Comment souder l’acier inoxydable SS 321, 321 à l’acier au carbone

Qu’est-ce que l’acier inoxydable SS 321 ?

SS321 est un acier inoxydable austénitique dont la composition nominale (% en poids) de cette classification est de 19,5 Cr, 9,5 Ni, avec du titane (5 fois la quantité de carbone) ajouté. Le titane agit de la même manière que le niobium du type 347 en réduisant les précipitations intergranulaires de carbure de chrome et en augmentant ainsi la résistance à la corrosion intergranulaire. Le titane ajouté minimise ou atténue la sensibilisation de la précipitation de carbure au stade du soudage et également en service dans la plage de température de 800 ° F à 1500 ° F (425 à 815° C). L’alliage offre une résistance à la corrosion supérieure à celle des autres aciers inoxydables austénitiques. en acier tels que les types 304, 310 et 316L.

Spécification matérielle pour SS 321

Le numéro UNS de 321 est SS32100. La qualité de matériau équivalente EN de SS 321 est X6CtNiTi18-10. La spécification détaillée du matériau, les qualités équivalentes de SS321 sont données dans le tableau ci-dessous.

Propriétés chimiques et mécaniques du SS321

Les propriétés chimiques et mécaniques du SS321 sont données dans le tableau ci-dessous. La résistance à la traction minimale de 321 est de 75 Ksi, la limite d’élasticité est de 30 Ksi avec un allongement de 40 % et une valeur de dureté de 95 HRB. La comparaison des propriétés chimiques et mécaniques de SS321 à SS347 est également indiquée dans le tableau ci-dessous.

SS321 contre SS347

SS321 et 347 sont des nuances d’acier inoxydable austénitique ayant des propriétés mécaniques similaires et des éléments d’alliage majeurs. La seule différence réside dans les éléments de microalliage. Alors que le titane est ajouté au grade 321 pour se stabiliser, le grade SS347 est stabilisé à l’aide de niobium (Nb) ou également appelé columbium. Une comparaison détaillée est présentée dans le tableau ci-dessus pour référence utilisateur.

Électrode de soudage SMAW, TIG-MIG pour SS321

Le soudage SMAW ou à la baguette du SS321 est réalisé à l’aide d’ une électrode de type E347. Comme, en raison du titane hautement oxydant, il n’est pas possible de transférer le Ti dans le procédé SMAW où le blindage contient des gaz hautement réactifs tels que l’oxygène, le CO2 et le Co. C’est la raison pour laquelle aucune électrode de type 321 n’est disponible pour le soudage SMAW ou à la baguette.

Le soudage TIG et MIG du SS321 est réalisé à l’aide d’ une électrode de type ER321 . ER321 donne un métal fondu ayant les mêmes propriétés de métal de base. Le métal d’apport de cette classification est utilisé pour le soudage des métaux de base en acier inoxydable au chrome-nickel de composition similaire, en utilisant un procédé sous protection contre les gaz inertes. Il ne convient pas pour une utilisation avec le procédé à l’arc submergé car seule une petite partie du titane sera récupérée dans le métal fondu. Utilisez le lien ci-dessous pour obtenir un tableau de sélection de fil d’apport pour divers matériaux de soudage.

Gaz de protection/purge et de support pour le soudage SS321

L’argon pur est utilisé pour le blindage et la purge. Pour en savoir plus sur les gaz de protection utilisés pour le soudage de l’acier inoxydable. 

Température de préchauffage et interpasse

Aucun préchauffage n’est requis pour les matériaux SS321. Le soudage dans des endroits froids nécessite un chauffage à température ambiante pour éliminer toute humidité. La température entre les passes lors du soudage SS321 doit être maintenue en dessous de 200 degrés Celsius ou 400 degrés Fahrenheit. Un apport excessif de chaleur de soudage doit être évité car il peut entraîner une ferrite plus élevée dans la soudure ainsi qu’une distorsion élevée.

Soudage SS321 à l’acier doux

Le soudage du SS321 à l’acier doux ou à l’acier au carbone doit être effectué à l’aide d’une électrode de soudage de type E309L ou ER309L. Le soudage SMAW peut être réalisé en E309L et le soudage TIG et MIG en fil d’apport type Er309L. L’électrode de type ENiFeCr-3 peut également être utilisée pour assembler l’acier au carbone 321 ou les aciers faiblement alliés tels que les aciers Cr-Mo.

Le soudage utilisant un faible apport de chaleur est recommandé pour éviter une dilution excessive. Aucun préchauffage n’est requis pour le SS 321, bien que le préchauffage soit appliqué sur le matériau latéral faiblement allié qui peut présenter un risque de fissuration par l’hydrogène.

Soudage 321 à 347 et 304

Le soudage de SS321 à SS347 peut être effectué en utilisant le procédé SMAW avec une électrode de soudage de type E347. Le soudage TIG-MIG de 321 à 347 doit être réalisé en utilisant uniquement du fil d’apport de type ER321 ou ER347.

Lors du soudage d’acier inoxydable de type 304 à 321, le soudage peut être effectué à l’aide d’une électrode de type ER321 ou de type ER308L. Il est toutefois recommandé d’utiliser ER321 pour de telles applications de soudage.