SUS316 Paramètres de processus de soudage Tig en acier inoxydable

1. Caractéristiques des matériaux en acier inoxydable SUS316

SUS316 est un acier inoxydable austénitique dans la norme industrielle japonaise (JIS), correspondant à la note chinoise 0 CR17NI12MO2 (nouvelle norme nationale 0 6CR17NI12MO2) et en acier inoxydable American ASTM Standard 316. Ses principaux composants en alliage sont: C inférieur ou égal à 0,08%, cr 16-18%, ni 10-14%, mo 2-3%, avec les caractéristiques suivantes:

Excellente résistance à la corrosion: parce qu'elle contient des éléments MO, sa résistance à la corrosion aux ions chlorure (comme l'eau de mer, la solution saline), l'acide sulfurique, l'acide phosphorique et d'autres milieux est mieux que 304 acier inoxydable, et il est largement utilisé dans l'industrie chimique, l'ingénierie marine, les aliments et les équipements médicaux.

Bonnes performances à haute température: il peut être utilisé pendant longtemps dans la plage de température de -196 degrés ~ 800 degrés, et a une excellente résistance à la température élevée et une résistance à l'oxydation.

Performances de traitement: bonne plasticité et soudage facile, mais l'attention doit être accordée à l'influence de l'entrée de chaleur de soudage sur la corrosion intergranulaire et la fissuration thermique.

 

2. Analyse de la soudabilité en acier inoxydable SUS316

Principaux problèmes de soudage
Corrosion intergranulaire: le cycle thermique de soudage fait précipiter les carbures CR23C6 à la limite des grains, ce qui rend la limite de grain CR et facile à échouer dans le milieu corrosif. La teneur en carbone de la soudure et de la zone touchée par la chaleur (HAZ) doit être contrôlée (il est recommandé d'utiliser un fil de soudage de carbone ultra-bas tel que ER316L, C inférieur ou égal à 0. 03%).
Fissures chaudes: l'acier inoxydable austénitique a un grand coefficient d'extension linéaire et une contrainte de soudage élevée. Si des impuretés telles que S et P sont séparées dans la soudure, il est facile de former un eutectique à faible fonte, entraînant des fissures de cristallisation. Il est nécessaire de sélectionner un matériau de remplissage contenant des éléments correspondants tels que Mo et Cr pour réduire le contenu d'impureté.
Porosité: La piscine foncière a un long temps de séjour liquide. Si le gaz protecteur est impur ou que l'huile et l'humidité à la surface de la pièce ne sont pas nettoyées, les pores d'hydrogène sont faciles à former.
Oxydation du dos: lorsque le dos de la soudure n'est pas protégé efficacement, un film d'oxyde (tel que CR2O3) est facile à former à haute température, affectant la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques.
Préparation avant le soudage
Traitement de la pièce: Retirez l'huile, la rouille, l'humidité et l'échelle d'oxyde à la surface du matériau parent. Le broyage mécanique (roue de broyage spécial pour l'acier inoxydable) ou le nettoyage d'acétone peut être utilisé. Évitez d'utiliser des outils en acier au carbone pour prévenir la contamination par ions de fer.
Groove design: Select the groove form (such as I-shaped, V-shaped, U-shaped) according to the plate thickness to ensure penetration and reduce the amount of filler metal. Usually, thin plates (≤3mm) do not need to be grooved, and medium and thick plates (>3 mm) ont des rainures en V ou en U avec un angle de 60 degrés ~ 70 degrés.

 

3. Méthodes de soudage et paramètres de processus communs

Les méthodes courantes pour le soudage en acier inoxydable SUS316 comprennent le soudage TIG (soudage à l'arc de gaz inerte en tungstène), le soudage MIG (soudage à l'arc de gaz inerte en métal) et le soudage à l'arc métallique (SMAW). Parmi eux, le soudage TIG est le premier choix pour le soudage de haute qualité en raison de son arc stable, de son entrée de chaleur contrôlable et de sa belle forme.

 

Paramètres du processus de soudage TIG (exemple de soudure de bout à bout)

Catégorie de paramètres	Plaque mince (1–3 mm)	Plaque moyenne d'épaisseur (3–6 mm)	Thick Plate (>6 mm)	Explication
Courant de soudage (a)	80–150 (DCEN)	150–250	250–350 (soudage multi-pass)	Un courant excessif provoque un grossissement des grains et une forte apport de chaleur; Un courant insuffisant entraîne un manque de fusion. Ajustez avec la vitesse de soudage.
Vitesse de soudage (cm \/ min)	15–30	10–20	8–15	Une vitesse excessive provoque une porosité et un manque de fusion; La vitesse lente augmente l'apport de chaleur, intensifiant le risque de corrosion intergranulaire.
Diamètre d'électrode en tungstène (mm)	2.0–2.4	2.4–3.2	3.2–4.0	Le diamètre de l'électrode doit correspondre au courant pour éviter l'inclinaison des électrodes ou l'instabilité de l'arc.
Gaz de l'essence	Argon pur (AR, supérieur ou égal à 99,99%)	Argon pur ou ar +2% - 5% o₂	Argon pur (obligatoire pour le blindage arrière)	Débit de gaz avant: 8–15L \/ min; Débit de gaz arrière: 5–10L \/ min. Assurer une protection complète pour les deux surfaces de soudure.
Fil de remplissage	ER316L (φ1,6–2,4 mm)	ER316L (φ2.4–3.2 mm)	ER316L (φ3.2 mm)	La composition de remplissage doit correspondre au métal de base. Un fil de carbone ultra-bas (c inférieur ou égal à 0. 03%) empêche la corrosion intergranulaire; Contenu MO légèrement supérieur au métal de base.
Température interpassée (degré)	Moins ou égal à 100	Moins ou égal à 150	Moins ou égal à 150	Contrôlez la température de l'interpasse dans le soudage multicouche pour éviter une surchauffe localisée.