À quoi sert le tungstène zirconié ?

À quoi sert le tungstène zirconié ? Les électrodes en tungstène zirconié sont généralement utilisées pour souder des métaux dont la surface a un point de fusion plus élevé que les métaux situés en dessous. Ce type de tungstène est le plus souvent utilisé pour souder l'aluminium en courant alternatif (secteur).

Le tungstène zirconié présente également une excellente résistance à la contamination. Dans les applications de soudage à courant continu (CC) où les fumées métalliques s'accumulent dans un espace confiné, le tungstène zirconié reste pur pendant une période prolongée et garantit la régularité des soudures. Le tungstène zirconié est utilisé pour une gamme relativement étroite mais essentielle de procédés de soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW).

À quoi sert le tungstène zirconié et pourquoi ?

L'ajout d'oxydes métalliques, tels que l'oxyde de zirconium, au tungstène est généralement effectué pour améliorer la stabilité structurelle de l'électrode de tungstène et pour modifier les propriétés de l'arc. Dans le cas de l'oxyde de zirconium, l'alliage augmente la résistance et la résistance à la chaleur de l'électrode à un niveau intermédiaire entre celui du tungstène pur et celui du tungstène thorié. Cela rend les électrodes en tungstène zirconié utiles pour les applications suivantes.

Décomposition des oxydes d'aluminium

Le tungstène zirconié est souvent utilisé pour souder l'aluminium en courant alternatif car la couche d'oxyde d'aluminium qui se forme rapidement sur l'aluminium exposé à l'oxygène a un point de fusion plus élevé que l'aluminium plus pur situé en dessous. L'ajout de zirconium au tungstène l'aide à résister aux températures plus élevées résultant du bombardement électronique qui se produit lorsque cette couche d'oxyde d'aluminium est brisée.

Soudage avec une buse sphérique

Une autre raison pour laquelle le tungstène zirconié est utilisé pour le soudage de l'aluminium est qu'il peut transporter plus de courant que le tungstène pur, mais contrairement au tungstène thorié, lanthané et cérié, le tungstène zirconié n'est pas si résistant à la chaleur qu'il ne puisse pas fondre. Cela permet au soudeur de façonner l'électrode de tungstène en boule pour le soudage, si nécessaire. Le procédé de granulation du tungstène consiste à chauffer délibérément l'extrémité de l'électrode de tungstène jusqu'à ce qu'elle fonde et se resolidifie sous forme de boule à l'extrémité de l'électrode. Cette technique est parfois utilisée en soudage de l'aluminium pour stabiliser l'arc et créer un cordon de soudure plus régulier. On utilise généralement du tungstène pur, car la plupart des électrodes en tungstène allié résistent à la fusion. Les électrodes en tungstène zirconié sont uniques car, bien qu'elles aient une tolérance à la chaleur nettement supérieure à celle du tungstène pur, elles permettent tout de même au tungstène de fondre suffisamment pour former une boule à la pointe.

Éviter la contamination

Le tungstène zirconié résiste également efficacement à la contamination par les métaux provenant de la pièce à souder. Cela la rend idéal pour une utilisation dans des applications de revêtement. Lorsque l'électrode effectue plusieurs passages à proximité les uns des autres dans un espace confiné, une grande quantité de métal vaporisé s'accumule dans l'air. Cette vapeur métallique peut se condenser sur l'électrode et la contaminer. Le tungstène zirconié résiste à cette contamination et peut être utilisé efficacement dans les procédés de revêtement tels que le revêtement Inconel®. Il peut également être utilisé pour souder des alliages lorsqu'un métal constitutif à bas point de vaporisation risque de contaminer l'électrode. Cependant, les propriétés qui confèrent au tungstène zirconié ses avantages sont à double tranchant.

Les inconvénients du tungstène zirconié

Les électrodes en tungstène zirconié tirent leurs avantages du fait qu'elles se situent entre le tungstène pur et les autres types d'électrodes en tungstène en termes de capacité de transport de chaleur. Cela confère à ces électrodes un avantage dans quelques procédés de soudage où les bas points de fusion et de vaporisation du métal de base sont un problème. En dehors de ces applications, ces mêmes propriétés constituent un désavantage. Les principaux inconvénients du tungstène zirconié sont les suivants :

• Elle possède une capacité de courant inférieure à celle de tous les autres types d'électrodes en tungstène couramment utilisés (à l'exception du tungstène pur).
• Elle possède l'une des durées de vie utile les plus courtes de toutes les électrodes en tungstène.
• Il est difficile d'amorcer et de maintenir un arc électrique avec du tungstène zirconié.

Les facteurs mentionnés ci-dessus limitent l'utilisation des électrodes en tungstène zirconié à un nombre relativement restreint d'applications spécifiques.

Utilisation du tungstène zirconié en soudage orbital

Alors, à quoi sert le tungstène zirconié ? Le soudage de l'aluminium en courant alternatif est l'utilisation la plus courante du tungstène zirconié. Il existe quelques autres applications de soudage pour le tungstène zirconié en association avec d'autres métaux ou en courant continu. En soudage orbital, le tungstène zirconié est parfois utilisé dans les opérations de revêtement, comme le revêtement intérieur d'un tuyau avec de l'Inconel® pour mieux résister à la corrosion. Il est également possible, bien que peu courant, d'utiliser du tungstène zirconié pour souder orbitalement des tuyaux en cuivre destinés à l'eau, aux aliments ou aux boissons.

Bien que les applications du tungstène zirconié soient limitées, lorsqu'il est utilisé, il est primordial qu'il soit de la meilleure qualité possible afin de résister à la contamination par les vapeurs métalliques. Il est tout aussi important que ces électrodes présentent une rectification et une finition de qualité. Pour le soudage orbital et le rechargement, les électrodes zirconiées doivent conserver leur géométrie et leur intégrité tout au long d'un poste de travail. Les électrodes en tungstène zirconié utilisées en soudage orbital doivent être de la plus haute qualité pour offrir des performances acceptables.

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