Électrodes Tungstène pour le soudage TIG

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’électrode tungstène existent. Du tungstène pur, au tungstène auquel on ajoute 2% de Thorium ou 2% de Cérium ou 2% de Lanthane, chaque “alliage” aura ses avantages et ses inconvénients. Le choix se fera selon le matériau à souder, selon les contraintes de l’application ou les exigences de sécurité.

• Le tungstène pur est principalement utilisé pour le soudage des alliages légers. N’ayant aucune contrainte d'affûtage, l’électrode sera bombardée à fréquence régulière, au moins tous les 50 Hz. Elle offre une bonne stabilité d’arc. L’amorçage est convenable et compte tenu du courant alternatif utilisé pour cette application, la résistance thermique ainsi que la durée de vie de l’électrode seront également convenables. Cette électrode n’est pas recommandée pour le soudage TIG en courant continu (risque d’inclusion de tungstène).
• 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 plus loin. En effet, même si l’oxyde de Thorium aura pour avantage d’offrir une excellente qualité d'amorçage, une bonne résistance thermique et une plus longue durée de vie, l'électrode requiert un affûtage régulier. 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 ou 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)
• Le tungstène au Cérium est introduit initialement aux USA aux débuts des années 80, cette électrode était la première proposition pour la substitution de l’électrode au Thorium. Réservée au soudage des aciers et inox, l’oxyde de Cérium offre un amorçage qualitatif, une bonne stabilité d’arc et de bonnes capacités de résistance thermique. La durée de vie de l’électrode est bonne.
• Le tungstène au Lanthanium est probablement la meilleure alternative. Le lanthane, ce nom est dérivé du grec, “lanthanien”, qui veut dire, caché. Avant d’être découvert, le lanthane est longtemps resté caché dans l’oxyde de Cérium. Associé au tungstène, l’oxyde de lanthane permet d’augmenter l'intensité admissible, de faciliter l'amorçage et la stabilité de l'arc. Les électrodes lanthane offrent une excellente durée de vie et une bonne résistance thermique à l’électrode. Leur plus gros avantage est sans doute sa polyvalence, car elles sont utilisables à la fois sur les aciers, les inox et les alliages légers.

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). Voici les principales électrodes tungstène et la manière de les reconnaître :

Électrodes en tungstène pur

• Désignation : WP couleur: vert
• Utilisation : Soudage en courant alternatif (AC) principalement pour les alliages d’aluminium.
• Caractéristiques : Bonne stabilité de l'arc avec les matériaux non ferreux, résistance thermique et durée de vie de l'électrode acceptable.

Électrodes en tungstène Thorium

• Désignation :
  • WTh20 couleur : rouge 1,7 à 2,2% de thorium,
  • WTh10 couleur :  jaune O,8 à 1,2% de thorium,
  • WTh30 couleur : violet 2,8 à 3,2% de thorium
• Utilisation : Soudage en courant continu (DC) principalement pour les aciers au carbone, les aciers et les inox.
• Caractéristiques : Facile à amorcer, bonne stabilité de l'arc et longue durée de vie, mais il est recommandé de la substituer par une autre électrode (Cérium ou Lanthanium) pour des raisons réglementaires.

Électrodes en tungstène Cérium

• Désignation : WCe20 couleur : grise 1,8 à 2,2% de Cérium
• Utilisation: Principalement utilisée en courant continu (DC), particulièrement efficace à faible intensité. Pour acier, inox, alliages de nickel et alliages de titane
• Caractéristiques: Amorçage qualitatif et bonne stabilité de l'arc, moins radioactives que les électrodes thoriées.

Électrodes en tungstène lanthanium

• Désignation :
  • WLa20 couleur : bleue 1,8 à 2,2% de lanthanium,
  • WLa15 couleur :  or 1,3 à 1,7% de lanthanium,
  • WLa10 couleur : noire 0,8 à 1,2% de lanthanium.
• Utilisation : AC et DC, efficaces pour une large gamme de matériaux et intensités de courant.
• Caractéristiques : Bon amorçage et stabilité de l'arc, durée de vie similaire ou supérieure aux électrodes thoriées sans les risques de radioactivité.

Électrodes en tungstène zirconium

• Désignation :
  • WZr3 couleur : marron 0,15 à 0,50% de zirconium,
  • WZr8 couleur : blanche 0,7 à 0,9% de zirconium
• Utilisation : Courant alternatif (AC), idéales pour l'aluminium et le magnésium.
• Caractéristiques : Haute densité de courant admissible, réduction des risques inclusions de tungstène.

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 lanthanium) 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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