L'inox n'est pas forcément difficile à travailler, mais sa soudure demande une attention particulière aux détails.Il ne dissipe pas la chaleur comme l'acier doux ou l'aluminium et peut perdre une certaine résistance à la corrosion si vous le chauffez trop.Les meilleures pratiques aident à maintenir sa résistance à la corrosion.Image: Miller électrique
La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable en fait un choix attrayant pour de nombreuses applications de tuyauterie critiques, y compris les industries alimentaires et de boissons de haute pureté, pharmaceutiques, de récipients sous pression et pétrochimiques.Cependant, ce matériau ne dissipe pas la chaleur comme l'acier doux ou l'aluminium, et une mauvaise soudure peut réduire sa résistance à la corrosion.Appliquer trop de chaleur et utiliser le mauvais métal d'apport sont deux coupables.
Adhérer à certaines des meilleures pratiques de soudage en acier inoxydable peut aider à améliorer les résultats et garantir le maintien de la résistance à la corrosion du métal.De plus, la mise à niveau du processus de soudage peut augmenter la productivité sans sacrifier la qualité.
Lors du soudage de l'inox, le choix du métal d'apport est primordial pour maîtriser la teneur en carbone.Les métaux d'apport utilisés pour souder les tuyaux en acier inoxydable doivent améliorer les performances de soudage et être adaptés à l'application.
Recherchez les métaux d'apport de désignation "L" tels que ER308L car ils fournissent une teneur maximale en carbone inférieure qui aide à maintenir la résistance à la corrosion dans les alliages d'acier inoxydable à faible teneur en carbone.Le soudage d'un métal de base à faible teneur en carbone avec des métaux d'apport standard augmente la teneur en carbone du joint de soudure, ce qui augmente le risque de corrosion.Évitez les métaux d'apport marqués "H" car ils fournissent une teneur en carbone plus élevée et sont destinés à des applications nécessitant une résistance plus élevée à des températures élevées.
Lors du soudage de l'acier inoxydable, il est également important de sélectionner un métal d'apport à faible teneur en traces (également appelées impuretés) des éléments.Ce sont des éléments résiduels dans les matières premières utilisées pour fabriquer les métaux d'apport, notamment l'antimoine, l'arsenic, le phosphore et le soufre.Ils peuvent grandement affecter la résistance à la corrosion du matériau.
Étant donné que l'acier inoxydable est très sensible à l'apport de chaleur, la préparation des joints et un assemblage correct jouent un rôle clé dans le contrôle de la chaleur afin de maintenir les propriétés du matériau.Les espaces entre les pièces ou un ajustement inégal nécessitent que la torche reste au même endroit plus longtemps, et plus de métal d'apport est nécessaire pour combler ces espaces.Cela peut provoquer une accumulation de chaleur dans la zone affectée, ce qui peut entraîner une surchauffe de la pièce.Un mauvais ajustement peut également rendre difficile le comblement de l'écart et l'obtention de la pénétration requise de la soudure.Veillez à faire correspondre le plus possible les pièces à l'inox.
La pureté de ce matériau est également très importante.De très petites quantités de contaminants ou de saleté dans les joints soudés peuvent provoquer des défauts qui réduisent la résistance et la résistance à la corrosion du produit final.Pour nettoyer le substrat avant le soudage, utilisez une brosse spéciale en acier inoxydable qui n'a pas été utilisée sur l'acier au carbone ou l'aluminium.
Dans l'acier inoxydable, la sensibilisation est la principale cause de perte de résistance à la corrosion.Cela peut se produire lorsque la température de soudage et la vitesse de refroidissement fluctuent trop, ce qui entraîne une modification de la microstructure du matériau.
Cette soudure extérieure sur tuyau en acier inoxydable, soudée avec GMAW et métal à dépôt contrôlé (RMD) sans contre-courant de racine, est similaire en apparence et en qualité aux soudures de contre-courant GTAW.
L'oxyde de chrome est un élément clé de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.Mais si la teneur en carbone de la soudure est trop élevée, du carbure de chrome se forme.Ils fixent le chrome et empêchent la formation de l'oxyde de chrome souhaité, qui confère à l'acier inoxydable sa résistance à la corrosion.S'il n'y a pas assez d'oxyde de chrome, le matériau n'aura pas les propriétés souhaitées et une corrosion se produira.
La prévention de la sensibilisation se résume à la sélection du métal d'apport et au contrôle de l'apport de chaleur.Comme mentionné précédemment, il est important de sélectionner un métal d'apport à faible teneur en carbone lors du soudage de l'acier inoxydable.Cependant, le carbone est parfois nécessaire pour fournir de la résistance pour certaines applications.Le contrôle de la température est particulièrement important lorsque les métaux d'apport à faible teneur en carbone ne conviennent pas.
Minimisez le temps pendant lequel la soudure et la zone affectée par la chaleur restent à des températures élevées, généralement de 950 à 1500 degrés Fahrenheit (500 à 800 degrés Celsius).Moins la soudure passe de temps dans cette plage, moins elle génère de chaleur.Vérifiez et observez toujours la température entre passes pendant le processus de brasage.
Une autre option consiste à utiliser des métaux d'apport avec des composants d'alliage tels que le titane et le niobium pour empêcher la formation de carbure de chrome.Étant donné que ces composants affectent également la résistance et la ténacité, ces métaux d'apport ne peuvent pas être utilisés dans toutes les applications.
Le soudage à l'arc au tungstène (GTAW) est une méthode traditionnelle de soudage des tuyaux en acier inoxydable.Cela nécessite généralement un rinçage à l'argon pour empêcher l'oxydation sur la face inférieure de la soudure.Cependant, l'utilisation de procédés de soudage par fil dans les tuyaux en acier inoxydable est de plus en plus courante.Dans ces cas, il est important de comprendre comment les différents gaz de protection affectent la résistance à la corrosion du matériau.
Lors du soudage de l'acier inoxydable par soudage à l'arc sous gaz (GMAW), on utilisait traditionnellement de l'argon et du dioxyde de carbone, un mélange d'argon et d'oxygène ou un mélange de trois gaz (hélium, argon et dioxyde de carbone).Généralement, ces mélanges contiennent principalement de l'argon ou de l'hélium et moins de 5 % de dioxyde de carbone, car le dioxyde de carbone introduit du carbone dans le bain de soudure et augmente le risque de sensibilisation.L'argon pur n'est pas recommandé pour le GMAW sur l'acier inoxydable.
Le fil fourré pour acier inoxydable est conçu pour fonctionner avec un mélange traditionnel de 75 % d'argon et de 25 % de dioxyde de carbone.Le flux contient des ingrédients conçus pour empêcher la contamination de la soudure par le carbone du gaz de protection.
Au fur et à mesure de l'évolution des procédés GMAW, ils ont facilité le soudage des tubes et des tuyaux en acier inoxydable.Alors que certaines applications peuvent encore nécessiter le processus GTAW, les processus de traitement de fil avancés peuvent fournir une qualité similaire et une productivité plus élevée dans de nombreuses applications en acier inoxydable.
Les soudures ID en acier inoxydable réalisées avec GMAW RMD sont similaires en qualité et en apparence aux soudures OD correspondantes.
Une passe de racine utilisant un procédé GMAW en court-circuit modifié tel que le dépôt contrôlé de métal (RMD) de Miller élimine le lavage à contre-courant dans certaines applications d'acier inoxydable austénitique.La passe de racine RMD peut être suivie d'un soudage GMAW pulsé ou d'un soudage à l'arc avec fil fourré pour remplir et fermer, un changement qui permet d'économiser du temps et de l'argent par rapport à l'utilisation du GTAW à contre-courant, en particulier sur les gros tuyaux.
RMD utilise un transfert de métal en court-circuit contrôlé avec précision pour produire un arc et un bain de soudure silencieux et stables.Cela se traduit par moins de risque de rodage à froid ou de non-fusion, moins de projections et une meilleure qualité de passe de racine de tuyau.Le transfert de métal contrôlé avec précision assure également un dépôt uniforme des gouttelettes et un contrôle plus facile du bain de soudure et donc de l'apport de chaleur et de la vitesse de soudage.
Les procédés non traditionnels peuvent améliorer la productivité du soudage.Lors de l'utilisation de RMD, la vitesse de soudage peut être de 6 à 12 in/min.Parce que le processus améliore la productivité sans chauffage supplémentaire des pièces, il aide à maintenir les propriétés et la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.La réduction de l'apport de chaleur du processus aide également à contrôler la déformation du substrat.
Ce processus GMAW pulsé fournit des longueurs d'arc plus courtes, des cônes d'arc plus étroits et moins d'apport de chaleur que le transfert par pulvérisation pulsée conventionnel.Étant donné que le processus est fermé, la dérive de l'arc et les fluctuations de la distance entre la pointe et la pièce sont pratiquement éliminées.Cela simplifie la gestion du bain de soudure avec et sans soudure sur site.Enfin, la combinaison du GMAW pulsé pour le remplissage et le rouleau supérieur avec le RMD pour le rouleau de racine permet d'effectuer une procédure de soudage à l'aide d'un seul fil et d'un seul gaz, réduisant ainsi le temps de changement de processus.
Tube & Pipe Journal 于1990 Journal des tubes et tuyaux 于1990 Tube & Pipe Journal a été publié en 1990. Tube & Pipe Journal est devenu le premier magazine dédié à l'industrie du tube métallique en 1990.Aujourd'hui, il demeure la seule publication de l'industrie en Amérique du Nord et est devenu la source d'information la plus fiable pour les professionnels de la tuyauterie.
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