La plupart des défaillances des canalisations en acier inoxydable dans les systèmes soudés commencent au niveau de la soudure, non pas parce que le métal d'apport est faible, mais parce que les règles du soudage en acier inoxydable n'ont pas été respectées. L'acier inoxydable austénitique n'a pas besoin du traitement thermique de préchauffage et de post-soudage de l'acier au carbone ; au lieu de cela, il faut quatre disciplines plus silencieuses : le bon mastic, un apport de chaleur contrôlé, une faible température entre les passes et un blindage des deux côtés du joint.
Cassez-en un et le résultat est une sensibilisation, une fissuration à chaud ou une zone de soudure qui se corrode plus rapidement que le tuyau qui l'entoure. Ce guide précise les règles, la logique de sélection des fillers et les défauts à rechercher.
Formulaires de produits
Barre et tige
Plaque et feuille
Bobine et bande
Tuyau et Tube
Montage : bride, té, coude, réducteur, etc.
Forgeage : anneau, arbre, cercle, bloc, etc.
Pourquoi le soudage de l'acier inoxydable est différent
Le soudage de l'acier au carbone consiste à éviter la fissuration par l'hydrogène et à restaurer la ténacité ; Le soudage de l'acier inoxydable consiste à préserver la résistance à la corrosion détruite par la chaleur. Lorsque l'acier inoxydable austénitique est maintenu dans la bande de 425 à 870 degrés - exactement ce qui se produit dans la zone affectée thermiquement d'une soudure - les carbures de chrome précipitent aux joints de grains et le métal à côté d'eux devient appauvri en chrome et ne peut plus être protégé.
La soudure doit donc être réalisée de manière à minimiser le temps passé dans cette bande et la charge doit être choisie de manière à ce que le métal fondu lui-même reste résistant à la corrosion. Ces deux objectifs déterminent chaque règle ci-dessous.
Règle 1 : adapter l'apport au métal de base - et privilégier la version bas carbone
| Métal commun | Remplisseur préféré | Pourquoi |
| 304 / 304L | Type 308L / 308L | La faible teneur en carbone empêche la sensibilisation des soudures |
| 316 / 316L | Type 316L | Le molybdène dans la charge correspond à la résistance aux piqûres |
| 321 / 347 | type 347 | Le niobium stabilise la soudure, correspond à la base stabilisée |
| Duplex 2205 / 2507 | Apprêt duplex surallié (type 22/25 Cr) | Assure l’équilibre austénite-ferrite dans la soudure |
| Alliages de nickel (625, C276) | Charge de nickel assortie (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | Le métal soudé rencontre la résistance à la corrosion de base |
La règle des charges à faible teneur en carbone est la plus simple et la plus violée : le soudage d'une base 316 avec une charge 316L maintient le carbone du métal fondu à un faible niveau même si la base est 316, et la soudure est alors plus résistante à la sensibilisation qu'un métal soudé 316 ne le serait. Cela ne coûte rien et permet de gagner une marge.
Règle 2 : maîtriser l’apport de chaleur
Un apport de chaleur élevé signifie une large zone affectée par la chaleur et plus de temps dans la bande de sensibilisation. La discipline est une vitesse de déplacement modérée, des cordons de serrage plutôt qu'un tissage large et un apport de chaleur le plus faible qui donne toujours une soudure saine. Cela est particulièrement important dans les coupes minces et dans les premiers passages, où l'exposition à la température est proportionnellement plus importante.
Règle 3 : maintenir la température entre les passes basse
Pour l'acier inoxydable austénitique, la température entre les passes est généralement limitée à environ 150 degrés - la soudure multi-passes doit pouvoir refroidir entre les passes afin que la chaleur accumulée ne pousse pas le joint à travers la bande de sensibilisation pendant trop longtemps.
Les qualités duplex sont encore plus strictes, souvent limitées en dessous de 150 degrés et parfois proches de 100 degrés, car la surchauffe entraîne un mauvais équilibre des phases et peut former une phase sigma. Un installateur qui traite l'acier inoxydable comme l'acier au carbone et soude passe après passe pendant que le joint reste chaud crée la rupture de corrosion dans le tuyau.
Règle 4 : protéger les deux côtés du joint
La passe de racine d'une soudure austénitique s'oxyde à l'intérieur si elle n'est pas protégée, et la racine oxydée devient un site de corrosion et de contamination presque impossible à réparer de l'extérieur.
Les passages de racine GTAW dans des canalisations critiques en matière de corrosion subissent une contre-purge avec de l'argon à l'intérieur du joint, et la purge est maintenue jusqu'à ce que la racine soit protégée. La preuve d'une purge sautée est la racine sombre et écaillée - c'est pourquoi l'élimination de la teinte thermique interne fait partie de l'histoire de la surface du guide de décapage.
Les défauts recherchés par l’inspecteur
| Défaut | Cause | Résultat si ignoré |
| Fissuration à chaud dans le métal fondu | Apport de chaleur élevé, joint retenu, impuretés | Rupture de soudure sous charge |
| Zone sensibilisée affectée par la chaleur | Surchauffe, entre-passes élevés, mauvais remplissage | Corrosion intergranulaire en service |
| Racine oxydée | Pas de rétro-purge | Piqûres et contamination à la racine |
| Phase Sigma (duplex) | Chaleur excessive, refroidissement lent | Zone de soudure fragile et de faible ténacité |
| Contamination par le fer | Brosses et outils en acier au carbone | Rouille locale et piqûres sur les surfaces inoxydables |
Que préciser sur le bon de commande
- Norme et procédure de soudage : ASME IX ou WPS qualifié équivalent
- Filler : le grade indiqué (par exemple. 316 filler L pour tuyau 316)
- Limite de température entre les passes et exigence de rétro-purge pour le service contre la corrosion
- Examen après soudure : VT, et RT ou UT là où le service l'exige
- Surface : décolorage à chaud et décapage de la zone de soudure pour service chlorure
FAQ
Q : L’acier inoxydable nécessite-t-il un traitement thermique de préchauffage et de post-soudage comme l’acier au carbone ?
R : Non. L’acier inoxydable austénitique ne nécessite aucun préchauffage et, pour la plupart des services, aucun PWHT. Le traitement qui compte est le contraire : maintenir une chaleur faible et refroidir entre les passes pour éviter la bande de sensibilisation.
Q : Pourquoi utiliser du mastic 316L sur un tuyau 316 ?
R : La teneur en carbone inférieure de la charge maintient le métal soudé résistant à la sensibilisation. Il s’agit d’une pratique courante, peu coûteuse et qui protège la zone de soudure en service chlorure.
Q : Que se passe-t-il si la passe racine n’est pas purgée ?
R : L’intérieur de la racine s’oxyde. La racine écaillée est un site de contamination qui peut se creuser en service et est difficile à nettoyer sur les canalisations installées. C'est pour cette raison que les conduites critiques en matière de corrosion nécessitent une rétro-purge.
Q : L’acier inoxydable duplex est-il plus difficile à souder que l’acier inoxydable austénitique ?
R : Oui, l'équilibre des phases doit être protégé. L'apport de chaleur et la température entre passes sont plus stricts et la charge est suralliée pour maintenir le rapport austénite-ferrite. Des procédures duplex qualifiées sont obligatoires pour de bons résultats.
