Los electrodos de tungsteno con torio se utilizan en la soldadura por arco o por plasma. Los electrodos de tungsteno contienen un 2% de torio, se codifican WT20 y tienen la punta roja. Las varillas tungsteno son levemente radioactivas y con vida media y emiten principalmente partículas alfa (α), pero de vez en cuando emiten radiación beta (β) y gama (γ).
Las partículas alfa no pueden penetrar la piel ni incluso el papel. Sin embargo, resultan dañinas si se liberan dentro del tubo digestivo o los pulmones, donde pueden actuar como cancerígeno. A pesar de que el riesgo del soldador es bastante bajo (insignificante), el riesgo es mayor cuando el torio se inhala o ingiere.
El riesgo de liberación de material radioactivo es bajo durante las operaciones por arco y plasma. El riesgo principal aparece a la hora de afilar el electrodo (se le da forma cónica antes y durante su uso).
En algunos países la fabricación, venta o el uso de este tipo de electrodo se encuentra prohibida o está controlada de forma rigurosa. Considera una alternativa. Los tungstenos de cerio o lantano son alternativas aceptables al tungsteno toriado, especialmente con corriente continua, mientras que el tungsteno con zirconio es preferible para soldadura con corriente alterna. Durante el afilado, debe utilizarse un equipo de extracción de polvo y el operador debe usar protección respiratoria.
Tungsteno al 2 % Thorio
Éste es el más comúnmente usado ya que fue el primero que exhibió una mejora significativa respecto al tungsteno puro. Su aplicación es en CA, el oxido de Thorio facilita el encendido del arco y lo hace resistente incluso pasado de amperaje.
Aunque es el más usado de los tungstenos en ce en determinadas aplicaciones se está prohibiendo el Thorio por su radioactiva perjudicial para la salud.
El Thorio es un material emisor de rayos Alpha lo que lo hace peligroso, el electrodo en si no es peligroso a la manipulación ya que el Thorio se encuentra contenido en la estructura matricial del Tungsteno lo cual minimiza las emisiones radioactivas. El problema surge principalmente al momento de afilarlo e inhalar la limadura generada en este proceso, también en menor medida los humos de soldadura son perjudiciales.
La AWS (sociedad americana de soldadura), en su "Specification A5.12 para los electrodos de tungsteno y aleaciones de Tungsteno para la soldadura de arco y Corte" indica :
El Thorio es un material de baja radioactividad y presenta riesgos a la exposición externa e interna. Si es factible una alternativa debe ser usada. Durante el afilado de la punta se genera polvo radioactiva, con el consiguiente riesgo de exposición interna.
Consecuentemente, es necesario utilizar sistemas de ventilación para controlar este polvo y su fuente de emisión, complementado si es necesario con equipo de protección respiratoria.
Otras asociaciones también se expresan sobre este asunto. La TWI (instituto de soldadura) versión inglesa de la AWS:
El Thorio es ligeramente radioactivo con una larga vida media y emite principalmente partículas Alpha, ocasionalmente emite radiaciones Beta y Gamma. Las partículas Alpha no penetran la piel, sin embargo son perjudiciales si son ingeridas o dentro de los pulmones, donde actúan como cancerígenos.
El oxido de Thorio es por lo tanto un material radioactivo de bajo nivel el cual puede dar lugar tanto a un pequeño riesgo externo como a uno interno por inhalación o ingestión. El riesgo externo para un soldador que sostiene un electrodo durante un año es una fracción muy baja de la dosis máxima de radiación permitida y se concluye que el riesgo de radiación externa es insignificante. El polvo de partículas es el que crea el mayor riesgo, estas pueden ser inhaladas y el Thorio puede liberar partículas Alfa de su superficie.
En un control de mediciones de muestras de aire llevadas acabo durante el proceso de afilado se concluyó que las concentraciones se aproximan o incluso exceden concentraciones para las cuales se deben considerar designar el área como área controlada según lo define la Regulación de Radiaciones Ionizantes de 1999.
De todos modos, el riesgo de cáncer en la soldadura TIG debido a la exposición al Thorio es muy bajo, el tiempo de exposición de los individuos es siempre bajo.
Es por este riesgo que la migración a nuevas aleaciones es cada vez mayor, por ejemplo la industria alimenticia y la farmacéutica prohíben el uso de este tungsteno, incluso realizan pruebas de Thorio en la soldadura que de dar positivas obligan a rehacer el trabajo.
Tungsteno al 2 % Cerio
Esta alternativa no radiactiva para el tungsteno del 2% Thorio fue introducida en los 80, es la mejor cuando se utiliza sobre todo en aplicaciones de soldadura de CC a bajas corrientes. Tiene una capacidad de encendido de arco excelente en corrientes bajas y por lo tanto se ha convertido en el estándar para muchos de los fabricantes de equipo orbitales de soldadura de tubo y de cañerías. Además, se utiliza a menudo en otros usos de bajo amperaje donde se están soldando con autógena
piezas pequeñas o delicadas. No sería bueno para usos en altos amperajes, porque los óxidos migran muy rápidamente al calor en la punta bajo estas condiciones y el contenido y las ventajas del óxido entonces desaparecen.
Tungsteno al 1.5 % Lanthanio
Este es un nuevo material muy popular y se introdujo recientemente en los Estados Unidos. El contenido del 1.5% (en comparación con el 2%) fue elegido por dos de los fabricantes más grandes como la cantidad óptima basada en estudios científicos que demostraron que refleja lo más parecido posible las características de la conductividad del tungsteno del 2% Thorio. Por lo tanto, los soldadores pudieron substituir generalmente el material radiactivo del 2% de Thorio por este tungsteno y no tuvieron que hacer cambios en los procesos de soldadura.
Además, un importante fabricante realizo un estudio independiente sobre este material que fue presentado exposición de la AWS de 1998 en Detroit, Michigan. En resumen, los elecdrodos al 2% de Thorio, al 2% de Cerio y al 1.5% de Lanthanio fueron comparados observando la erosión de la extremidad después de 300 arranques de C.C. en 70 y 150 amperes. En ambos casos,el tungsteno al 1.5.% de Lanthanio demostró la menor cantidad de erosión de la punta. Esta disminución en la erosión se debe a que el Lanthano es menos denso que el Thorio, por lo que un electrodo al 1.5.% de Lanthanio contiene un 15% más de oxido que uno al 2% de Thorio. Esto ayuda en al encendido del arco y a la estabilidad, así como a la longevidad de la punta gracias al volumen adicional de oxido que mantiene la punta fría.
Este material es también conveniente para la soldadura en CA. Por lo tanto, si se busca optimizar la soldadura, este es un electrodo excelente a considerar.
Zirconio.
Este material es usado principalmente para soldadura CA. La AWS dijo, "Este electrodo se comporta bien cuando se usa en corriente alterna mientras que conserva una terminación redondeada durante la soldadura y tiene una alta resistencia a la contaminación". Este electrodo es muy poco usado.
Tungsteno Puro
Este tungsteno es el más comúnmente usado para la soldadura CA y aleaciones de aluminio.
Fuente: toolbox / josecarlosmoreno