Soudage des aciers inoxydables avec des aciers faiblement alliés
Assembler des aciers C/Mn ou faiblement alliés avec des aciers inoxydables est
incontestablement le plus fréquent et plus important exemple pour le soudage des
aciers dissemblables, particulièrement pour assembler des aciers C/Mn ou faiblement
allié avec des aciers austénitiques.
Le soudage des aciers inoxydables avec des aciers C/Mn ou faiblement alliés
doit normalement être effectué avec des métaux d'apport qui sont plus fortement
alliés et inoxydables que le métal de base.
On peut utiliser deux méthodes. Le joint chanfreiné sera soudé avec des métaux
d'apport fortement alliés et inoxydables, ou bien avec un alliage de base en nickel.
Alternativement, la surface du bord faiblement alliée sera beurrée avec un métal
d'apport fortement allié et inoxydable, puis le chanfrein sera rempli avec le métal
d'apport de même nuance que le métal de base inoxydable.
Normalement le soudage est effectué sans préchauffage sauf recommandations
pour les aciers particuliers.
La tableau 2 en page 96 montre des métaux d'apport pour le soudage de
matériaux dissemblables.
OK 68.81/OK 68.82/OK Autrod 16.75
Pour l'emploi avec forte dilution et les applications à résistance élevée. Le taux de la
ferrite dans le métal d'apport non-dilué est souvent de plus de 40%, cela peut
causer des zones de fragilisation à température élevée.
Ces types sont le meilleur choix pour souder des matériaux dont la composition
est inconnue.
OK 67.42/OK 67.45/OK 67.52/OK Tubrodur 14.71/OK Autrod 16.95
Ces types déposent un métal complètement austénitique avec une résistance
mécanique modérée, mais avec une résistance extrême contre la fissuration. Le
métal deposé est relativement mou ce qui réduit les tensions en présence de martensite
et diminue le risque de fissuration par l'hydrogène. Ce type de métal
d'apport de soudage peut être le meilleur choix, si la résistance mécanique est
acceptable.
OK 92.26/OK Autrod 19.85
Ceux-ci sont appropriés pour les applications à température élevée et les soudures
de haute résistance mécanique au-dessus de 200°C de température de service,
comme les aciers au Cr-Mo avec les aciers inoxydables. Ces types ne sont pas
sensibles contre la fragilisation et diminuent les contraintes résiduelles dans la soudure
par leurs allongements elevés. Ces types sont aussi aptes au soudage des
tôles épaisses (> 25 mm), comme le soudage multi-passes.
Assemblage du cuivre et alliages de cuivre avec l'acier/l'acier inoxydable
Pour le soudage du cuivre et des alliages de cuivre avec l'acier/l'acier
inoxydable la technique du beurrage doit être utilisée. Le cuivre liquide et en partie
le bronze migrent vers la zone thermiquement affectée de l'acier et précipitent aux
joints de grains. Le point de fusion de cette phase se situe quelques centaines de
degrés en dessous du point de fusion de l'acier. La pénétration est rapide et peut
être > 1 mm. Ce phénomène est favorisé par les contraintes de traction, qui sont
toujours présentes dans les cordons de soudure. Elles sont aussi présentes dans
les alliages à base de nickel, mis à part le nickel pur et des alliages de nickel-cuivre.
Aussi, les alliages de nickel pur et de nickel-cuivre peuvent être utilisés pour les
passes de beurrage pour éviter la diffusion du cuivre.
Cette diffusion de cuivre n'est pas toujours génante. Pour beaucoup d'applications
de rechargement ou peut la tolérer. Mais si la soudure est exposée à de fortes
contraintes ou spécialement à des températures élevées, les joints de grains
peuvent devenir fragiles, et cette pénétration de cuivre doit être évitée. Dans ces
cas on doit utiliser du nickel pur ou des alliages de nickel-cuivre en passe de
beurrage.
Les passes de beurrages peuvent être réalisées sur le bord du cuivre ou sur le
bord d'acier. Pendant le beurrage il est très important d'éviter des contacts physiques
directs entre le métal d'apport et le métal au-dessous de la passe de
beurrage.
Dans les deux cas, il faudra utiliser pour les passes de beurrage une électrode
de nickel pur comme OK 92.05. Pour le soudage de finition on peut utiliser des
électrodes du type d'acier inoxydable ou de bronze, selon le côté ou la passe de
beurrage est déposée. La figure de la page suivante montre le mode d'exécution
de cette passe de beurrage.
Pour le beurrage du cuivre ou du bronze, on doit préchauffer à 300-500°C. Les matériaux minces sont préchauffés seulement dans la région du début de soudage.
Si la passe de beurrage est déposée côté acier, la température de préchauffage
doit être sélectionnée en fonction du type du métal.
On doit préchauffer le côté du cuivre à 150-200°C (bronzes Al et bronzes Sn) ou
<100°C (bronzes Si), si la passe de beurrage n'est pas du côté du cuivre et si
l'électrode de soudage est de type de base de cuivre.
Les cordons de soudure pour le beurrage sur le côté du cuivre ne doivent pas être
préchauffées de ce côté, car la passe de nickel isolante tempère la dissipation de la
chaleur par la conductibilité thermique du cuivre.
Les métaux d'apport pour le soudage des métaux non ferreux sont indiqués dans
une liste du tableau 6 de la page 113–114.
http://www.mecanique.fi5.us/showthread.php?t=615&p=1201#post1201
Assembler des aciers C/Mn ou faiblement alliés avec des aciers inoxydables est
incontestablement le plus fréquent et plus important exemple pour le soudage des
aciers dissemblables, particulièrement pour assembler des aciers C/Mn ou faiblement
allié avec des aciers austénitiques.
Le soudage des aciers inoxydables avec des aciers C/Mn ou faiblement alliés
doit normalement être effectué avec des métaux d'apport qui sont plus fortement
alliés et inoxydables que le métal de base.
On peut utiliser deux méthodes. Le joint chanfreiné sera soudé avec des métaux
d'apport fortement alliés et inoxydables, ou bien avec un alliage de base en nickel.
Alternativement, la surface du bord faiblement alliée sera beurrée avec un métal
d'apport fortement allié et inoxydable, puis le chanfrein sera rempli avec le métal
d'apport de même nuance que le métal de base inoxydable.
Normalement le soudage est effectué sans préchauffage sauf recommandations
pour les aciers particuliers.
La tableau 2 en page 96 montre des métaux d'apport pour le soudage de
matériaux dissemblables.
OK 68.81/OK 68.82/OK Autrod 16.75
Pour l'emploi avec forte dilution et les applications à résistance élevée. Le taux de la
ferrite dans le métal d'apport non-dilué est souvent de plus de 40%, cela peut
causer des zones de fragilisation à température élevée.
Ces types sont le meilleur choix pour souder des matériaux dont la composition
est inconnue.
OK 67.42/OK 67.45/OK 67.52/OK Tubrodur 14.71/OK Autrod 16.95
Ces types déposent un métal complètement austénitique avec une résistance
mécanique modérée, mais avec une résistance extrême contre la fissuration. Le
métal deposé est relativement mou ce qui réduit les tensions en présence de martensite
et diminue le risque de fissuration par l'hydrogène. Ce type de métal
d'apport de soudage peut être le meilleur choix, si la résistance mécanique est
acceptable.
OK 92.26/OK Autrod 19.85
Ceux-ci sont appropriés pour les applications à température élevée et les soudures
de haute résistance mécanique au-dessus de 200°C de température de service,
comme les aciers au Cr-Mo avec les aciers inoxydables. Ces types ne sont pas
sensibles contre la fragilisation et diminuent les contraintes résiduelles dans la soudure
par leurs allongements elevés. Ces types sont aussi aptes au soudage des
tôles épaisses (> 25 mm), comme le soudage multi-passes.
Assemblage du cuivre et alliages de cuivre avec l'acier/l'acier inoxydable
Pour le soudage du cuivre et des alliages de cuivre avec l'acier/l'acier
inoxydable la technique du beurrage doit être utilisée. Le cuivre liquide et en partie
le bronze migrent vers la zone thermiquement affectée de l'acier et précipitent aux
joints de grains. Le point de fusion de cette phase se situe quelques centaines de
degrés en dessous du point de fusion de l'acier. La pénétration est rapide et peut
être > 1 mm. Ce phénomène est favorisé par les contraintes de traction, qui sont
toujours présentes dans les cordons de soudure. Elles sont aussi présentes dans
les alliages à base de nickel, mis à part le nickel pur et des alliages de nickel-cuivre.
Aussi, les alliages de nickel pur et de nickel-cuivre peuvent être utilisés pour les
passes de beurrage pour éviter la diffusion du cuivre.
Cette diffusion de cuivre n'est pas toujours génante. Pour beaucoup d'applications
de rechargement ou peut la tolérer. Mais si la soudure est exposée à de fortes
contraintes ou spécialement à des températures élevées, les joints de grains
peuvent devenir fragiles, et cette pénétration de cuivre doit être évitée. Dans ces
cas on doit utiliser du nickel pur ou des alliages de nickel-cuivre en passe de
beurrage.
Les passes de beurrages peuvent être réalisées sur le bord du cuivre ou sur le
bord d'acier. Pendant le beurrage il est très important d'éviter des contacts physiques
directs entre le métal d'apport et le métal au-dessous de la passe de
beurrage.
Dans les deux cas, il faudra utiliser pour les passes de beurrage une électrode
de nickel pur comme OK 92.05. Pour le soudage de finition on peut utiliser des
électrodes du type d'acier inoxydable ou de bronze, selon le côté ou la passe de
beurrage est déposée. La figure de la page suivante montre le mode d'exécution
de cette passe de beurrage.
Pour le beurrage du cuivre ou du bronze, on doit préchauffer à 300-500°C. Les matériaux minces sont préchauffés seulement dans la région du début de soudage.
Si la passe de beurrage est déposée côté acier, la température de préchauffage
doit être sélectionnée en fonction du type du métal.
On doit préchauffer le côté du cuivre à 150-200°C (bronzes Al et bronzes Sn) ou
<100°C (bronzes Si), si la passe de beurrage n'est pas du côté du cuivre et si
l'électrode de soudage est de type de base de cuivre.
Les cordons de soudure pour le beurrage sur le côté du cuivre ne doivent pas être
préchauffées de ce côté, car la passe de nickel isolante tempère la dissipation de la
chaleur par la conductibilité thermique du cuivre.
Les métaux d'apport pour le soudage des métaux non ferreux sont indiqués dans
une liste du tableau 6 de la page 113–114.
http://www.mecanique.fi5.us/showthread.php?t=615&p=1201#post1201
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