Électrodes Tungstène pour le soudage TIG

En soudage TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), plusieurs types d’électrodes tungstène existent. Ce consommable est indispensable à la mise en œuvre du procédé. Comment font les professionnels du soudage pour choisir la bonne électrode ?

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Le soudage TIG est un procédé de soudage à l'arc avec une électrode et un métal d'apport sous la forme d'une baguette. TIG est l'acronyme de Tungsten Inert Gas, où Tungsten (tungstène) désigne l'électrode et Inert Gas (gaz inerte) le type de gaz utilisé pour la protection gazeuse lors de la création de l'arc électrique. Le matériau de l’électrode est donc le tungstène dont la température de fusion est très élevée (3410 °C). Et le gaz de protection est principalement de l'argon ou un mélange à base d'argon (avec de l’hélium, hydrogène par exemple).

L’électrode dite infusible sert à créer l’arc électrique qui vient fondre les bords de la pièce à souder. C’est l’unique fonction de l’électrode. L’apport de métal se fait grâce à une baguette calibrée, dont la nuance est compatible avec le métal de base.

Caractéristiques et avantages des électrodes tungstène pour TIG

Plusieurs types d’électrodes tungstène existent. Du tungstène pur, au tungstène auquel on ajoute des oxydes métalliques de Cérium, de Lanthane, de Zirconium pour augmenter l’émissivité, le rendement, la stabilité de l’arc et la température de fusion de l’électrode (+4000 °C).

Chaque électrode aura ses avantages et ses inconvénients. Le choix se fera selon le matériau à souder, les contraintes de l’application ou les exigences de sécurité.

Tableau résumé du type de tungstène par composition

Type / Composition	Matériaux adaptés	Type de courant (Utilisation)	Caractéristiques principales
WP (Tungstène pur)	Alliages légers	Courant alternatif (AC) uniquement. (Non recommandé en continu DC : risque d'inclusion)	Aucune contrainte d'affûtage (bombardement régulier à 50 Hz min). Bonne stabilité d'arc, amorçage convenable. Résistance thermique et durée de vie convenables.
WC (Tungstène au Cérium)	Aciers et inox	Non précisé dans le texte (généralement utilisé en courant continu)	1ère alternative historique au Thorium (années 80). Amorçage qualitatif, bonne stabilité d'arc, bonnes capacités de résistance thermique et bonne durée de vie.
WLa (Tungstène au Lanthane)	Très polyvalent : Aciers, inox et alliages légers	Courant alternatif (AC) et continu (DC) (déduit de sa polyvalence)	Considérée comme la meilleure alternative. Augmente l'intensité admissible, facilite l'amorçage et la stabilité de l'arc. Excellente durée de vie et bonne résistance thermique.

Point de vigilance sur le tungstène au Thorium :
Très couramment utilisé lors des dernières décennies pour le soudage TIG des aciers et inox, le Thorium est dorénavant très souvent remplacé par d’autres oxydes décrits ci-dessus. Le Thorium est un élément naturellement radioactif. Les deux principaux isotopes (Th 232 et Th 228) qui le constituent sont essentiellement des émetteurs Alpha. L’inhalation ou l’ingestion de poussières de Thorium contenues dans les fumées lors de la phase de soudage ou issues de l’affûtage implique un risque pour la santé du soudeur. Les obligations réglementaires imposent de supprimer et de substituer les électrodes tungstène thorié par d’autres types d’électrodes, ou d’évaluer les doses reçues par les soudeurs en cas d’utilisation et enfin de gérer les déchets (cf. Fiche Pratique radioprotection de l’INRS).

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Comment repérer les électrodes tungstène ?

Le choix de l'électrode tungstène pour le soudage TIG dépend de plusieurs facteurs, notamment du matériau des pièces à souder, de l'intensité du courant, et du type de courant utilisé (AC - Alternative Current ou DC- Direct Current ou Pulsé).

Les électrodes tungstène sont identifiées par un anneau de couleur à l’extrémité, qui indique le type de tungstène et les matériaux pour lesquels elles peuvent être utilisées, ainsi que le type de courant de soudage (continu ou alternatif).

Voici les principales caractéristiques :

Tableau résumé du type de tungstène par couleur

Couleur de l'électrode	Type / Composition	Matériaux adaptés	Type de courant (Utilisation)	Caractéristiques et utilisation
Verte	WP (Tungstène pur)	Alliages légers	Courant alternatif (AC) principalement	Idéale pour les alliages d’aluminium. Bonne stabilité de l'arc avec les matériaux non ferreux, résistance thermique et durée de vie acceptable.
Grise	WC 20 (2 % de Cérium)	Tous types d'aciers alliés et à base de nickel	Courant continu (DC) principalement	Efficace à faible intensité (acier, inox, alliages de nickel et titane). Amorçage qualitatif et bonne stabilité de l'arc. Moins radioactives que les électrodes thoriées.
Bleue	WLa 20 (2 % de Lanthane)	Tous les matériaux	Courant alternatif (AC) et Courant continu (DC)	Efficace pour une large gamme de matériaux et d'intensités. Bon amorçage et stabilité de l'arc, durée de vie similaire ou supérieure aux électrodes thoriées, sans les risques de radioactivité.

Nous vous recommandons de vérifier auprès de votre fournisseur de matériels de soudage quelles sont les électrodes les plus adaptées à vos besoins.

Important : Contrairement au soudage aluminium, pour le soudage des aciers faiblement et fortement alliés, l’électrode tungstène doit être affûtée. Pendant le processus de soudage, il faut s’assurer que l’extrémité de l’électrode tungstène reste correctement affûtée. Un mauvais affûtage ou mauvais état peut entraîner une instabilité de l’arc et générer des défauts de soudage.

Les électrodes de tungstène pour soudage TIG sont des accessoires cruciaux dans le processus de soudage. Le choix de l'électrode dépend de l'application spécifique, du type de matériau à souder et des conditions de soudage. Les électrodes de tungstène (en particulier au cérium et au lanthane) sont maintenant les plus adaptées pour le soudage TIG en raison de leur durée de vie, meilleure stabilité de l'arc, et répondent aux exigences réglementaires pour la protection du soudeur.

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