Soudage de métaux dissemblables utilisant l'acier inoxydable 309

Comment souder des métaux dissemblables ?

La plupart des soudeurs éprouvent des difficultés à souder des métaux dissemblables. Un exemple de cette procédure est la fusion de soudure sur des assemblages ferritiques à l'acier au carbone : les soudures ne semblent pas fusionner avec l'acier au carbone. Ce problème n'est pas rare lors du soudage de l'acier inoxydable (SS) à l'acier au carbone. Dans de nombreux cas, il peut être résolu en éliminant simplement toute calamine ou impuretés de surface des matériaux de base. Gardez à l'esprit que la surface de l'acier inoxydable a une couche d'oxyde très résistante qui la rend passive par rapport aux attaques environnementales. Cet oxyde peut parfois compliquer le soudage.

Dans le présent article, nous nous concentrerons sur les problèmes potentiels de soudage de métaux dissemblables tels que l'acier ferritique à l'acier au carbone. Nous décrirons également le soudage de métaux dissemblables à l'aide d'acier inoxydable 309.

Prenons un cas où le soudeur rencontre des problèmes de soudage de l'acier inoxydable ferritique et d'autres qualités d'acier inoxydable (SS) avec de l'acier au carbone.

Cas étudié : soudage de métaux dissemblables

L'équipe de soudage construit et soude généralement des pièces en acier au carbone avec un fil ER 70S-6 standard utilisant un gaz de protection à 98 % d'argon/2 % de dioxyde de carbone. Récemment, cette équipe a commencé à fabriquer des pièces qui combinent de l'acier au carbone, de l'acier inoxydable ferritique et d'autres qualités d'acier inoxydable (SS) en utilisant un fil 309LSi avec GMAW (soudage à l'arc avec électrode fusible sous gaz). Les soudeurs ont du mal à maîtriser la fusion de soudure sur des assemblages ferritiques à acier au carbone : les soudures ne semblent pas fusionner avec l'acier au carbone. L'équipe de soudage est à la recherche de suggestions à ce sujet.

La solution

Dans la plupart des cas, lorsque vous soudez des métaux dissemblables ou, plus précisément, de l'acier au carbone à de l'acier inoxydable, nous vous recommandons d'utiliser un métal d'apport 309 en raison de sa teneur plus élevée en ferrite. Cette teneur plus élevée en ferrite permet de minimiser la dilution de la soudure et empêcher la fissuration de la soudure. Le fil de qualité 309LSi a une faible teneur en carbone et une teneur en silicium plus élevée, d'où la mention « LSi » dans la désignation. La teneur en carbone plus faible est idéale pour les applications qui présentent un risque de fissuration par corrosion intergranulaire. La teneur plus élevée en silicium sert de désoxydant et aide à éliminer les impuretés de soudure et à augmenter la fluidité du bain de fusion.

Lors du soudage de l'acier au carbone à de l'acier inoxydable, une dilution de soudure sur les côtés de l'assemblage se produit. La faible quantité de dilution du matériau de base dans le métal soudé fournit une meilleure correspondance à chacun de ces matériaux de base respectifs. Vous ne devriez pas avoir de difficultés à souder du côté ferritique de l'assemblage, car le soudage de l'acier inoxydable à l'acier inoxydable devrait fusionner relativement bien. En cas de problème, vérifiez que le poste à souder est correctement configuré avec de bonnes connexions de travail.

Les problèmes de soudure 309LSi sur l'acier au carbone peuvent être dus à une contamination. Essayez de nettoyer l'acier avec un produit de nettoyage approuvé pour éliminer toute graisse, huile ou peinture. Le meulage de la calamine à 1/2 pouce en arrière de l'assemblage soudé peut également aider.

Enfin, le mélange 98 % argon/2 % CO₂ peut ne pas être suffisamment agressif pour permettre un mouillage approprié du cordon de soudure côté acier au carbone de l'assemblage. Vous voulez maintenir le CO₂ à un niveau bas pour minimiser l'accumulation de carbone dans l'assemblage soudé et empêcher les soudures de trop s'oxyder. Cependant, comme il y a déjà contamination croisée par le soudage sur l'acier au carbone, l'utilisation d'un mélange de CO₂ plus élevé, tel que 90/10 ou même 85/1, peut fournir l'action oxydante nécessaire pour permettre à la soudure de se fusionner correctement.