Comment est la soudabilité de 321 tuyaux en acier inoxydable?

Analyse de la soudabilité de 321 tubes en acier inoxydable

321 L'acier inoxydable (06CR18NI10TI) est un acier inoxydable austénitique avec une soudabilité généralement bonne. Il combine une ténacité élevée avec une faible tendance à la fissuration du froid. Cependant, en raison de l'ajout de titane (Ti) pour la stabilisation des carbures, des mesures spécifiques doivent être prises en termes de sélection des matériaux de remplissage, de contrôle des paramètres de soudage et de traitement post-soudage pour éviter la corrosion intergranulaire et la fissuration à chaud.

Avantages du soudage 321 tubes en acier inoxydable

Tendance à faible teneur en froid:
La microstructure austénitique offre une ductilité élevée (allongement supérieur ou égal à 40%), ce qui rend l'acier insensible à la fissuration induite par l'hydrogène. Aucune préchauffage n'est obligatoire, le soudage ne peut être effectué à température ambiante, ce qui convient à la construction sur place.

Bonne ductilité chaude:
321 L'acier inoxydable conserve une bonne plasticité à des températures élevées, réduisant le risque de fissuration de la soudure due à la concentration de contrainte. Ceci est particulièrement avantageux lors du soudage de tuyaux à parois minces ou de structures complexes.

Stabilisation du carbure:
Le titane se lie au carbone pour former du carbure de titane (tic), stabilisant le carbone dans l'acier. Cela empêche le carbone de diffuser aux joints de grains pendant les cycles de chaleur de soudage et de se combiner avec le chrome pour former Cr₂₃c₆. En conséquence, la zone touchée par la chaleur (HAZ) a une tendance réduite à la corrosion intergranulaire, en particulier par rapport à l'acier inoxydable 304 non stabilisé.

Problèmes potentiels dans le soudage 321 tubes en acier inoxydable

Risque de corrosion intergranulaire:
Plage de températures de sensibilisation:Si le HAZ reste dans la plage de température de sensibilisation de450–850 degréPendant une période prolongée pendant le soudage, les précipitations de carbure de titane (TIC) peuvent être insuffisantes. Le carbone résiduel non lié par le titane peut encore se combiner avec le chrome aux joints de grains, conduisant à une déplétion du chrome.

Tendance à la fissuration chaude:
Alors que les aciers inoxydables austénitiques sont généralement moins sujets à la fissuration chaude que les aciers ferritiques, l'acier inoxydable 321 peut toujours développer des fissures de solidification. Cela peut se produire en raison de la ségrégation des impuretés de soufre et de phosphore ou de sélection de métaux de remplissage incorrect (par exemple, une teneur trop élevée en carbone), qui peut former une eutectique à faible point de fusion dans le centre de soudure.

Résistance à la corrosion du métal de soudure:
Si un métal de remplissage inapproprié est utilisé (par exemple, ER308 standard), la teneur en titane dans le métal de soudure peut être insuffisante pour stabiliser efficacement le carbone. Cela peut entraîner une résistance à la corrosion intergranulaire du métal de soudure inférieur à celui du métal de base.

Matériaux de remplissage recommandés pour le soudage 321 tubes en acier inoxydable

Préféré: métaux de remplissage stabilisés
Utilisez ER347 (H08CR20NI10NB) ou E347 (A132) de soudage, qui contiennent un élément stabilisant de niobium (NB) similaire au titane. Avec NB supérieur ou égal à 10 × C%, le niobium lie efficacement le carbone dans le métal de soudure, empêchant la formation de zones appauvries en chrome.

Alternative: métaux de remplissage contenant du titane
Si le métal de base a une teneur élevée en titane, ER321 (H08CR19NI10TI) peut être utilisé. Cependant, notez que la perte de titane par oxydation à des températures de soudage élevées peut réduire son efficacité dans la stabilisation du carbone.