Électrode Tungstène soudure TIG pour aluminium

Électrode Tungstène soudure TIG pour aluminium

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Électrode Tungstène soudure TIG pour aluminium

Les électrodes Tungstène sont utilisées pour le soudage TIG. La température de fusion très élevée du Tungstène, aux alentours de 3400 °C, permet de tenir un arc électrique entre la pièce à souder et l’électrode sans user cette dernière rapidement. Plusieurs types d’électrodes existent, en fonction des procédés utilisés. Les normes EN26848 et ISO 6848 apportent les informations relatives à ces électrodes. Pour ce qui est du soudage TIG de l’aluminium, l’électrode en tungstène pur (bout vert) est principalement utilisée en courant alternatif. Elle permet d'obtenir une boule bien formée à l'extrémité de l'électrode.

Dans notre sélection, nous vous proposons les meilleures électrodes Tungstène parfaitement adaptées pour le soudage en procédé TIG de l’aluminium. Elles sont disponibles en pack, testées par nos experts et validées par les particuliers et les professionnels de la soudure TIG. Nous ne proposons que des produits de haute qualité des grandes marques de l’univers du soudage. Ce sont des électrodes TIG pour aluminium qui ont été conçues spécifiquement pour améliorer la stabilité dimensionnelle à haute température, l'émission électronique, la mise en forme, l'usinabilité ainsi que la conductivité thermique.

 

L’électrode Tungstène, pièce maitresse du soudage TIG

Le soudage TIG peut être utilisé pour produire des soudures de haute qualité, des soudures propres, sur la plupart des matériaux, comme l’acier, l’acier inoxydable, l’aluminium et ses alliages… Le procédé utilise un arc électrique entre une électrode réfractaire de tungstène et la pièce à souder, tandis qu’un gaz inerte protège la zone de métal en fusion contre l’air ambiant durant le soudage.

Pendant le soudage TIG, un courant est appliqué entre l'anode et la cathode, il se produit un arc électrique qui émet de la lumière. Les extrémités des électrodes doivent supporter des températures allant de 1800 à plus de 3400 °C. Ces extrémités diffusent la chaleur vers le corps de l'électrode. Le tungstène est le seul métal compatible avec ces exigences physiques et mécaniques élevées. Le tungstène a le point de fusion le plus élevé des tous les métaux, une faible pression de vapeur, une faible dilatation thermique, une bonne conductivité thermique et une faible émission électronique.

Pour l’aluminium, le Tungstène pur

Les électrodes Tungstène pures (vert) sont généralement conçues sans additif pour le soudage de l’aluminium et ses alliages avec une bonne stabilité d’arc. Elles permettent d’obtenir une bille bien formée à l’extrémité de l’électrode, cette bille se forme spontanément dès les premières secondes. Mais les électrodes de tungstène au zircon peuvent également être utilisées pour le soudage manuel sur aluminium, magnésium et alliage avec une intensité de courant moyenne ou basse.

L’électrode tungstène pour le soudage de l’aluminium ne s’affûte pas généralement. Cependant selon l’utilisation et selon les soudeurs, un affûtage à 90° peut être réalisé pour souder des alliages légers tels que l’aluminium. Contrairement à une électrode pointue, la forme en boule au bout de l’électrode Tungstène pour aluminium distribue l'arc sur une zone plus large. La formation de la bille d'électrode appropriée joue un rôle important, car le centre de la bille concentre un arc partiel pour faire fondre le joint de soudure. Une forme uniforme de l’extrémité et une apparence « brillante » caractérisent une bonne protection et une bonne pratique de soudage.

Il faut noter que la surface à souder se doit d’être propre pour éviter toute contamination du bain de fusion. Pour préparer l’aluminium, il est préférable d’utiliser une brosse à fil d’acier inoxydable jusqu’à obtenir un aspect de métal assez « brillant ».

 

Soudage TIG de l’aluminium

Si en soudage TIG le courant continu (CC) est utilisé le plus fréquemment, le courant alternatif (CA) réservé lors du soudage de l’aluminium. L’alternance de polarité craque ainsi la couche d’alumine réfractaire pour permettre ensuite la pénétration. Toutefois, le courant continu (CC) à polarité directe (pôle négatif à l’électrode) s’exécute pour le soudage de tous les métaux, y compris de l’aluminium, mais avec certaines précautions à prendre. Pour une bonne exécution du cordon, le soudage de l’aluminium et ses alliages peut exiger l'application d'un générateur haute fréquence de caractéristiques adéquates. En cas de forte oxydation, il est nécessaire d'éliminer cette dernière au moyen d'une brosse ou d'un décapage (procédé chimique pour éliminer l'oxyde).

Le tableau qui suit récapitule les types de courant utilisés pour le soudage de l’aluminium et de ses alliages.

Type de courant

Courant alternatif (CA)

Courant continu (CCEP)

Courant continu (CCEN)

Polarité de l'électrode

Alternance de polarité (50 Hz)

Polarité positive

Polarité négative

Utilisation

La plus utilisée et la plus favorable pour l'aluminium

Très peu usitée - Faible intensité et très faible épaisseur

Utilisée dans des cas très particuliers

Effet de décapage de l'alumine

OUI à chaque alternance (50 Hz)

OUI

NON

Pénétration

Pénétration moyenne

Pénétration large et peu profonde

Pénétration étroite et profonde

Chaleur dans l'arc

50 % dans la pièce soudée

70 % sur l'électrode

70 % dans la pièce soudée

50 % sur l'électrode

30 % dans la pièce soudée

30 % sur l'électrode

 

Réglages des postes de soudage TIG AC/DC

Sur la plupart des postes de soudage TIG, on peut utiliser le mode automatique d'équilibrage des ondes avec le Courant Alternatif AC ou CA. Ainsi, on peut faire varier le balancement des ondes soit davantage en positif (effet de décapage) ou soit davantage en négatif (pénétration meilleure). Si l'on augmente l'effet nettoyant, la pénétration diminue. En effet, lorsqu'on emploie plus de courant positif, c'est l'électrode qui emmagasine la chaleur plutôt que le métal de base.

Lors du soudage en courant alternatif de l'aluminium, le ratio entre le mi-cycle positif et négatif est appelé la balance. À l'aide de la balance, vous pouvez alors contrôler la chaleur entre l'électrode et la pièce à souder. Quand elle est positive, cela signifie que le mi-cycle positif est plus long que le négatif, la chaleur étant plus concentrée sur l'électrode que sur la pièce à souder. Dans ce cas vous obtenez un cordon large avec une faible pénétration et une large zone décapée. Et à l’inverse, quand la balance est négative, les mi-cycles négatifs sont plus longs, la pièce à souder plus chaude et l'électrode plus froide. Dans ce cas vous obtenez un cordon étroit avec une forte pénétration, mais une étroite zone décapée. Dans tous les cas, il faut faire attention à ce que la balance du courant ne soit pas réglée sur un décapage excessif ce qui peut réchauffer excessivement et détruire l'extrémité de l’électrode Tungstène pendant le procédé de soudage.

Pour ce qui est de la fréquence, lorsqu’on l’augmente, l'arc électrique sera un peu plus stable et étroit, mais plus bruyant. Cela apporte un meilleur contrôle pour le soudage des fines épaisseurs. Une fréquence plus élevée peut être utilisée pour les tôles fines avec un courant bas, tandis qu’une fréquence moins élevée s’utilise généralement pour les tôles épaisses avec un courant élevé.

Intensité admissible pour le soudage TIG de l’aluminium

En courant alternatif et selon le diamètre de l’électrode Tungstène pure, le tableau ci-dessous récapitule les intensités admissibles pour le soudage de l’aluminium.

Diamètre électrode

Intensité

Ø 1,0 mm

10 à 50 A

Ø 1,6 mm

40 à 80 A

Ø 2,0 mm

60 à 110 A

Ø 2,4 mm

80 à 150 A

Ø 3,2 mm

100 à 200 A

Ø 4,0 mm

150 à 250 A

Ø 5,0 mm

200 à 350 A

 

Les conseils de nos experts TIG

Pendant le soudage de l’aluminium, l'électrode de tungstène est frappée par les électrons lors de l'alternance positive du courant alternatif. Si le diamètre de l'électrode réfractaire n'est pas dimensionné par rapport à l'intensité de soudage appliquée, l'extrémité de la boule vibre, tourne et se désagrège dans le bain de fusion. Par ailleurs, la boule formée à l'extrémité de l'électrode tungstène ne doit pas être surdimensionnée au risque de s'éclater dans le bain de fusion au moindre contact avec le métal d'apport. Si nécessaire, changez de diamètre d'électrode de tungstène.

Il faut également sortir suffisamment l'extrémité de l'électrode infusible de tungstène de la buse pour voir correctement l'arc électrique et le bain de fusion. Vous pouvez mettre entre 2 et 2,5 fois le diamètre de votre électrode sans générer des problèmes de protection gazeuse.

Encore une fois de plus, il est nécessaire de bien nettoyer et de décaper mécaniquement la surface de vos pièces avant de commencer une opération de soudage. En effet, cette opération fastidieuse de nettoyage est souvent oubliée ou mal réalisée, mais la couche d'oxyde d'aluminium doit être éliminée le plus possible, c’est un gage de garantie pour obtenir un travail de qualité. Vouloir souder sur des surfaces sales (présence d'oxyde, peinture, graisse, humidité) ou mal nettoyée génère beaucoup de défauts, de mauvaises soudures et différents problèmes.

 

 

 

 

 

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