Teneur en ferrite zat/zf sur un duplex

Bonjour!

Je cherche à répondre a deux problèmes posés sur les aciers duplex en soudage TIG:

- Sur des faibles épaisseurs de tôles (3mm) on a trop de ferrite (>65%) en zat

- Sur des moyennes épaisseurs de tôles (15mm) on a pas assez de ferrite (<30%) en zf

Les métaux de base et d'apport sont respectivement du 2205 et 2209, je ne pense pas qu'il y ait de changement a faire de ce coté la.

D'autres paramètres ont été abordé comme la nature du gaz (Ar, Ar+N2, Arcal 39), le débit, l'énergie, la température entre passes... avec de sensibles améliorations sans que la teneur en ferrite ne soit dans la fourchette acceptable (30-65%)

Si vous avez des idées sur d'autres paramètres a modifier n'hésitez pas!

Loic

Bonjour,

Il est impératif de respecter les règles ou consignes de soudage lors de l'utilisation des aciers Duplex :


[*]Privilégier un régime froid de soudage
[*]Utiliser des métaux d'apport adaptés avec une addition d'azote
[*]Utiliser des gaz de protection avec une addition éventuelle d'azote (2 à 5% N)
[*]Respecter dans la mesure du possible des énergies de soudage inférieures à 15 KJoules par centimètre.
[*]Respecter impérativement des températures entre passes inférieures à 120° Celsius.
[*]Proscrire le préchauffage avant soudage
[*]Proscrire le postchauffage après soudage
[*]Respecter les états de surface des pièces contre la contamination ferreuse.
[*]Proscrire l'hydrogène (étuvage des produits d'apport, étanchéité des circuits de gaz et gaz de soudage neutre)

La règle basique à retenir est :
La teneur en azote joue un rôle essentiel sur la teneur en austénite.
Plus long est le temps de refroidissement du cordon de soudure (forte énergie de soudage et/ou température entre passes élevée), plus grand est le pourcentage d'austénite et de précipités.

Bien cordialement,

Bonjour,

Merci de votre intérêt.

Tous ces points ont été respectés.
Nous avons joué sur le gaz de soudage pour modifier la teneur en azote ; nous avons essayé deux gammes d’énergie :
faible : 7 à 10 kj/cm et forte : 12 à 15kj/cm (pour épaisseur 3mm).
Nous avons fait des essais à températures entre passes à 50°, 80°, et 120 °C.

Ayant atteint le maximum en énergie et en température entre passes je cherche d’autres options :
Savez-vous à quel ordre de température la formation d’austénite s’arrête ?
Je commence à envisager un post-chauffage <300°C pourralentir le refroidissement tout en évitant la formation d’intermétallique et de carbures de Cr…

Bien cordialement,

Bonjour,

Il y a quelques années un client avait réquisitionné durant 2 semaines tous les soudeurs de l'entreprise (nous étions une douzaine) pour en sélectionner 2 et préparer ses QMOS, en vue d'un chantier de soudures pharma très pointues.
Il s'agissait de tenir des taux de ferrite très bas (de mémoire inférieur à 0,3%), avec métal d'apport CN 25 20.
L'expérience avait surtout mise en exergue les différences de résultats très importantes, quant au taux de ferrite, d'un soudeur à l'autre, mais travaillant cependant avec les mêmes paramètres de DMOS.
Les éléments non écrits qui influent sur la soudure sont nombreux.
La vitesse d'avance : Car ce n'est pas parce que l'on augmente l'intensité que le soudeur ira plus vite, il a son jugement propre, et plus ou moins de facilité avec la vitesse.
Le débit de gaz à la torche et le type de diffuseur
La distance électrode / pièce
L'angle d'affûtage de l'électrode
L'angle de la torche, latéral et longitudinal
Le type de balayage éventuel
La régularité générale
...
Je pense qu'il faut réaliser ce genre d'essais avec plusieurs soudeurs

Ces remarques car je n'ai pas vu le facteur humain dans la présentation de vos essais.
A moins qu'ils ne soient mécanisés ?
C'est en tout cas un problème très intéressant.

Cordialement

Bonjour,
En effet je n'avais pas pensé au facteur humain, merci de l’avoir relevé !
Il s’agit bien de soudage manuel et si la vitesse et le débit ont été pris en compte, il y a effectivement d’autres paramètres liés au soudeur qui vont jouer.
Les 1ers essais ont été effectués avec un seul soudeur pour observer l’influence des paramètres de DMOS uniquement mais il serait intéressant de voir les résultats avec d’autres soudeurs, c’est une piste às uivre.
Cordialement

Bonjour,

En fait les paramètres liés au soudeur ont été indirectement pris en compte puisque ils interviennent sur les paramètres relevés (par exemple la distance électrode-pièce influe sur l’énergie de soudage qui a été relevée).

Ne voyant plus de paramètres à modifier pendant l’opération de soudage, je pense augmenter le temps de refroidissement(et donc le taux de ferrite) après soudage en permettant par exemple un refroidissement plus lent avec une toile de refroidissement sur la soudure.

Qu’en pensez-vous ?

Cordialement

Bonjour,

Je vais vous donner une astuce (qui va à l'encontre de ce que vous proposez) que j'ai vu :
Sur une tuyauterie super duplex, le soudeur réalise la première passe de pénétration sous protection envers azote pur
Puis lorsque la soudure est bouclée et étanche, l'ingénierie fait passer de l'eau à l'intérieur de la tuyauterie pour limiter la montée en température et privilégier le régime thermique dit "froid"
Mais tout ceci ne peut s'appliquer que sur la tuyauterie

Bien cordialement,

Bonjour,

Merci de partager cette astuce Dominique !
J’ai aussi un cas où je dois accélérer le refroidissement donc elle n’est pas sans intérêt.
Malheureusement elle semble compliquée à mettre en place avec nos moyens.

Cordialement,

Bonjour Dominique,

suite à vorte astuce du "06/03/2017 18:18:36"  pensé vous qu'il y est des contre indication en refroidissant l'envers par brumisation (direct à l'envers de l'endroit en soudage) + ventilleur apres, bien sur,  avoir fait 1  passe de fond.  (en fait dans mon cas je soude des ensembles de tuyauterie court donc j'ai accès à l'intérieur )