Fattori chiave per la scelta degli elettrodi di tungsteno per la saldatura TIG

Nei processi di saldatura di precisione, in particolare quelli che richiedono materiali di alta qualità e giunti di saldatura esatti, la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) svolge un ruolo critico. Sebbene la torcia di saldatura, la fonte di alimentazione e il gas di protezione siano componenti essenziali, l'elettrodo di tungsteno non consumabile e resistente al calore rimane il fattore chiave per ottenere risultati di saldatura ottimali. Con numerosi tipi di elettrodi di tungsteno disponibili, la selezione di quello appropriato presenta una sfida significativa. Questa analisi completa esamina i parametri degli elettrodi di tungsteno per saldatura TIG per fornire a ingegneri e professionisti della saldatura una guida per la selezione e l'ottimizzazione dei processi di saldatura TIG.

Come suggerisce il nome, il tungsteno costituisce il componente principale di questi elettrodi. Mentre gli elettrodi TIG verdi sono costituiti da tungsteno puro, la maggior parte degli altri incorpora ossidi come ossido di zirconio, ossido di lantanio, ossido di cerio o ossido di torio, con alcuni contenenti ossidi di terre rare. Questi additivi influenzano significativamente le prestazioni dell'elettrodo, incidendo sulla stabilità dell'arco, sulla capacità di innesco, sulla capacità di trasporto di corrente e sulla durata utile.

Diversi tipi di elettrodi di tungsteno presentano una codifica a colori per una facile identificazione e selezione. Di seguito dettagliamo le caratteristiche e le applicazioni dei vari elettrodi:

La versione aggiornata della serie E3® di ABICOR BINZEL, questo elettrodo è adatto a tutti i processi di saldatura. La sua esclusiva composizione di ossido di terre rare e il processo di produzione avanzato creano una struttura più fine e uniforme che migliora significativamente le prestazioni di innesco, in particolare nelle gamme di bassa corrente. Con una durata utile estesa, funziona sia per la saldatura DC che AC in applicazioni manuali e automatizzate. Questo elettrodo non tossico rappresenta un'opzione ecologica per la saldatura TIG universale.

Sviluppato da ABICOR BINZEL con ossidi di terre rare, questo elettrodo offre buone prestazioni sia nella saldatura DC che AC. Capace di saldare quasi tutti i metalli, le sue eccellenti proprietà di innesco lo rendono ideale per la saldatura automatizzata. Durante il funzionamento, l'elettrodo mantiene temperature più basse, garantendo una migliore capacità di trasporto di corrente e una maggiore durata utile rispetto agli elettrodi di tungsteno toriati, pur essendo più sicuro ed ecologico.

Utilizzati principalmente per la saldatura di acciai non legati e alto legati, alluminio, titanio, rame e leghe di magnesio, questi elettrodi drogati con ossido di lantanio funzionano sia per la saldatura DC che AC. La variante oro è adatta anche per la micro-saldatura al plasma. Gli elettrodi WLa sono disponibili in tre tipi in base al contenuto di ossido di lantanio:

• Nero: WLa 10 – Contiene dallo 0,8% all'1,2% di ossido di lantanio
• Oro: WLa 15 – Contiene dall'1,3% all'1,7% di ossido di lantanio
• Blu: WLa 20 – Contiene dall'1,7% al 2,2% di ossido di lantanio

L'aggiunta di ossido di cerio rende questi elettrodi più elastici del tungsteno puro ma meno efficaci degli elettrodi E3® o al lantanio. Progettati principalmente per gamme di corrente da bassa a media, saldano acciai non legati e alto legati, oltre ad alluminio, rame, nichel, titanio e leghe di magnesio. Sebbene utilizzabili sia per la saldatura AC che DC, le loro prestazioni non eguagliano quelle degli elettrodi E3® di ABICOR BINZEL.

Questi elettrodi non drogati funzionano esclusivamente con corrente alternata sinusoidale per la saldatura di metalli leggeri e non sono adatti per la saldatura DC. A causa dell'inerzia del tungsteno puro e dell'elevata funzione lavoro che impedisce la formazione di onde quadre pure, questi elettrodi non dovrebbero essere utilizzati con fonti di alimentazione inverter. Gli elettrodi E3® servono come sostituti ideali.

Il drogaggio con ossido di zirconio riduce il rischio di contaminazione nel metallo di saldatura. Principalmente per la saldatura AC a causa della limitata applicabilità DC, l'ossido di zirconio garantisce archi estremamente stabili nelle applicazioni AC. Tuttavia, gli elettrodi di ossido di zirconio dimostrano scarse prestazioni di innesco.

La scelta dell'elettrodo appropriato è fondamentale per la qualità della saldatura. Considerare questi fattori chiave:

• Tipo di elettrodo: Selezionare in base al materiale di saldatura, al processo (AC o DC) e alla gamma di corrente
• Diametro dell'elettrodo: Deve corrispondere alla corrente di saldatura: diametri più piccoli per correnti basse, più grandi per correnti elevate
• Qualità di rettifica e rugosità: Incide sulla stabilità dell'arco e sulle prestazioni di innesco: una rettifica di alta qualità garantisce archi stabili e un buon innesco
• Geometria della punta: Influenza la forma del cordone di saldatura e la penetrazione: punte affusolate per cordoni stretti e profondi; punte arrotondate per cordoni larghi e poco profondi

Una corretta rettifica prima dell'uso influisce significativamente sulle prestazioni. La direzione di rettifica influisce sul comportamento dell'arco: rettificare sempre parallelamente alla direzione longitudinale (assiale) dell'elettrodo. La rettifica trasversale (radiale) crea archi instabili e può introdurre particelle di tungsteno nel metallo di saldatura, causando contaminazione. Gli elettrodi rettificati assialmente forniscono un eccellente innesco, archi stabili e una buona emissione di elettroni.

Gli elettrodi universali E3® ed E3® PRO di ABICOR BINZEL offrono risultati ottimali se rettificati a 60 gradi entro gli intervalli di corrente specificati. Per intervalli di corrente inferiori, angoli di circa 30 gradi funzionano meglio, richiedendo eventualmente il passaggio a elettrodi più sottili.

Angoli di rettifica più ampi di 60 gradi producono cordoni di saldatura più stretti con una maggiore capacità di trasporto di corrente e una durata utile prolungata.

La seguente tabella confronta i comuni tipi di elettrodi di tungsteno, mostrando le loro applicazioni e caratteristiche prestazionali per aiutare a identificare l'opzione migliore per specifici processi di saldatura. I dati dimostrano chiaramente che E3® ed E3® PRO offrono un'applicazione universale con prestazioni superiori in tutti i parametri:

La selezione e l'ottimizzazione degli elettrodi di tungsteno per saldatura TIG comportano considerazioni complesse. Comprendendo le diverse caratteristiche degli elettrodi, i criteri di selezione e le tecniche di rettifica, i professionisti della saldatura possono migliorare significativamente la qualità e l'efficienza della saldatura. Questa guida fornisce le informazioni necessarie per prendere decisioni informate al fine di ottenere risultati ottimali nella saldatura TIG.