Sélection de matériaux de soudage pour canalisations cryogéniques A333Gr3

(1) Acier désoxydé en aluminium
L'acier désoxydé à l'aluminium est un type d'acier très sensible à l'influence de la vitesse de refroidissement après soudage. La plupart des électrodes de soudage utilisées dans le soudage manuel à l'arc de l'acier désoxydé à l'aluminium utilisent des électrodes de soudage Si-Mn à faible teneur en hydrogène ou des électrodes de soudage à base de Ni à 1,5 % ou à base de Ni à 2,0 %.

Afin de réduire l'apport de chaleur de soudage, l'acier désoxydé à l'aluminium utilise généralement uniquement un soudage multicouche avec des électrodes fines inférieures ou égales à 3 ~ 3,2 mm, de sorte que le cycle thermique secondaire du cordon de soudure supérieur puisse être utilisé pour affiner le céréales.

La résistance aux chocs du métal fondu déposé avec des électrodes de soudage Si-Mn à 50 degrés diminuera fortement à mesure que l'apport de chaleur augmente. Par exemple, lorsque l’apport de chaleur passe de 18 KJ/cm à 30 KJ/cm, la ténacité perdra plus de 60 %. Les électrodes des séries 1,5 % Ni et 2,5 % Ni ne sont pas très sensibles à cela, il est donc préférable d'utiliser ce type d'électrode pour le soudage.

Le soudage à l'arc submergé est une méthode de soudage automatique couramment utilisée pour l'acier désoxydé à l'aluminium. Le meilleur fil de soudage utilisé pour le soudage à l'arc submergé est celui contenant 1,5 à 3,5 % de nickel et 0,5 à 1,0 % de molybdène.

Selon la littérature, en utilisant un fil de soudage à 2,5 % Ni-0,8 % Cr-0,5 % Mo ou 2 % Ni, combiné avec un flux approprié, la valeur de ténacité Charpy du métal fondu à {{ 7}} degrés peuvent atteindre une moyenne de 56-70J (5,7 ~ 7,1Kgf.m). Même en utilisant un fil de soudage 0,5 % Mo et un flux alcalin en alliage de manganèse, tant que l'apport de chaleur est contrôlé en dessous de 26 KJ/cm, soudez le métal avec ν∑-55=55J (5,6 Kgf.m) peut encore être produit.

Lors de la sélection du flux, il convient de prêter attention à la correspondance du Si et du Mn dans le métal fondu. Preuve expérimentale. Des teneurs différentes en Si et Mn dans le métal fondu entraîneront de grands changements dans la valeur de ténacité Charpy. Les teneurs en Si et Mn avec les meilleures valeurs de ténacité sont {{0}},1~0,2 % de Si et 0,7~1,1 % de Mn. Lors de la sélection du fil de soudage, cela doit être pris en compte lors du fluxage.

Le soudage à l'arc au tungstène et le soudage à l'arc par fusion sont moins couramment utilisés dans l'acier désoxydé à l'aluminium. Les fils de soudage mentionnés ci-dessus pour le soudage à l'arc submergé peuvent également être utilisés pour le soudage à l'arc sous argon.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) Acier 2,5Ni et 3,5Ni
Le soudage à l'arc submergé ou le soudage MIG de l'acier 2,5Ni et de l'acier 3,5Ni peuvent généralement être soudés avec le même fil de soudage que le matériau de base. Le Mn est un élément inhibiteur de fissuration à chaud dans l’acier à basse température à faible teneur en nickel. Maintenir la teneur en manganèse dans le métal fondu à environ 1,2 % est très bénéfique pour prévenir les fissures à chaud telles que les fissures de cratère d'arc. Ceci doit être pris en considération lors de la sélection de la combinaison de fil de soudage et de flux.
L'acier 3,5Ni a une plus grande tendance à tempérer la fragilisation, donc après un traitement thermique après soudage (par exemple, 620 degrés × 1 heure, puis refroidissement du four) pour éliminer les contraintes résiduelles, ν∑-100 chutera fortement de 3,8 Kgf .m à 2,1Kgf.m ne peut plus répondre aux exigences. Le métal fondu déposé avec un fil de soudage à 4,5 % de Ni-0,2 % de Mo a une tendance beaucoup plus faible à tempérer la fragilisation. Les difficultés ci-dessus peuvent être évitées en utilisant ce fil à souder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3) Acier 9Ni
L'acier 9Ni subit généralement un traitement thermique par trempe et revenu ou deux fois normalisation et revenu pour maximiser sa ténacité à basse température. Cependant, le métal fondu de ce type d'acier ne peut pas être traité thermiquement comme décrit ci-dessus. Par conséquent, si des matériaux de soudage avec système de fer sont utilisés, il est difficile d'obtenir un métal fondu avec une ténacité à basse température comparable à celle du métal de base. Actuellement, les matériaux de soudage à haute teneur en nickel sont principalement utilisés. Les soudures déposées par de tels matériaux de soudage auront une structure complètement austénitique. Bien qu'il présente les inconvénients d'une résistance inférieure à celle du métal de base en acier 9Ni et d'un prix très élevé, la rupture fragile ne constitue plus un problème sérieux pour lui.

Il ressort de ce qui précède que, puisque le métal fondu est complètement austénitique, la ténacité à basse température du métal fondu utilisé pour le soudage avec des baguettes et des fils de soudage est tout à fait comparable à celle du métal de base, mais la résistance à la traction et la limite d'élasticité sont inférieurs à ceux du métal de base. L'acier contenant du nickel est auto-durcissant, c'est pourquoi la plupart des baguettes et fils de soudage veillent à limiter la teneur en carbone afin d'obtenir une bonne soudabilité.
Mo est un élément de renforcement important dans les matériaux de soudage, tandis que Nb, Ta, Ti et W sont des éléments de renforcement importants, et une attention particulière a été accordée à la sélection des matériaux de soudage.
Lorsque le même type de fil de soudage est utilisé pour le soudage, la résistance et la ténacité du métal de soudage à l'arc submergé sont pires que celles du soudage MIG. Cela peut être dû à la vitesse de refroidissement lente de la soudure et à la possibilité d'impuretés ou de Si s'infiltrant à partir du flux. .