Le soudage de l'acier inoxydable est fondamentalement différent de celui des autres matériaux. La différence commence par la composition chimique unique de l'acier inoxydable.
Il y a quelque temps, l'équipe d'ingénierie de EASIAHOME Un client a demandé si des écrous en acier inoxydable pouvaient être soudés à du fil d'acier au carbone. La réponse courte est "Oui, vous pouvez, mais vous ne voulez probablement pas." Dans la plupart des cas, si vous avez besoin d'une forme de fil résistant à la corrosion, il est préférable d'utiliser du fil entièrement en acier inoxydable au lieu de mélanger et d'assortir le métal.
Qu'est-ce que l'acier inoxydable ?
La soudure de acier inoxydable est fondamentalement différent de celui des autres matériaux. La différence commence par la composition chimique unique de l'acier inoxydable. Comme les autres aciers, l'acier inoxydable est un alliage de fer et de carbone. L'acier inoxydable, cependant, diffère en ce qu'il contient au moins 10.5 % de chrome, un élément qui rend l'alliage résultant résistant à la corrosion. Diverses formes d'acier inoxydable, y compris la tôle d'acier inoxydable, la plaque d'acier inoxydable, le tube d'acier inoxydable et la barre d'acier inoxydable.
Il existe cinq types d'acier inoxydable, mais seulement trois d'entre eux se trouvent généralement dans l'atelier de fabrication : austénitique, martensitique et ferritique. La plus courante est l'austénite. L'acier inoxydable martensitique est utilisé pour les applications de surfaces dures. L'acier ferritique est l'option la moins chère et est le plus utilisé dans les produits de consommation. Chacun de ces types d'acier est classé en fonction de sa microstructure, qui affecte sa ductilité et sa résistance.
La microstructure de l'acier dépend de sa composition chimique. Par exemple, l'acier austénitique contient 16 à 26 % de chrome (Cr) et 8 à 22 % de nickel (Ni). La teneur en Cr de l'acier martensitique est comprise entre 11 et 28 %. L'acier ferritique contient 12 à 18 % de Cr. Par conséquent, le matériau soudé à chaque acier doit correspondre à la composition de cet acier.
Soudage de l'acier inoxydable VS. Soudage de l'acier au carbone
Le soudage de l'acier inoxydable est plus complexe que le soudage de l'acier au carbone. Tout d'abord, l'acier inoxydable retient efficacement la chaleur, l'amenant à se déformer lorsqu'il est exposé aux températures élevées générées par le soudage. L'acier inoxydable peut également se déformer ou se fissurer pendant le refroidissement après avoir été chauffé par un soudeur. Même si une pièce en acier inoxydable ne se fissure pas ou ne se déforme pas après une mauvaise soudure, elle présentera presque toujours des rayures et des imperfections. Chaque acier inoxydable présente des défis uniques pour le soudeur. L'acier austénitique peut se fissurer si une chaleur élevée est appliquée ou si un soudage concave ou plat est effectué. L'acier martensitique se fissurera s'il n'est pas préchauffé correctement. Avec des températures aussi basses que 300 entre les couches supérieures, l'acier ferritique perdra de sa résistance à moins d'être chauffé avec un faible apport de chaleur.
La clé d'un soudage réussi de l'acier inoxydable est d'obtenir le bon matériau de remplissage. La qualité du matériau de remplissage doit correspondre à la qualité du matériau de base afin d'obtenir de bons résultats de soudage. Ainsi, lors du soudage de l'acier inoxydable à d'autres métaux, d'autres types de soudage autres que le soudage par résistance doivent être envisagés. Par exemple, les soudures MIG et TIG sont les types préférés pour souder l'acier inoxydable avec l'acier au carbone. Lors de la combinaison de différents métaux, comme le soudage de l'acier inoxydable à l'acier au carbone, des matériaux d'apport sont nécessaires pour combiner les deux métaux. Dans le soudage MIG, une alimentation continue de fils d'électrode est fusionnée dans la soudure, permettant à deux métaux différents de se joindre sans être chauffés au point de fusion. Lors du soudage de l'acier inoxydable à l'aide du procédé MIG, une charge doit être utilisée car les points de fusion de deux métaux différents peuvent être très différents.
Par exemple, si un métal surchauffe jusqu'au point de fusion de l'autre, il peut provoquer des fissures sous contrainte et des microfissures. Il est possible de souder deux métaux différents, mais c'est un processus très difficile et qui comporte de nombreuses complications.
Matériaux et équipements pour le soudage de l'acier inoxydable
L'acier inoxydable peut être soudé à la baguette, soudé à l'arc sous protection (MIG) ou sous protection gazeuse au tungstène (TIG). Le meilleur choix dépend de ce que vous essayez d'accomplir, car chaque processus produit des résultats différents. Vous pouvez souder de l'acier inoxydable avec un bâton, mais vous ne devriez probablement pas le faire.
Il existe d'autres meilleures options. Les soudeurs MIG forment les soudures les plus solides et les plus fiables avec l'acier inoxydable. C'est une option particulièrement intéressante si vous soudez quelque chose de plus épais. Les soudeuses TIG peuvent être le bon choix pour les matériaux plus fins et les soudures qui nécessitent esthétique et précision. Malgré cela, le soudage TIG reste une soudure difficile à moins que vous n'ayez l'expérience et le temps de le faire correctement. Les soudeurs TIG inexpérimentés peuvent laisser des marques ou des imperfections fâcheuses sur l'acier inoxydable.
Bien que les soudures obtenues ne soient pas très fines, les machines MIG sont généralement le meilleur choix pour souder l'acier inoxydable. Choisissez une machine avec une torche et un échantillon de fil. La plupart des machines sont livrées avec un pistolet, mais si vous recherchez quelque chose qui produit des soudures plus précises, vous pouvez mettre à niveau votre pistolet.
Vous devrez également ramasser certaines des têtes de torche afin de pouvoir les remplacer au fur et à mesure qu'elles s'usent. Pour protéger la torche, vous pouvez acheter une doublure, qui vous permet de basculer rapidement et efficacement entre différents types de fil.
Pour le fil lui-même, vous devez utiliser un fil en acier inoxydable approprié, qui a généralement un diamètre de 0.030″, mais des fils de 0.035″ à 0.045″ peuvent fonctionner pour des pièces plus épaisses. Étant donné que vous devez vérifier la température lors du soudage de l'acier inoxydable pour éviter les problèmes de performances, vous devez disposer d'un dispositif de suivi de la température.
Vous pouvez utiliser un bâton traditionnel, mais gardez à l'esprit qu'il a une portée limitée. D'autres options incluent des thermomètres infrarouges électroniques et des sondes électroniques de température de surface. Vous aurez également besoin d'un gaz protecteur, qui peut nécessiter un mélange de 7.5 % d'argon, 90 % d'hélium et 2.5 % de dioxyde de carbone.
Ensuite, vous devrez ajouter une brosse pour gratter et nettoyer le métal, un outil qui peut vous aider à préparer votre espace de travail et, en fin de compte, vous aider à obtenir des soudures plus durables.
Enfin prêt à souder, utilisez une brosse métallique pour éliminer toute poussière, saleté, huile, graisse ou eau de la station. Vous pouvez également aider à prévenir le gauchissement et la fissuration en serrant un morceau de laiton ou de cuivre derrière la soudure. Cette astuce permet d'absorber la chaleur et de garder l'acier inoxydable suffisamment chaud. Gardez un ensemble séparé d'outils de soudage en acier inoxydable.
Une fois que vos outils entrent en contact avec de l'acier au carbone, ils peuvent ramasser des résidus de carbone. Ce résidu sera transféré sur l'acier inoxydable lors du processus de soudage, ce qui finira par faire rouiller le produit.
Afin d'assurer les meilleurs résultats lors du soudage, nous avons résumé les conseils suivants :
1. Vous devez disposer de tout l'équipement de sécurité nécessaire pour éviter d'éventuelles blessures dues à la chaleur pendant le soudage.
2. Assurez-vous que le métal est propre avant de couler. L'utilisation d'une base métallique sale affaiblira votre articulation.
3. Vous devez placer les pièces métalliques sur une table solide. Ceci est nécessaire car si la table est mince et qu'une forte pression est appliquée lors du placement et du soudage du métal grossier, la table se déplacera.
4 Évitez de tenir les torches et le métal avec les mains vides jusqu'à ce que la coulée soit terminée. Aussi, accrochez votre lampe de poche dans un endroit chaud avant de la placer sur une surface plane.
5. Lors du soudage, veuillez maintenir une température basse, car l'acier inoxydable sera déformé par trop de chaleur. Par conséquent, veillez à régler l'ampérage ou la puissance calorifique à un niveau bas pour éviter ce problème.
6. Évitez d'utiliser des fils ou des tiges grossièrement remplis, car ils nécessitent beaucoup de chaleur, ce qui n'est pas nécessaire lors du soudage de l'acier inoxydable.
7. Assemblez correctement afin de pouvoir utiliser la bonne quantité de matériau de remplissage et d'éviter de combler les lacunes. Prenez le temps d'affiner les paramètres de votre lieu de travail pour éviter les mauvaises apparences et les déformations.
8. Ne bougez pas trop lentement, car cela crée trop de chaleur dans le métal. Par conséquent, lors du soudage, avoir une vitesse de déplacement rapide.
9. Gardez votre zone de travail propre, sûre et bien aérée.
10. Bien que le soudage de l'acier inoxydable soit un peu plus compliqué que les autres soudures, cela peut être fait. Vous pouvez même souder de l'acier inoxydable à de l'acier doux. L'utilisation du bon équipement, le contrôle de la température et l'obtention du bon matériau de remplissage peuvent se traduire par une soudure solide et durable.
Étapes pour MIG/TIG
MIG 4 étapes pour souder l'acier inoxydable à l'acier doux
1. Faites passer la bobine de votre machine MIG à travers le fil et retirez le fil à l'aide de la pointe de la torche. Prolongez le fil d'environ un quart de pouce à l'extérieur de la torche. Une fois les fils installés, démarrez le gaz puis commencez à souder.
2. Lors du soudage, commencez à n'importe quelle extrémité du joint. Vous devez tenir la lampe de poche à un angle de 30 degrés au-dessus du bord du joint. Gardez la torche bien affûtée afin qu'elle touche le métal à l'extrémité de la flamme. Lorsque la chaleur devient élevée, faites une pause et attendez que les perles redeviennent gérables.
3. Déplacez lentement la torche pour remplir le joint, en vous assurant que la torche est à un angle fixe. Lorsque vous retirez la torche, la flamme déplace le cordon vers le joint, faisant fondre le métal environnant.
4. Laissez le moulage refroidir. Laissez la chaleur du métal et de la torche refroidir. Éviter de secouer le métal avant refroidissement. Sinon, votre joint s'ouvrira.
Soudage TIG acier inoxydable et acier doux en 6 étapes
Si vous avez du métal fin, le soudage TIG est le meilleur choix. Cette approche fonctionne également pour les petits projets. Les soudeurs TIG sont disponibles dans une variété de paramètres, vous devez donc utiliser les paramètres appropriés pour votre projet. Une autre chose à noter est que le soudage TIG a tendance à être un processus de soudage plus lent. Dans tous les cas, suivez ces étapes :
1. Insérez un bâton de tungstène pointu dans la lampe de poche. Le fil doit avoir un diamètre d'environ 1/16 de pouce et vous devez le placer au milieu du cylindre en métal. Déplacez l'électrode d'environ ¼ de pouce hors de la buse de la torche.
2. Après avoir inséré la tige de tungstène, allumez le courant continu de la soudeuse. Les soudeurs TIG ont deux paramètres, à savoir l'électrode négative et positive. Pour les paramètres négatifs, votre machine doit être étiquetée "DCEN". Assurez-vous d'avoir les bons paramètres pour souder correctement.
3. Votre soudeur TIG est prêt à démarrer la torche avec le bon réglage. Allumez la lampe de poche et maintenez sa pointe à environ un pouce au-dessus du joint métallique. Commencez à chaque extrémité du joint et assurez-vous de tenir la torche à un angle de 75 degrés pendant le soudage.
4. Le soudeur TIG est équipé d'une pédale, vous devez appuyer fort pour chauffer la torche. Tenez le chalumeau et remplissez le joint jusqu'à ce que le métal fonde. Vous devez entrer l'ampérage sur le panneau et éviter d'utiliser trop d'énergie lors de la fusion du métal.
5. Lors du remplissage des coutures, tapotez la tige de remplissage dans le métal liquide. Maintenez la tige contre la lampe de poche et déplacez la bille d'acier liquide le long du joint métallique. Assurez-vous que la torche de coupe est fixée pour éviter que la garniture ne fonde sous l'effet de la chaleur.
6. Laisser refroidir avant de retirer le chalumeau et de souder le métal. Évitez de déplacer du métal jusqu'à ce que le joint soit solidement fixé.
Conclusion
L'acier inoxydable peut être soudé à l'acier doux en utilisant les méthodes de soudage MIG ou TIG. Le soudage MIG peut être utilisé si vous soudez des métaux épais ou si vous avez de grands projets. D'autre part, si vous avez des pièces métalliques minces ou de petits projets, vous pouvez utiliser le soudage TIG. Le soudage de l'acier inoxydable à l'acier doux n'est pas difficile car ils ont des propriétés similaires qui facilitent le soudage.
Pour le soudage TIG, vous devez savoir comment utiliser les bons réglages pour obtenir une soudure de haute qualité. Lorsque vous soudez, assurez-vous d'avoir tout l'équipement et les dispositifs de sécurité nécessaires pour éviter les blessures. Pour de bons résultats de soudage, utilisez des bandes de câblage E309L-16 pour éviter les fissures. Assurez-vous également d'utiliser du métal d'apport 309 pour éviter la corrosion et éviter les fissures lors du soudage.
