'arc.
Aujourd'hui, on préfère utiliser des électrodes de tungstène au cérium ou au lanthane, ou un mélange des deux qui ne présentent aucun risque radioactif. De plus, elles sont tout aussi performantes que les électrodes de tungstène thorié. L'amorçage est simplifié et sa durée de vie importante.
Quelle couleur de tungstène pour l'inox ? ›Tungstène E3
Elles sont particulièrement recommandées pour le soudage de l'acier, de l'inox, du cuivre et du laiton dans des intensités faibles ou moyennes.
Quels sont les différents types d'électrodes
Pour souder les métaux courants tels que l'acier carbone (fer), l'inox, la fonte, et les aciers alliés, il existe trois types d'enrobages : rutile, basique et cellulosique.
Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux réfractaires, un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée. Il convient également de mentionner la bonne conductivité électrique et l'excellente conductibilité thermique du tungstène.
Comment reconnaître du tungstène ? ›L'élément 74, le tungstène, possède une nom qui provient du suédois "tung sten" pouvantt être traduit par pierre lourde. Son symbole atomique, le W, dérive du nom utilisé dans la plupart des pays d'Europe du nord et en Allemagne, c'est à dire wolfram.
Comment affûter électrode tungstène ? ›Aiguiser l'électrode par meulage longitudinal (jamais radial) ajuster l'angle de pointe en fonction de l'ampérage utilisé. Faire un léger plat au bout. L'angle de la pointe influence la forme du cordon. Un angle pointu augmente la pénétration et réduit la largeur du cordon.
Pourquoi inverser les polarités pour souder ? ›Cette polarité favorise la pénétration et donc très utilisée pour la première passe de racine et permet l'utilisation des électrodes Rutiles. La polarité inverse ( Fig 4-10a ) : L'électrode est reliée au pôle positif ( + = anode ). Le courant va de la pièce vers l'électrode. Le bain de fusion est large et peu profond.
Quelle est la soudure la plus résistante ? ›La soudure TIG utilise un arc électrique, protéger par le gaz. Elle permet de réaliser des travaux fins et précis, mais aussi robustes. La soudure TIG garantit une soudure esthétique et d'une grande discrétion lorsqu'elle est réalisée par un soudeur expérimenté.
Quelle électrode pour inox ? ›L'électrode universelle est employée pour souder avec un poste à l'arc des métaux comme le fer, l'acier, la fonte ou même l'inox dont l'épaisseur est supérieure à 1 mm. Elle assure une fusion parfaitement homogène qui garantie un étalement particulièrement fluide du cordon de soudure.
Quelle électrode pour souder l'inox ? ›
Comment souder l'inox ? Recommandée : la soudure inox à l'électrode enrobée MMA. 25 secondes à 250 A. Autres procédés recommandés : soudure par résistance, soudure plasma.
Quel tungstène pour l'aluminium ? ›Le tungstène PUR (bout vert) sera utilisé en mode AC pour souder l'aluminium et ses alliages. Il ne doit pas être affuté ; il se formera lors du soudage, une boule au bout du tungstène.
Qu'est-ce qu'une électrode rutile ? ›Une électrode rutile, une électrode inox ou une électrode universelle est une baguette pour la soudure dont les qualités sont adaptées au mieux pour souder efficacement les différents types de métaux ferreux ou non ferreux que l'on retrouve habituellement sur le marché.
Pourquoi montage à 3 électrodes ? ›Montage à trois électrodes Ce montage permet d'étudier la cinétique des réactions électrochimiques sur une électrode. La solution est soit une solution de chlorure d'argent de concentration connue, soit une solution saturée.
Comment choisir une électrode ? ›En règle générale, le diamètre de l'électrode doit être inférieur ou égal à l'épaisseur à souder. En courant continu, la polarité négative doit être appliquée à l'électrode à enrobage rutile. Veuillez conserver vos électrodes enrobées dans un endroit sec à l'abri de l'humidité et des chocs.
Quel tungstène pour souder l'inox ? ›Les électrodes en tungstène WG sont des électrodes TIG polyvalentes pour le soudage de l'acier et de l'inox. Ces électrodes en tungstène de lanthane offrent d'excellentes performances en termes de conductivité et de durabilité. Existe en plusieurs diamètres.
Quel type de soudure est la plus solide ? ›Le soudage par friction malaxage (FSW) garantit une qualité et une résistance des soudures supérieures à celles obtenues par les techniques classiques (TIG, MIG, EBW).
Est-ce que le tungstène s'oxyde ? ›Sa résistance à la corrosion est excellente et il ne peut être que légèrement attaqué par les acides minéraux. Le tungstène métallique forme une couche d'oxyde protecteur lorsqu'il est exposé à l'air.