Problèmes de soudage de l'acier inox martensitique Z20C13

Bonjour,

Je désire connaitre vos expériences sur les problèmes de soudage rencontrés avec les aciers inoxydables martensitiques et plus précisément le Z20C13.

Salutations

Bonjour,

Le soudage des aciers inoxydables martensitiques est très comparable aux aciers à traitement thermiques.
Les aciers inoxydables martensitiques exigent plusieurs précautions lors des opérations du soudage :
- Ils sont très sensibles à la trempe (la dureté en ZAT est supérieure à la dureté du métal de base)
- Ils sont sensibles au grossissement du grain (comme les inoxydables ferritiques)
- Le risque de fissuration à froid est important sur ces aciers inoxydables martensitiques
- Le pourcentage de carbone ne doit pas dépasser la valeur de 0,20 % C
- Le choix du fil d'apport doit assurer un pourcentage de ferrite de l'ordre de 5 à 15 %
(structure de la zone fondue de type austéno-ferritique) pour assurer une ductilité du cordon de soudure (opter pour un métal inox austénitique)
- L'énergie de soudage doit être assez élevée (> 20 KJ) pour limiter le refroidissement rapide
- Le régime ou cycle thermique doit être lent pour limiter la formation de structure martensitique
- Un préchauffage mini de 200 à 250° C est requis avant et pendant le soudage
- Le refroidissement après soudage doit être lent
- Les bridages et les contraintes lors du soudage doivent être limités au maximum
- L'hydrogène est à proscrire absolument (attention au gaz de protection, au enrobage et à l'humidité)
- La propreté du joint a une importance toute particulière (dégraissage)
- La température ambiante doit être d'au moins 10° C et l'humidité ambiante la plus faible possible.
- La protection de l'envers du bain de fusion est obligatoire (gaz ou flux ou laitier)

Nous espérons avoir répondu à votre attente

Cordialement,

Bonsoir,

Nous avons eu l'opportunité de rencontrer dernièrement un exemple de soudage d'acier martensitique X30Cr13 sans préchauffage avant soudage avec un acier inoxydable.
Les filiations de dureté HV10 donnaient des valeurs comprises entre 600 à 700 HV10 sur toute la surface de la ZAT du X30Cr13 (zone thermiquement affectée)
Il est clair que le soudage sans préchauffage ni postchauffage n'est pas envisageable.

Cordialement,

Bonjour,

Juste quelques détails.
Lorsque l'on arrive sur les aciers martensitiques de forte épaisseur, il est utile de ne pas avoir une transformation complète de la ZAT au refroidissement.
Ainsi au refroidissement il ne faut pas descendre en dessous du point Ms ( environ 100 à 120°C) avant d'enchainer le traitement de détente qui est compris entre 700 et 750°C suivant les nuances.
Dans ce domaine de température la partie de l'austénite qui ne s'est pas transformée lors du refroidissement va se transformer en ferrite et perlite.
Les avantages de cette méthode: Le fait de ne pas avoir une transformation complète de la ZAT va limiter le niveau des contraintes résiduelles au stade où cette zone est la moins ductile.
La structure austénitique ayant des propiétés de traction nettement inférieures à celles du métal de base ou de la martensite fraîche.
D'autre part l'hydrogène a tendance à rester dans la phase austénitique. Lors du revenu en plus de l'adoucissement de la partie transformée il se produit une transformation lente de l'austénite non-transformée en ferrite et perlite.
Les désavantages sont: Une opération compliquée par le fait que la pièce doit pas être refroidie en dessous de 120°C environ.
Il faut être certain des disponibilités de traitement thermique ou de maintien en température. D'autre part la structure ferrite/perlite est moins dure que la martensite revenu est peu créer un point faible.

Avec cette technique nous avons soudé des tuyauteries en acier X20CrMoV12-1 ainsi que des ailettes en acier X22CrMoV12-1 dans ce dernier cas la teneur en carbone pouvez s'élever jusqu'à 0,25 %.
Pour les nuances au nickel ne présentant pas de transformation haute température, il existe la méthode du double revenu: le premier réaliser sans faire refroidir complètement la pièce suivi d'un autre traitement où là il faut prendre soin de bien refroidir la pièce pour être certain que l'austénite non-transformée lors du premier refroidissement sera bien transformée lors du second.
Pour choisir les températures il est utile de s'appuyer sur les diagrammes TRC.
Il ne faut pas avoir une température de préchauffage trop haute car en cas de soudage multi-passes il se produit un grossissement des grains austénitiques.
Un soudage à une température trop basse risque de produire une transformation complète de l'austénite avec les risque de fissuration en ZAT. En visant une température de préchauffage correspondant à 15 à 20 % d'auténite non-transformée on aboutit à un bon compromis.

Salutations.

Bonjour,

Je me permets de revenir sur ce post pour vous exposer ma problématique.

J'ai à souder un tube inoxydable austénitique (316L) sur un bloc massif en inox martensitique X30Cr13.
Je pensais utiliser au TIG un métal d'apport austénitique (er316L) et effectuer un pré et post chauffage (environs 250° pendant 60mn)

Cependant par rapport aux préconisations développées dans les posts précédents, je voulais savoir si le taux de carbone de la nuance martensitique n'était tout simplement pas trop élevée pour le soudage.

Merci d'avance.

Bonjour, 

Étant novice dans le domaine du soudage, j'ai besoin de votre assistance. Nous rencontrons des problèmes de fissuration à froid sur deux aciers inoxydables martensitiques. Pour remédier à cette problématique, j'aimerais mettre en place un traitement pré et post-chauffage. Connaissez-vous les calculs à effectuer pour déterminer les températures de préchauffage et de post-

Procéder utiliser 141

les nuances :

je vous remercie par avance pour votre aide