Quatre types d'acier inoxydable et le rôle des éléments d'alliage :
L'acier inoxydable peut être classé en quatre types principaux : l'acier inoxydable austénitique, martensitique, ferritique et duplex (Tableau 1). Cette classification est basée sur la microstructure de l'acier inoxydable à température ambiante. Lorsque l’acier à faible teneur en carbone est chauffé à 1 550 °C, sa microstructure passe de la ferrite à température ambiante à l’austénite. Lors du refroidissement, la microstructure redevient ferrite. L'austénite, qui existe à des températures élevées, est non magnétique et a généralement une résistance inférieure mais une meilleure ductilité par rapport à la ferrite à température ambiante.
Lorsque la teneur en chrome (Cr) de l'acier dépasse 16 %, la microstructure à température ambiante se fixe dans la phase ferrite, maintenant la ferrite dans toutes les plages de température. Ce type est appelé acier inoxydable ferritique. Lorsque la teneur en chrome (Cr) est supérieure à 17 % et la teneur en nickel (Ni) est supérieure à 7 %, la phase austénitique devient stable, maintenant l'austénite des basses températures jusqu'au point de fusion.
L'acier inoxydable austénitique est généralement appelé type « Cr-N », tandis que les aciers inoxydables martensitiques et ferritiques sont directement appelés type « Cr ». Les éléments en acier inoxydable et en métaux d'apport peuvent être classés en éléments formant de l'austénite et en éléments formant de la ferrite. Les principaux éléments formant de l'austénite comprennent Ni, C, Mn et N, tandis que les principaux éléments formant de la ferrite comprennent Cr, Si, Mo et Nb. L'ajustement du contenu de ces éléments peut contrôler la proportion de ferrite dans le joint de soudure.
L'acier inoxydable austénitique, surtout lorsqu'il contient moins de 5 % d'azote (N), est plus facile à souder et offre une meilleure qualité de soudage par rapport aux aciers inoxydables à plus faible teneur en N. Les joints soudés en acier inoxydable austénitique présentent une bonne résistance et ductilité, éliminant souvent le besoin de traitements thermiques avant et après soudage. Dans le domaine du soudage de l'acier inoxydable, l'acier inoxydable austénitique représente 80 % de toute l'utilisation de l'acier inoxydable, ce qui en fait le thème principal de cet article.
Comment choisir le bonsoudage de l'acier inoxydableconsommables, fils et électrodes ?
Si le matériau parent est le même, la première règle est de « faire correspondre le matériau parent ». Par exemple, si le charbon est connecté à de l'acier inoxydable 310 ou 316, choisissez le matériau charbon correspondant. Lors du soudage de matériaux différents, suivez les directives de sélection d'un matériau de base correspondant à une teneur élevée en éléments d'alliage. Par exemple, lors du soudage de l'acier inoxydable 304 et 316, choisissez des consommables de soudage de type 316. Cependant, il existe également de nombreux cas particuliers dans lesquels le principe de « l'adaptation au métal de base » n'est pas respecté. Dans ce cas de figure, il est conseillé de « se référer au tableau de sélection des consommables de soudage ». Par exemple, l’acier inoxydable de type 304 est le matériau de base le plus courant, mais il n’existe pas de baguette de soudage de type 304.
Si le matériau de soudage doit correspondre au métal de base, comment choisir le matériau de soudage pour souder le fil et l'électrode en acier inoxydable 304 ?
Lors du soudage de l'acier inoxydable 304, utilisez des consommables de soudage de type 308 car les éléments supplémentaires en acier inoxydable 308 peuvent mieux stabiliser la zone de soudure. La 308L est également un choix acceptable. L indique une faible teneur en carbone, l'acier inoxydable 3XXL indique une teneur en carbone de 0,03 %, tandis que l'acier inoxydable 3XX standard peut contenir jusqu'à 0,08 % de carbone. Étant donné que les consommables de soudage de type L appartiennent au même type de classification que les consommables de soudage de type non L, les fabricants devraient envisager d'utiliser les consommables de soudage de type L séparément, car leur faible teneur en carbone peut réduire la tendance à la corrosion intergranulaire. En fait, l'auteur estime que si les fabricants souhaitent améliorer leurs produits, les matériaux jaunes en forme de L seront plus largement utilisés. Les fabricants qui utilisent les méthodes de soudage GMAW envisagent également d'utiliser l'acier inoxydable de type 3XXSi, car le SI peut améliorer le mouillage et les fuites des pièces. Dans le cas où le morceau de charbon a un pic plus élevé ou où la connexion du bain de soudure est mauvaise au niveau du pied de soudure de la soudure lente en angle ou de la soudure par recouvrement, l'utilisation d'un fil de soudage sous protection gazeuse contenant du S peut humidifier la couche de charbon et améliorer le taux de dépôt. .
Heure de publication : 26 septembre 2023