Comment souder l’alliage 20 cb3, 20cb3 à l’acier au carbone

Qu’est-ce que l’alliage 20

L’alliage 20Cb3 est un alliage austénitique à base de nickel-fer-chrome avec une excellente résistance à la corrosion dans les environnements chimiques contenant de l’acide sulfurique et de nombreux autres milieux agressifs. Cet alliage est stabilisé au niobium pour résister à la corrosion intergranulaire. L’alliage 020 a une excellente résistance à la corrosion générale, aux piqûres et à la corrosion caverneuse et est couramment utilisé pour la transformation chimique, pharmaceutique et alimentaire, les réservoirs, la tuyauterie, les échangeurs de chaleur, les pompes, la production de Kevlar et bien plus encore.

Spécification matérielle

Alliage 020 ou cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660)

Barre en alliage 20ASTM B 473
Alliage 20 PlaqueASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Alliage 20 FeuilleASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Alliage 20 BandeASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Alliage 20 FilASME SB-473 ASME SB-366, ASTM B 473, ASTM B 366
Fil de soudure en alliage 20AWS ER320LR, tube à souder ASTM B468
Tuyau de soudure en alliage 20ASTM B464
Alliage 20 AutreUNS N08020, Werkstoff Nr. 2.4660, électrodes couvertes AWS E320LR, Fordings ASTM B462

Composition chimique de l’alliage 20 cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660

Limites de composition chimique
Poids %NiCrCuMoFeCNb+TaMnPSSi
Alliage 2032,0 – 38,019 – 213 – 42 – 3bal0,07 maximum8 x C-12 maximum0,045 maximum0,035 maximum1,0 maximum

Propriétés mécaniques de l’alliage 20 cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660

Propriétés physiques de l’alliage 20 cb3

Densité8,08 g/cm³0,292 lb/po³
Point de fusion1425°C2600°F
Coefficient d’expansion14,69 µm/m °C (20 – 100 °C)8,16 x 10 -6 po  / po °F (70 – 212 °F)
Module de rigidité73,6 kN/mm²10675 ksi
Module d’élasticité193 kN/mm²27993 ksi

Baguette de soudage SMAW & fil d’apport TIG/MIG Alloy 20 Welding

Le soudage à l’oxyacétylène n’est pas recommandé car un ramassage de carbone dans la soudure peut se produire. L’alliage peut être utilisé à l’état brut de soudage, mais pour un service à haute température, un recuit post-soudage stabilisant est recommandé.

L’alliage 20 cb3 est généralement soudé par TIG, MIG ainsi que par soudage à l’arc sur métal blindé (SMAW) en utilisant le métal d’apport correspondant, ER320LR pour TIG et MIG et E320LR pour SMAW. Lors du soudage à des alliages différents tels que le 316 ou des alliages supérieurs tels que le C276 et l’alliage 22, AWS ERNiCrMo-3 (Inco 625) peut être utilisé pour le TIG et le MIG tout en utilisant ENiCrMo-3 pour le SMAW.

Propriétés du fil TIG ER320LR

ER320LR (où LR signifie Low Residuals) est un fil d’apport TIG/MIG adapté pour le soudage de l’alliage 20 cb3. Cette classification a la même composition de base que ER320 ; cependant, les éléments C, Si, P et S sont spécifiés à des niveaux maximaux inférieurs et le Nb et Mn sont contrôlés à des plages plus étroites. Ces changements réduisent la fissuration et la fissuration à chaud du métal fondu (tout en maintenant la résistance à la corrosion) fréquemment rencontrées dans les métaux soudés en acier inoxydable entièrement austénitique. Par conséquent, les pratiques de soudage généralement utilisées pour les métaux soudés en acier inoxydable austénitique contenant de la ferrite peuvent être utilisées dans les procédés de soudage des métaux d’apport nus tels que l’arc au tungstène au gaz et l’arc au métal gazeux. Le métal d’apport ER320LR a été utilisé avec succès dans le soudage par recouvrement à l’arc submergé, mais il peut être sujet à la fissuration lorsqu’il est utilisé pour joindre le métal de base par le procédé à l’arc submergé.Le métal d’apport ER320LR a une résistance à la traction minimale inférieure à celle du métal d’apport ER320.

Ampérage de soudage pour le soudage SMAW & TIG de l’alliage 20 cb3

Dans le soudage SMAW de l’alliage 20 cb3, la sélection du courant de soudage dépend du diamètre de l’électrode. Généralement, les électrodes de 1/8” utilisées nécessitent un courant de 70 à 90 ampères. Pour le soudage TIG, un courant de 100 à 140 ampères convient bien aux différents diamètres de fil TIG.

Traitement thermique de l’alliage 20 cb3

L’alliage 20Cb-3 ne peut pas être durci par traitement thermique. Le recuit est effectué à 1725/1850ºF (940/1010ºC) pendant 30 minutes par pouce d’épaisseur de section suivi d’une trempe à l’eau. Ce traitement assurera une stabilisation optimale. Si une douceur maximale est requise, par exemple pour une formabilité améliorée, la température de recuit peut être augmentée jusqu’à 2100ºF (1150ºC) mais seulement si la pièce ne sera pas soudée ou utilisée en service au-dessus de 1000ºF (540ºC).

Le soulagement des contraintes peut être utilisé – jusqu’à 1 000 °F (540 °C) – sur des structures soudées de conception complexe.