A1 - Soudage des Aciers Inoxydables Standards Austénitiques
Le métal de soudage contient de ferrite delta du taux entre 4% et 12 %(5 -15 FN), par conséquent il est résistant à la fissure chaude.
Si on exige des joints soudés de ne pas être magnétiques, d'avoir une haute résistance à la corrosion ou résistance aux températures basses, on doit choisir les métaux de soudage entièrement austénitiques.
Le taux du mélange avec le métal de base doit être tenu sous 40% et il faut tenir l'émission d'azote basse lors de soudage afin d'éviter la diminution du taux de ferrite delta, si possible.
Il ne faut pas appliquer un chauffage en avant, il faut que la température entre passes soit 150°C au minimum.
Il faut débuter les arcs dans les embouts de soudage.
Le ferrite delta est une phase magnétique.
On peut joindre des aciers austénitiques inoxydables avec Cr-Ni avec des aciers austénitiques inoxydables avec Cr-Ni-Mo, mais quand la résistance à la corrosion est tenue compte il faut préférer le matériau de soudage au même joint.
A2 - Soudage des Aciers Inoxydables Entièrement Austénitiques
Aux métaux de soudage entièrement austénitiques, il ne faut pas oublier que ce type des aciers ont tendance pour la fissure chaude. En outre de ces points, il faut faire attention à ceux-ci:
Il faut que la zone de soudage soit absolument très propre, il faut empêcher l'entrée des matériaux comme sulfure, etc. qui causent la fissure chaude, à la zone de soudage.
Les cratères doivent être remplies et extraites par ponçage si nécessaire,
Pour prévenir les fissures qui peuvent se former longitudinalement, les passes de racine doivent être appliquées d'une épaisseur suffisante.
Lors de conception il faut éviter créer des tensions locales et l'usage du matériau avec section épaisse.
Il faut éviter un grand bain de soudage et grande entrée de chaleur afin de maintenir la taille du grain et les tensions après soudage au joint soudé au niveau bas. Cette situation
- veut dire une entrée limitée de chaleur (10 à 15 kJ/cm au maximum)
- C'est faire une soudure droite ou une très limité émission,
- Cela veut dire ne pas faire un préchauffage et que la chaleur entre les passes soient au niveau de 130 (150)°C au maximum.
F - A - Soudage des Aciers Inoxydables Ferritiques-Austenitiques
Les aciers de ce type avec deux phases telles que Ferrite Delta et austénite sont appelés des aciers inoxydables duplexes. Ces aciers peuvent être joints par les soudages de fusion. Les joints soudés peuvent travailler à 250°C au maximum. Dû à la formation des phases fragiles à 475°C la ténacité diminue aux températures entre 250°C et 900°C.
Pour limiter le taux du ferrite delta dans le métal de soudage aux matériaux de soudage avec le même taux d'alliage de l'azote (N) que le métal de base, la quantité du nickel est un peu plus élevée que celle de l'azote. Il faut tenir le mélange aux joints réalisés avec les aciers inoxydables à taux bas de nickel, en dessous de 40%. Souder sans utiliser de métal supplémentaire est possible seulement si on effectue procédé de recuit dissolvant et de trempe à l'eau.
Il faut souder sans prérecuit, les températures entre passes ne dépassent pas 250°C (aux aciers contenant environ 23 % de Cr) ou 150°C (aux aciers contenant environ 25 % de Cr).
On peut choisir une entrée de chaleur un peu plus haute que celle des aciers inoxydables. Selon la méthode de soudage et l'épaisseur du matériau, on peut faire soudage avec une entrée de chaleur de 5 à 25 kJ/cm aux aciers à 23% Cr et avec une entrée de chaleur de é 2 à 15 kJ/cm aux aciers à 25% Cr.
Les aciers contenant une grande quantité de ferrite delta ont tendance pour la fissuration par l'hydrogène. Par conséquent, l'émission de l'hydrogène doit être tenue le plus bas possible lors de soudage (il faut assécher les électrodes avant l'usage et ne pas utiliser les gaz contenant de l'hydrogène).
F1 - Soudage des Aciers Inoxydables Demi-ferritiques au Cr
Les métaux de soudage de la même composition chimique et les zones influencées par la température peuvent avoir une structure martensite ou trempée.
La température entre le recuit et les passes avant soudage doit être au niveau de 200 à 300°C.
Après soudage, le recuit réalisé au niveau de 700 - 800°C, permet que les martensites se trempent, la ténacité augmente dès que les carbures de chrome s'arrondissent et la résistance à la corrosion entre grains s'accroît.
A cause du risque de la fissure froide, il faut tenir bas l'émission de l'hydrogène lors de soudage (il faut assécher les électrodes avant l'usage et ne pas utiliser les gaz contenant de l'hydrogène).
Si la même couleur et le même caractère de dilatation thermique que ceux du métal de base sont demandés, il faut utiliser un métal supplémentaire de la même composition et qui ne contient pas du nickel.
Si on demande du métal de soudage une haute ténacité et il n'est pas possible de faire un traitement thermique après soudage, on peut utiliser un matériau de soudage différent du métal de base (ex; alliage de l'acier inoxydable austénitique ou alliage de Ni-Cr).
F2 - Soudage des Aciers Inoxydables Ferritiques au Cr
Les aciers inoxydables ferritiques ont tendance pour la croissance du grain aux températures supérieures à 950°C. Sa structure de grands grains cause la diminution en ténacité, qui ne peut atteindre le même niveau avec aucun traitement thermique.
Alors, il faut faire soudage avec une faible entrée de chaleur (faible courant de soudage, usage minimal d'électrode, soudage droite ou peu oscillé).
La température de passage de la fragilité à la ductilité détecté par l'essai de résilience entaillée, est égale environ à la température ambiante chez les aciers inoxydables ferritiques. Afin de maintenir la rupture et les tensions après soudage au minimum à la zone influencée par la température, il faut appliquer du prérecuit et des températures entre les passes à 200 à 300°C.
A cause du risque de la fissure froide, il faut tenir bas l'émission de l'hydrogène lors de soudage (il faut assécher les électrodes avant l'usage et ne pas utiliser les gaz contenant de l'hydrogène).
On préfère des soudages de multiple passes lors usage des matériaux de soudage avec haute ténacité et d'une composition chimique différente (austénitique ou alliages de Ni-Cr) Si on demande l'harmonie de couleur avec le métal de base et un plus faible contenu en nickel, la passe couvercle est effectuée avec un matériau de soudage de la même composition avec le métal de base.
Le recuit effectué aux 700 - 800°C augmente la ténacité de la zone influencée par la chaleur et celle du métal de soudage, diminue les tensions qui augmentent après soudage et amène la résistance à la corrosion entre grains au même niveau.
M - Soudage des Aciers Inoxydables Martensitiques à Cr
Ces aciers ont la propriété de durcissement à l'air et ont une capacité limitée d'être soudés. Afin de maintenir la dureté à un niveau bas à la zone influencée par la température, il faut choisir le prérecuit et des températures entre les passes à 200 à 300°C.
Les aciers contenant plus de carbone que 0.2% ne conviennent pas aux structures soudées.
Tempérer à 700°C juste après soudage augmente la ténacité du joint soudé et diminue les tensions qui augmentent après soudage.
A cause du risque de la fissure froide, il faut tenir bas l'émission de l'hydrogène lors de soudage (il faut assécher les électrodes avant l'usage et ne pas utiliser les gaz contenant de l'hydrogène).
Si un métal de soudage de même couleur que celle du métal de base et qui ne contient pas de nickel est demandé, la passe couvercle peut être faite d'un métal supplémentaire de la même composition et qui ne contient pas du nickel.
Aux aciers à grand taux de carbone, on utilise en général des matériaux de soudage austénitiques qui ont une composition différente selon DIN 8556; en plus, selon DIN 1736 on peut aussi utiliser les matériaux de soudage d'alliage Ni-Cr.
Soudage des Aciers Inoxydables Martensitiques Doux à Cr-Ni
La quantité de carbone limitée jusqu'à 0.05 %, permet la formation d'une phase ductile de martensite aux zones influencées par la température et au métal de base de la même composition chimique.
Il faut faire un prérecuit à 100°C aux matériaux avec une section épaisse et les températures entre les passes soient au niveau de 100 à 150°C.
A cause du risque de la fissure froide, il faut tenir bas l'émission de l'hydrogène lors de soudage (il faut assécher les électrodes avant l'usage et ne pas utiliser les gaz contenant de l'hydrogène).
Les matériaux de soudage donnent un métal de soudage contenant de 0.04% de carbone et de 5% de ferrite delta.
Tempérer à 580 - 620°C après soudage augmente la ductilité.