Électrode Tungstène soudure TIG pour acier - inox

Dans le procédé de soudage à l'arc sous gaz inerte avec électrode non fusible, la chaleur nécessaire à la fusion du métal de la soudure est fournie par un arc électrique amorcé et maintenu entre une électrode en tungstène (ou en alliage de tungstène) et la pièce.. Le métal en fusion ainsi que l’électrode sont protégés contre l’action de l’oxygène et de l’azote de l’air par l’écoulement continu d’un gaz de protection inerte. Tout cela constitue l’appellation du procédé : TIG ou Tungstène Inerte Gaz.

L’électrode joue donc un rôle clé dans le procédé TIG. Les électrodes employées sont majoritairement constituées de tungstène à plus de 99% en masse auquel on ajoute des oxydes métalliques pour augmenter l'émissivité électronique de l'électrode et donc le rendement.

Pour la soudure TIG des aciers – inox, Soudure.pro vous propose des électrodes tungstène qui se distinguent par une grande qualité d'amorçage même en cas de réamorçage avec une électrode chaude et assurent une bonne régularité dans la réalisation du cordon. Particulièrement adaptées pour le soudage de l'acier, de l'acier inoxydable, des alliages de nickel et de titane, dans des ampérages faibles ou moyens. Adaptées pour le soudage automatique, ces électrodes tungstène pour soudure TIG de l’acier – inox vous garantissent les meilleurs résultats.

Le soudage des aciers et ses alliages

Selon l'application, le type de courant de soudage, la nature de l'électrode et le diamètre de l'électrode, il existe plusieurs choix possibles d'électrodes réfractaires de tungstène pour le soudage en TIG des aciers, comme le montre le tableau suivant.

Les aciers et alliages d’aciers se soudent généralement en courant continu, en polarité directe ou négative. Le tableau ci-dessous indique la fourchette d’intensité préconisée selon le diamètre de l’électrode Tungstène utilisée.

Protection de l'électrode Tungstène pour le soudage des aciers

L'électrode de tungstène doit être constamment protégée par un courant de gaz inerte (argon ou hélium) juste avant l'amorçage de l'arc (pré gaz ou pré-gaz), pendant le soudage et après l'extinction de l'arc électrique (post gaz ou post-gaz) jusqu'à son refroidissement. Le bout de l'électrode doit toujours être brillant et de couleur blanc argent après le refroidissement complet. Dans le cas contraire, il faut augmenter le temps de post gaz.

Le réglage préconisé de la temporisation du post-gaz du générateur est indiqué dans le tableau suivant.

Affûter l’électrode Tungstène est essentiel

La préparation géométrique de la pointe de l'électrode infusible est une variable importante. Assurez-vous d’affuter de manière à ce que les stries convergent dans une direction orientée vers l’axe de l’électrode réfractaire, mais pas en cercles concentriques perpendiculaires à cet axe. Utilisez le grain fin d’un touret à affûter ou une machine à affûter le tungstène spécialement prévue à cet effet. Il présentera une extrémité pointue pour le soudage DC (continu).

Il ne faut jamais laisser le tungstène toucher la pièce, ni rentrer en contact avec le bain de fusion et/ou le métal d'apport. Votre électrode sera contaminée, il sera nécessaire de meuler la zone défectueuse du cordon de soudure et de réaffûter la pointe. 

L'électrode de tungstène peut être mise à longueur selon le type de bouchon utilisé sur la torche. La coupe se réalise par meulage avec un disque fin à tronçonner.

Rappel sur l’Acier Inoxydable

Les aciers inoxydables sont des alliages fer-carbone (à bas carbone), fortement alliés au chrome, et souvent alliés à d’autres éléments comme le Nickel, le molybdène, le titane ou le nobium.
Le chrome confère l’inoxydabilité des aciers. En se combinant à l’oxygène, il fabrique à la surface des pièces une couche d’oxyde dite de passivation car elle rend l’acier imperméable aux produits corrosifs.

L’acier est considéré comme inoxydable à partir 10,5% de chrome et moins de 1,2% de carbone.

Les aciers inoxydables tiennent une place remarquable vis-à-vis d’un grand nombre de milieux agressifs grâce au phénomène de passivité ; due à la présence de chrome. Un film très fin, solidaire du métal de base, empêche le contact entre le métal et les agents plus ou moins agressifs du milieu environnant.

Les aciers inoxydables ne couvrent pas tous les types de corrosion, d’où l’élaboration d’une importante variété de nuances d’aciers inoxydables.

Le tableau suivant récapitule les 3 principaux types d’aciers inoxydables:

L’électrode Tungstène pour l’Inox

Lors du soudage TIG de l'acier inoxydable, on soude en courant continu avec l'électrode au pôle négatif. La majorité de la chaleur va donc vers la pièce à souder. Le matériau de l'électrode est généralement du tungstène avec 2% d'oxyde de thorium. Cependant, les électrodes thoriées émettent un rayonnement radioactif minimal. Ainsi, il existe des électrodes en tungstène qui sont alliées à ce qu'on appelle des 'terres rares' qui ont une durée de vie plus longue. Il y a, entre autres, des électrodes de tungstène avec 2% d'oxyde de lanthane (La2O3) ou avec 2% d'oxyde de cérium (CeO2).

Un diamètre d'électrode trop petit entraîne une surchauffe ou la fusion de l'électrode, avec un grand risque d'avoir des inclusions de tungstène dans la soudure. Un trop grand diamètre provoque une instabilité de l'arc et/ou une pénétration insuffisante (mauvais rapport largeur/profondeur du bain de fusion). Lors du soudage en courant continu, l'électrode doit être affûtée (figure 3).

Le tableau suivant reprend les valeurs pour le diamètre de l'électrode, le diamètre de la buse et l'intensité de courant en polarité directe (DCEN).

Il faut noter que l'affûtage de l'électrode Tungstène doit se faire dans la direction de la pointe et non être concentrique; le poli doit être aussi parfait que possible (la pointe doit être brisée – surface plane de 0,8 mm).