5 conseils pour souder des tubes et des tuyaux en acier inoxydable

L'acier inoxydable n'est pas nécessairement difficile à travailler, mais le soudage de l'acier inoxydable nécessite une attention particulière aux détails. Il ne dissipe pas la chaleur aussi bien que l'acier doux ou l'aluminium, et il peut perdre une partie de sa résistance à la corrosion si on y met trop de chaleur. Les meilleures pratiques peuvent contribuer à maintenir sa résistance à la corrosion. Images : Miller électrique

La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable en fait un choix attrayant pour de nombreuses applications critiques de tubes et de tuyaux, notamment les applications alimentaires et de boissons de haute pureté, les produits pharmaceutiques, les récipients sous pression et la pétrochimie. Cependant, le matériau ne dissipe pas la chaleur aussi bien que l'acier doux ou l'aluminium, et de mauvaises pratiques de soudage peuvent diminuer sa capacité à résister à la corrosion. Appliquer trop de chaleur et utiliser le mauvais métal d’apport sont deux coupables.

Suivre certaines bonnes pratiques pour le soudage de l’acier inoxydable peut contribuer à améliorer les résultats et garantir que le métal conserve sa résistance à la corrosion. De plus, la mise à niveau du processus de soudage peut apporter des gains de productivité sans affecter la qualité.

Dans le soudage de l'acier inoxydable, la sélection du métal d'apport est cruciale pour contrôler les niveaux de carbone. Le métal d'apport utilisé pour le soudage des tubes et tuyaux en acier inoxydable doit améliorer les propriétés de soudure et répondre aux exigences de l'application.

Recherchez les métaux d'apport portant la désignation « L », comme le ER308L, car ils offrent une teneur maximale en carbone plus faible, ce qui aide à conserver la résistance à la corrosion dans les alliages inoxydables à faible teneur en carbone. Le soudage d'un matériau de base à faible teneur en carbone avec un métal d'apport standard peut augmenter la teneur en carbone du joint soudé et ainsi augmenter le risque de corrosion. Évitez les métaux d'apport portant la désignation « H », car ils fournissent une teneur en carbone plus élevée, conçus pour les applications qui nécessitent une plus grande résistance à des températures élevées.

Lors du soudage des aciers inoxydables, il est également important de choisir un métal d'apport contenant peu d'éléments traces (également appelés tramp). Il s'agit d'éléments résiduels, notamment l'antimoine, l'arsenic, le phosphore et le soufre, présents dans les matières premières utilisées pour fabriquer les métaux d'apport. Ils peuvent affecter considérablement la résistance à la corrosion du matériau.

L'acier inoxydable étant très sensible à l'apport de chaleur, la préparation des joints et un assemblage approprié jouent un rôle clé dans le contrôle de la chaleur afin de maintenir les propriétés du matériau. En cas d'espaces ou d'ajustements inégaux entre les pièces, la torche doit rester au même endroit plus longtemps et davantage de métal d'apport est nécessaire pour combler ces espaces. Cela entraîne une accumulation de chaleur dans la zone affectée, ce qui peut surchauffer la pièce. Un mauvais ajustement peut également rendre plus difficile le rapprochement des espaces et l’obtention de la pénétration de soudure nécessaire. Veillez à ce que l'ajustement des pièces soit aussi parfait que possible avec l'acier inoxydable.

La propreté est également très importante avec ce matériau. De très petites quantités de contaminants ou de saletés dans le joint de soudure peuvent provoquer des défauts qui réduisent la résistance et la résistance à la corrosion du produit final. Pour nettoyer le matériau de base avant le soudage, utilisez une brosse dédiée spécifiquement à l'acier inoxydable qui n'a pas été utilisée sur l'acier au carbone ou l'aluminium.

Dans l’acier inoxydable, la sensibilisation est la première cause de perte de résistance à la corrosion. Cela peut se produire lorsque les températures de soudure et les vitesses de refroidissement fluctuent trop, modifiant ainsi la microstructure du matériau.

Cette soudure OD sur un tuyau en acier inoxydable, soudée à l'aide de GMAW et de dépôt de métal régulé (RMD) sans contre-purge pour la passe racine, est similaire en apparence et en qualité aux soudures réalisées avec GTAW avec une contre-purge.

L’oxyde de chrome est un élément clé de la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable. Mais si les niveaux de carbone dans la soudure sont trop élevés, des carbures de chrome se forment. Ceux-ci retiennent le chrome et empêchent la formation de l’oxyde de chrome nécessaire qui confère à l’acier inoxydable sa résistance à la corrosion. Sans suffisamment d’oxyde de chrome, le matériau n’a pas les propriétés souhaitées et la corrosion peut s’installer.

La prévention de la sensibilisation se résume à la sélection du métal d’apport et au contrôle de l’apport de chaleur. Comme indiqué précédemment, il est important de choisir un métal d’apport à faible teneur en carbone pour le soudage de l’acier inoxydable. Cependant, le carbone est parfois nécessaire pour assurer la résistance de certaines applications. Lorsqu’il n’est pas possible de choisir un métal d’apport à faible teneur en carbone, le contrôle de la chaleur est particulièrement important.