GOST R ISO 3581-2009

GOST R ISO 3581-2009 Consommables de soudage. Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers résistants à la corrosion et à la chaleur. Classification

GOST R ISO 3581-2009

Groupe B05

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Matériaux de soudage

ÉLECTRODES ENROBÉES POUR LE SOUDAGE MANUEL À L'ARC DES ACIERS RÉSISTANTS À LA CORROSION ET À LA CHALEUR

Classification

Consommables de soudage. Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et réfractaires. classification

OKS 25.160.20

Date de lancement 2011-01-01

Avant-propos

Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "La normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions de base"

À propos de la norme

1 PRÉPARÉ par l'Institution fédérale d'État "Centre scientifique et éducatif "Soudage et contrôle" du MSTU. N. E. Bauman (FGU NUTsSK à MSTU du nom de N.E. Bauman), l'Agence nationale de contrôle et de soudage (NAKS) et l'Université polytechnique d'État de Saint-Pétersbourg (SPbSTU) sur la base de leur propre traduction authentique de la norme spécifiée au paragraphe 4

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 364 "Soudage et procédés annexes"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par Arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 15 décembre 2009 N 788-st

4 Cette norme est identique à la norme internationale ISO 3581:2003 (E)* « Produits consommables pour le soudage. Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers résistants à la corrosion et à la chaleur. Classification" (ISO 3581:2003 (E) "Produits consommables pour le soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et réfractaires - Classification"), en tenant compte de l'amendement de la norme ISO 3581:2003 / DAM 1 "Produits consommables pour le soudage. Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers résistants à la corrosion et à la chaleur. Classification" (ISO 3581:2003/DAM 1 "Produits consommables pour le soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et réfractaires - Classification")

Lors de l'application de cette norme, il est recommandé d'utiliser à la place des normes internationales référencées les normes nationales correspondantes dont les détails sont donnés dans l'annexe complémentaire OUI

5 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié annuellement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale spécifie les exigences relatives à la classification des électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers résistant à la corrosion (inoxydable) et résistant à la chaleur, sur la base de la composition chimique du métal fondu, du type de revêtement et d'autres propriétés de l'électrode, et les propriétés mécaniques du métal fondu à l'état de soudage ou de traitement thermique.

La présente Norme internationale contient des spécifications pour la classification utilisant des méthodes basées sur la composition chimique nominale (ci-après dénommée "classification par composition nominale") et sur le système d'alliage (ci-après dénommée "classification par système d'alliage").

Remarques

1) Les sections, sous-sections et tableaux indiquant la « classification par composition nominale » ou selon l'ISO 3581-A ne s'appliquent qu'aux électrodes enrobées classées selon cette méthode.

2) Les sections, sous-sections et tableaux indiquant "classification par système d'alliage" ou selon l'ISO 3581-B ne s'appliquent qu'aux électrodes enrobées classées selon cette méthode.

3) Les sections, sous-sections et tableaux sans spécifier la méthode de classification s'appliquent aux électrodes enrobées classées par les deux méthodes.

2 Références normatives

La présente Norme internationale utilise des références datées et non datées aux Normes internationales. Pour les références datées, les éditions ultérieures des Normes internationales ou leurs amendements ne sont valables pour la présente Norme qu'après l'introduction de modifications dans la présente Norme ou par la préparation d'une nouvelle édition de la présente Norme. Pour les références non datées, la dernière édition de la norme citée (y compris les modifications) s'applique.

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ISO 80000-1:2009 Grandeurs et unités de mesure. Partie 1. Dispositions générales*

ISO 80000-1:2009 Grandeurs et unités — Partie 1 : Généralités*

_________________

* ISO 80000-1:2009 annule et remplace ISO 31-0:1992.


Remarque - Lors de l'utilisation de cette norme, il est conseillé de vérifier le fonctionnement des normes de référence et des classificateurs dans le système d'information public - sur le site Web officiel de l'organisme national de la Fédération de Russie pour la normalisation sur Internet ou selon l'index d'information publié chaque année "National Standards", qui a été publié au 1er janvier de l'année en cours, et selon les index d'information mensuels correspondants publiés dans l'année en cours. Si la norme de référence est remplacée (modifiée), alors lors de l'utilisation de cette norme, vous devez être guidé par la norme de remplacement (modifiée). Si la norme référencée est annulée sans remplacement, la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée s'applique dans la mesure où cette référence n'est pas affectée.

3 Classement

La présente Norme internationale utilise deux méthodes de classification pour indiquer la composition chimique du métal fondu produit par une électrode donnée.

La classification "par composition nominale" utilise des symboles indiquant la teneur nominale en éléments d'alliage, disposés dans un certain ordre, et quelques autres symboles pour indiquer des niveaux faibles mais significatifs d'autres éléments, dont les niveaux ne peuvent pas être exprimés en nombres entiers.

La classification "système de dopage" utilise les désignations traditionnelles à trois ou quatre chiffres des groupes d'éléments et, dans certains cas, un ou plusieurs caractères supplémentaires pour les modifications du contenu de chaque élément parent du groupe.

Les deux méthodes incluent des désignations supplémentaires pour indiquer d'autres exigences de classification.

Le tableau 1 répertorie les tests requis pour classer les électrodes pour chacune des méthodes de classification.


Tableau 1 - Liste des exigences d'essai

Dans la plupart des cas, une électrode particulière peut être classée par les deux méthodes. Dans ces cas, vous pouvez utiliser l'une ou l'autre des désignations de classification, ou les deux en même temps.

3A Classement par composition nominale

La classification comprend les propriétés du métal fondu produit par l'électrode enrobée comme indiqué ci-dessous. Il est basé sur l'utilisation d'une électrode d'un diamètre de 4,0 mm.

La désignation de classification se compose de cinq caractères :

1) le premier est le symbole de l'électrode enrobée (voir 4.1A) ;

2) le second - le symbole de la composition chimique du métal fondu (voir tableau 2);

3) le troisième est le symbole du type de revêtement d'électrode (voir 4.3A) ;

4) le quatrième - le symbole du transfert effectif du métal de l'électrode (le rapport de la masse de métal déposé dans des conditions standard à la masse de la tige d'électrode) et le type de courant (voir tableau 4A);

5) le cinquième est le symbole de la position de soudage (voir Tableau 5A).

Tableau 2 - Exigences de composition chimique

La désignation de classification selon ISO 3581-A se compose de deux parties :

a) partie obligatoire

Cette partie comprend des symboles indiquant le type d'électrode, la composition chimique et le type de revêtement d'électrode (voir 4.1, 4.2 et 4.3A) ;

b) partie supplémentaire

Cette partie comprend des symboles indiquant le transfert de métal effectif de l'électrode, le type de courant, les positions de soudage de l'électrode utilisée (voir 4.4A et Tableau 5A).

La désignation complète doit être indiquée sur les emballages et dans la documentation technique du fabricant.

3B Classification par système d'alliage

La classification comprend les propriétés du métal fondu produit par l'électrode enrobée comme indiqué ci-dessous. Il est basé sur l'utilisation d'une électrode d'un diamètre de 4,0 mm.

La désignation de classification se compose de quatre caractères :

1) le premier est le symbole de l'électrode enrobée (voir 4.1B) ;

2) le second - le symbole de la composition chimique du métal fondu (voir tableau 2);

3) le troisième est le symbole de position de soudage (voir Tableau 5B) ;

4) le quatrième est le symbole du type de revêtement d'électrode et du type de courant pour l'électrode utilisée (voir 4.3B).

Lors de la classification des électrodes selon la norme ISO 3581-B, les quatre symboles : électrode enrobée, système d'alliage, position de soudage et type de revêtement d'électrode (voir 4.1B, 4.2, 4.3 et Tableau 5B) sont obligatoires.

La désignation complète doit être indiquée sur les emballages et dans la documentation technique du fabricant.

NOTE La composition de la tige d'électrode, qui peut différer sensiblement de la composition du métal fondu, n'est pas un critère de classification.

4 Symboles et exigences

Des exemples de notation pour les deux classifications sont donnés dans l'Annexe A.

4.1 Symbole d'électrode recouverte

4.1A Classement par composition nominale

Le symbole d'une électrode enrobée pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistants à la chaleur conformément à la norme ISO 3581-A est la lettre "E".

4.1B Classification par système d'alliage

Le symbole d'une électrode enrobée pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistants à la chaleur conformément à la norme ISO 3581-B est les lettres "ES". "E" indique une électrode revêtue, "S" indique des aciers résistants à la corrosion et à la chaleur.

4.2 Symbole de la composition chimique du métal fondu

Les symboles de la composition chimique du métal fondu, déterminés conformément à la section 5, sont donnés dans le tableau 2. Le métal fondu obtenu à l'aide d'électrodes enrobées, spécifiées dans le tableau 2 conformément à la section 6, doit également satisfaire aux exigences relatives aux propriétés mécaniques. spécifié dans le tableau 3.


Tableau 3 - Exigences relatives aux propriétés mécaniques

4.3 Symbole du type de revêtement d'électrode

Une description des types de couverture est donnée à l'annexe A.

Le type de revêtement de l'électrode détermine en grande partie les conditions d'utilisation de l'électrode et les propriétés du métal fondu.

4.3A Classement par composition nominale

Deux symboles sont utilisés pour indiquer le type de revêtement :

B - le revêtement principal;

R - revêtement rutile.

4.3B Classification par système d'alliage

Trois symboles sont utilisés pour indiquer le type de revêtement d'électrode :

5 - revêtement de base pour le soudage DC;

6 - revêtement rutile pour le soudage en courant continu ou alternatif (à l'exception de la position de soudage et du type de revêtement - 46 lorsque le courant continu est utilisé);

7 - un revêtement de rutile modifié contenant une quantité importante de dioxyde de silicium, destiné au soudage avec des courants continus ou alternatifs (sauf pour la position de soudage et le type de revêtement - 47 lors de l'utilisation de courant continu).

4.4 Symbole du transfert de métal effectif de l'électrode et du type de courant

4.4A Classement par composition nominale

Le symbole du transfert de métal effectif d'une électrode, déterminé conformément à l'ISO 2401, et le type de courant sont donnés dans le tableau 4A.


Tableau 4A - Symbole de transfert effectif de métal d'électrode et type de courant (classé par composition nominale)

4.4B Classification par système de dopage

Dans cette classification, le symbole du transfert de métal efficace de l'électrode n'est pas spécifié. Le type de courant est inclus dans le symbole du type de revêtement selon 4,3V.

4.5 Symbole de position de soudage

Les symboles de position de soudure pour lesquels l'électrode est testée conformément à la norme ISO 15792-3 sont donnés dans le tableau 5A ou 5B.


Tableau 5A — Symbole de position de soudage (classification par composition nominale)

Tableau 5B - Symbole de position de soudure (classification par système d'alliage)

5 Analyse chimique

L'analyse chimique du métal fondu peut être effectuée sur tout échantillon approprié. En cas de litige, il convient d'utiliser des échantillons préparés conformément à la norme ISO 6847. Les résultats de l'analyse chimique doivent satisfaire aux exigences du tableau 2.

Toute méthode d'analyse peut être utilisée, mais en cas de litige, les méthodes publiées généralement acceptées doivent être utilisées.

6 Essais mécaniques

6.1 Général

Les essais de traction et les autres essais requis doivent être effectués à l'état brut de soudage ou à l'état soudé traité thermiquement conformément au tableau 3. L'éprouvette doit être réalisée en métal fondu de type 1.3 conformément à l'ISO 15792-1. Les conditions de soudage sont données en 6.2 et 6.3 de la présente norme.

6.2 Température de préchauffage et entre passes

La température de préchauffage et la température entre passes doivent être prises en fonction du type de métal fondu comme indiqué dans les tableaux 6A et 6B respectivement.


Tableau 6A — Températures de préchauffage et entre passes (classées par composition nominale)

Tableau 6B - Température de préchauffage et d'interpasse (classification par système d'alliage)

La température du métal entre les passes doit être mesurée à l'aide de baguettes chauffantes, de thermomètres à contact ou de thermocouples au centre de la soudure à une distance de 25 mm du bord du bord (voir ISO 13916).

La température du métal entre les passes ne doit pas dépasser la température spécifiée dans les tableaux 6A et 6B. Si, après chaque passage, la température entre les passages est dépassée, l'éprouvette doit être refroidie à l'air jusqu'à une température inférieure à la limite supérieure spécifiée.

6.3 Séquence de passes

Pour une électrode d'un diamètre de 4 mm et un échantillon de type 1.3 selon la norme ISO 15792-1, chaque couche doit être réalisée en deux passes. Le nombre de couches doit être de sept à neuf.

Le sens de soudage lors de l'exécution de la passe ne doit pas changer. Chaque passage doit être effectué entre 70% et 90% du courant maximum préconisé par le constructeur. Quel que soit le type de revêtement, le soudage doit être effectué en courant alternatif, si le courant alternatif et le courant continu sont recommandés, et en courant continu de polarité inversée, si le courant continu est recommandé.

7 Essai de soudure d'angle

L'éprouvette de soudure d'angle doit être conforme à la norme ISO 15792-3.

7A Classement par composition nominale

Les exigences d'essai pour une soudure d'angle sont spécifiées dans le tableau 7A. Épaisseur de plaque devrait être de 10 à 12 mm, largeur doit être de 55 mm, longueur doit être de 250 mm.


Tableau 7A — Exigences d'essai pour les soudures d'angle (classées par composition nominale)

7B Classification par système d'alliage

Épaisseur de la plaque de soudure d'angle et les résultats des tests requis sont présentés dans le tableau 7B. Insérer la longueur doit être de 250 mm, largeur doit être de 50 mm.


Tableau 7B — Épaisseur de tôle de soudure d'angle et résultats d'essai requis (classification par système d'alliage)

8 Exigences d'arrondi

Pour déterminer la conformité aux exigences de la présente Norme internationale, les valeurs réelles obtenues à partir de l'essai doivent être arrondies conformément aux règles données dans l'ISO 80000-1-2009, règle A de l'annexe B.

Si des valeurs mesurées sont obtenues sur des équipements étalonnés dans des unités autres que celles de la présente Norme internationale, les valeurs mesurées doivent être converties dans les unités de la présente Norme internationale avant d'être arrondies. Si la moyenne arithmétique doit être comparée aux exigences de la présente Norme internationale, l'arrondi ne doit être effectué qu'après le calcul de la moyenne.

Si la norme pour les méthodes d'essai donnée dans la section Références normatives contient des instructions d'arrondi qui sont en conflit avec les instructions de la présente norme, les exigences d'arrondi conformément à la norme pour les méthodes d'essai doivent être respectées. Les résultats d'arrondi doivent répondre aux exigences du tableau pertinent pour la classification dans les essais.

9 nouveaux tests

Si le test ne confirme pas la conformité aux exigences, il doit être répété deux fois. Les résultats des deux retests doivent répondre aux exigences. Des échantillons pour un nouveau test peuvent être prélevés sur le joint d'origine ou sur un nouveau joint soudé. Pour l'analyse chimique, un nouveau test n'est nécessaire que pour les éléments individuels qui ne répondent pas aux exigences du test. Si les résultats de l'un ou des deux contre-essais ne satisfont pas aux exigences de la présente Norme internationale, le matériau testé doit être considéré comme ne répondant pas aux exigences de la présente classification.

Dans le cas où, lors de la préparation ou après l'achèvement d'un essai, il est clairement déterminé que les procédures prescrites ou appropriées n'ont pas été suivies lors de la préparation de la soudure ou des éprouvettes pour l'essai ou lors de l'exécution de l'essai, alors cet essai doit être considéré comme invalide, que le test soit effectivement effectué, et que ses résultats satisfassent ou non aux exigences de la présente norme. Ce test doit être répété conformément aux procédures prescrites. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de doubler le nombre d'éprouvettes.

10 Spécifications de livraison

Les spécifications techniques de livraison doivent être conformes aux exigences des normes ISO 544 et ISO 14344.

11 Exemples de désignation

La désignation des électrodes enrobées doit suivre les principes donnés en 11.1A et 11.1B.

11.1A Classement par composition nominale

EXEMPLE 1A - Le métal fondu déposé avec une électrode de soudage à l'arc manuel enrobée (E) a une composition chimique de 19% Cr, 12% Ni et 2% Mo (19 12 2) conformément au tableau 2. Le revêtement de l'électrode est du rutile ®. L'électrode peut être utilisée en courant alternatif ou continu avec un transfert de métal d'électrode efficace de 120 % (3) lors du soudage de soudures bout à bout et d'angle en position basse (4).

La désignation d'une telle électrode:

GOST R ISO 3581-A - E 19 12 2 R 3 4.

Partie obligatoire :

GOST R ISO 3581-A - E 19 12 2 R,

où GOST R ISO 3581 est la désignation de cette norme, la lettre "A" indique la classification par composition nominale ;

E - électrode enrobée pour le soudage manuel à l'arc (voir 4.1A);

19 12 2 - composition chimique du métal déposé (voir tableau 2) ;

R est le type de revêtement d'électrode (voir 4.3A);

3 - soudage sur courant alternatif ou continu et transfert effectif de métal de l'électrode 120% (voir tableau 4A);

4 - lors du soudage de soudures bout à bout et d'angle en position basse (voir tableau 5A).

11.1 B Classement par système de dopage

Exemple 1B - Le métal fondu déposé avec une électrode enrobée pour le soudage à l'arc manuel (E) d'aciers résistants à la corrosion et à la chaleur (S) a une composition chimique de 19 % Cr, 12 % Ni et 2 % Mo (316) conformément au tableau 2 Electrode de revêtement - rutile (6). L'électrode peut être utilisée en courant alternatif ou continu pour le soudage de soudures bout à bout et d'angle en position basse (2).

La désignation d'une telle électrode:

GOST R ISO 3581-B - ES316-26,

où GOST R ISO 3581 est la désignation de la norme, la lettre "B" indique la classification selon le système d'alliage ;

ES - électrode enrobée pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistants à la chaleur (voir 4.1B);

316 - composition chimique du métal déposé (voir tableau 2) ;

2 - postes de soudage (voir tableau 5B);

6 est le type de revêtement d'électrode (voir 4.3B).

Annexe, A (informative). Types de revêtement

Annexe A
(référence)

Le revêtement d'une électrode pour le soudage à l'arc manuel peut varier considérablement selon les différentes classifications. Les deux méthodes de classification données dans la présente Norme internationale utilisent des symboles pour représenter les principaux constituants d'un revêtement.

Vous trouverez ci-dessous une brève description de chaque revêtement, indiquant les principales caractéristiques.

A.1A Classification par composition nominale

Cette méthode adopte deux symboles pour indiquer le type de revêtement d'électrode.

A.1.1A Revêtement de base, symbole B

Le symbole B indique un revêtement à haute teneur en minéraux comme le marbre (carbonate de calcium), la dolomite (carbonate de calcium et de magnésium) et le spath fluor (fluorure de calcium). Les électrodes enrobées basiques ne conviennent généralement qu'au soudage CC à polarité inversée.

A.1.2A Revêtement rutile, symbole R

Le symbole R indique un revêtement à haute teneur en rutile minéral, dont le composant principal est le dioxyde de titane. La composition du revêtement comprend également d'autres substances et minéraux facilement ionisables. Les électrodes avec ce type de revêtement peuvent être utilisées sur des courants alternatifs et continus.

A.1B Classification par système d'alliage

Cette méthode adopte trois symboles pour indiquer le type de revêtement d'électrode.

A.1.1B Revêtement de base, symbole 5

Le symbole 5 indique un revêtement à haute teneur en minéraux comme le marbre (carbonate de calcium), la dolomite (carbonate de calcium et de magnésium) et le spath fluor (fluorure de calcium).

Les électrodes avec ce type de revêtement ne peuvent être utilisées que pour fonctionner en courant continu de polarité inverse.

A.1.2B Revêtement rutile, symbole 6

Le symbole 6 indique un revêtement à haute teneur en rutile minéral, dont le composant principal est le dioxyde de titane (dioxyde). La composition du revêtement comprend également d'autres substances et minéraux facilement ionisables. Les électrodes avec ce type de revêtement peuvent être utilisées à la fois sur des courants alternatifs et continus.

A.1.3B Symbole de revêtement acide 7

Le symbole 7 indique un revêtement de rutile modifié dans lequel une partie du dioxyde de titane est remplacée par du dioxyde de silicium. Un tel revêtement se caractérise par une fluidité élevée du laitier et la facilité de réalisation des passes de couture. Le soudage à l'arc se caractérise par un transfert par pulvérisation et il est plus difficile de souder du métal mince en position verticale.

NOTE La méthode A (classification par composition nominale) ne fait pas de distinction entre les types de revêtement rutile et acide, contrairement à la méthode B (classification par système d'alliage).

Annexe B (informative). À propos de la teneur en ferrite dans le métal fondu

Annexe B
(référence)

B.1 Général

Cette annexe est basée sur l'article [3].

La teneur en ferrite dans le métal fondu de l'acier résistant à la corrosion est importante dans la production et le fonctionnement de la structure soudée. Pour éviter toute confusion, la teneur spécifique en ferrite est souvent réglementée. Traditionnellement, la teneur en ferrite était indiquée en pourcentage, mais maintenant, selon la norme ISO 8249, l'indice de ferrite (ci-après dénommé FN) est utilisé.

B.2 Influence de la ferrite

L'effet le plus important et le plus utile de la ferrite dans les soudures d'aciers inoxydables nominalement austénitiques est la relation bien connue entre la réduction de la sensibilité à la fissuration à chaud et la présence de ferrite elle-même. Entre autres facteurs, la teneur minimale en ferrite requise pour garantir l'absence de fissures à chaud dépend de la composition chimique du métal fondu. La teneur maximale en ferrite est déterminée par son effet possible sur les propriétés mécaniques et de corrosion. La teneur en ferrite requise peut être définie en sélectionnant le rapport entre la teneur en éléments formant de la ferrite (tels que le chrome) et la teneur en éléments formant de l'austénite (tels que le nickel) dans les limites autorisées par les exigences techniques pertinentes.

B.3 Relation entre composition et structure

La teneur en ferrite, comme cela sera noté ci-dessous, est généralement déterminée à l'aide d'un appareil magnétométrique et est exprimée par le nombre de ferrite. La teneur en ferrite peut également être déterminée à l'aide de diagrammes structuraux. Comme le plus précis, il est recommandé d'utiliser le diagramme de structure du Welding Research Council (WRC) [4]. La composition chimique de l'alliage est liée à la structure en regroupant les éléments formateurs de ferrite dans ce que l'on appelle "l'équivalent chrome", et les éléments formateurs d'austénite dans l'"équivalent nickel". Le diagramme WRC-1992 permet de prédire la structure avec une précision de ±4 FN avec une teneur en ferrite calculée jusqu'à 18 FN. Le tableau peut être utilisé pour les nombres de ferrite jusqu'à 100 (c'est-à-dire qu'il peut être utilisé pour les aciers duplex).

B.4 Formation de ferrite

Il est généralement admis que la formation de fissures à chaud dépend de la nature de la cristallisation. La teneur finale en ferrite et sa morphologie dépendent des réactions lors de la cristallisation et, par la suite, dans la phase solide. La tendance à la fissuration à chaud, selon la nature de la cristallisation, décroît dans l'ordre suivant : austénitique monophasé, austénitique primaire, ferrite de type mixte et monophasé, ferrite primaire. Bien que l'indice de ferrite et la nature de la cristallisation dépendent principalement de la composition chimique, leur relation n'est pas toujours univoque. Cependant, il existe un système de normalisation qui permet une régulation et une mesure plus pratiques de la teneur en ferrite en fonction de celui-ci.

B.5 Influence des conditions de soudage

La teneur en ferrite du métal fondu n'est pas déterminée uniquement par le choix du métal d'apport. Outre l'influence de la part de participation du métal de base, la teneur en ferrite dans le métal fondu peut dépendre de manière significative du mode de soudage. Plusieurs facteurs peuvent modifier la composition chimique du métal fondu. Le plus important d'entre eux est l'azote, qui peut pénétrer dans le métal fondu par l'arc de soudage. Une tension d'arc élevée peut entraîner une réduction significative du nombre de ferrite. D'autres facteurs sont une diminution de la teneur en chrome due à des substances oxydantes dans le revêtement ou une augmentation du carbone due à la dissociation du CO . L'apport de chaleur très élevé peut également avoir un effet, notamment sur les aciers duplex. S'il existe une différence significative dans la teneur en ferrite du métal fondu par rapport au certificat du fabricant, il est fort probable qu'un ou plusieurs des facteurs ci-dessus soient à l'origine de cette différence.

B.6 Influence du traitement thermique

Les aciers résistants à la corrosion, en tant que métal de base, sont généralement fournis après homogénéisation et trempe. La plupart des joints soudés, en revanche, sont mis en service à l'état brut de soudage. Cependant, dans certains cas, un traitement thermique post-soudage peut ou doit être effectué. Cela peut entraîner une certaine diminution du FN déterminé par magnétométrie et même sa diminution à zéro. L'effet du traitement thermique sur les propriétés mécaniques et de corrosion peut être significatif, mais n'est pas discuté ici.

B.7 Détermination de la teneur en ferrite

B.7.1 La teneur en ferrite doit être convenue par les parties concernées en tant que structure en acier inoxydable soudée. Ces parties peuvent être : le fabricant de métal d'apport, le fabricant de soudures, l'organisme de réglementation et la compagnie d'assurance. Il est donc nécessaire que la méthode de détermination de la teneur en ferrite soit reproductible.

Dans le passé, la métallographie était largement utilisée pour déterminer la teneur en ferrite dans le métal fondu en acier inoxydable. Selon le décapant, soit la ferrite soit l'austénite a été attaquée, distinguant la ferrite dans la matrice d'austénite. La phase de ferrite est très fine, de forme inhomogène et inégalement répartie dans la matrice. La fiabilité et la reproductibilité de cette méthode étaient faibles. De plus, les études métallographiques nécessitent la destruction de l'échantillon, ce qui n'est pas toujours faisable pour le contrôle qualité en production.

B.7.2 La ferrite, en tant que ferromagnétique, se distingue facilement de l'austénite. Les propriétés magnétiques du métal fondu austénitique sont proportionnelles à sa teneur en ferrite. La composition de la ferrite affecte également les propriétés magnétiques (plus il y a de dopants dans la ferrite, plus ses propriétés magnétiques sont faibles par rapport à la ferrite, qui contient moins de ces impuretés). Par conséquent, cette propriété peut être utilisée pour déterminer la teneur en ferrite, s'il est possible d'appliquer une méthode certifiée pour l'étalonnage des instruments de mesure magnétiques.

Il est souhaitable d'effectuer l'étalonnage de telle sorte que les résultats puissent être directement convertis en "pourcentage de ferrite". Cependant, en raison de l'influence ci-dessus de la composition de la ferrite et, en fin de compte, de l'impossibilité de parvenir à l'unanimité sur le "pourcentage de ferrite" réel, une échelle FN arbitraire a été introduite. Initialement, FN était considéré comme une indication fiable du "pourcentage de ferrite" dans le métal fondu de type 19 9 ou 308, mais des études ultérieures ont montré que FN surestime nettement FN dans le métal fondu. D'un point de vue pratique, peu importe. Beaucoup plus importante est la capacité des différents services de mesure à reproduire les mêmes résultats avec une faible dispersion de la teneur en ferrite dans un échantillon soudé donné, et le système de mesure FN permet de le faire.

B.7.3 L'étalonnage d'équipements de laboratoire spécifiques basés sur le système de mesure FN est effectué à l'aide de matériaux de référence primaires, qui sont une base en acier au carbone recouverte d'un revêtement non magnétique d'épaisseur standard. De tels matériaux de référence sont disponibles auprès du National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis. Chacun de ces échantillons se voit attribuer un FN conformément au tableau 1 de la norme ISO 8249 [1]. De plus, dans le système FN, l'équipement étalonné par rapport aux étalons primaires peut être utilisé pour attribuer le FN aux échantillons de métal soudé, qui, à leur tour, peuvent être utilisés comme étalons secondaires pour étalonner divers autres appareils de mesure plus pratiques dans les conditions de production ou sur le terrain. .

B.7.4 Des essais répétés dans différents laboratoires utilisant un étalonnage primaire ou secondaire ont montré que, lors de la détermination de FN sur des éprouvettes de métal fondu spécifiées, la reproductibilité est de ±1 FN, dans la plage de 0 FN à 28 FN, comme spécifié dans l'ISO 8249 Cette reproductibilité nettement supérieure à celle obtenue par les méthodes métallographiques. Des principes ont été développés pour étendre le système des gammes FN destinées aux aciers duplex et ces informations ont été publiées dans la norme ISO 8249.

Des matériaux de référence secondaires sont désormais également disponibles auprès du NIST*. Auparavant, les matériaux de référence secondaires étaient disponibles auprès de TWI**.

_________________

*Institut national des normes et de la technologie, Gaithersburg, États-Unis (MD, 20899, États-Unis).
** Welding Institute, Abington Hall, Abington, Cambridge, Royaume-Uni (CB1 6AL, Royaume-Uni).

B.8 Mise en œuvre des mesures du nombre de ferrite

Lors de la régulation et de la détermination de la teneur en ferrite, il est important de travailler avec des valeurs réellement réalisables pour un échantillon soudé. Il est irréaliste d'affirmer et de tenter de mesurer zéro FN dans un métal fondu nominalement entièrement austénitique. La valeur FN maximale de 0,5 FN est tout à fait réaliste et réalisable. Il est irréaliste de réglementer et d'essayer de mesurer FN dans une plage proche de la reproductibilité (erreur) du processus de soudage et de mesure. Ainsi, la régulation de la plage de 5 à 10 FN ou de 40 à 70 FN est réelle et réalisable. Cependant, les plages de 5 à 6 FN et de 45 à 55 FN ne sont pas réalistes. Il est également irréaliste de réglementer ou de s'attendre à ce que les mesures des nombres de ferrite sur des surfaces courbes, des surfaces proches des bords et des matériaux hautement magnétiques, ou sur des surfaces non finies (contenant des "écailles" de la soudure) correspondent aux mesures sur une surface usinée lisse de la soudure à son centre.

Pièce jointe OUI (obligatoire). Informations sur la conformité des normes internationales de référence avec les normes nationales de référence de la Fédération de Russie (et les normes interétatiques en vigueur à ce titre)

Annexe OUI
(obligatoire)

Tableau D.A. .1