Procédure et directives de soudage AISI 8620 (21NiCrMo2)

Matériau AISI 8620

L’acier AISI 8620 est un acier au carbone faiblement allié à moyen, allié au nickel, au chrome et au molybdène utilisé pour l’application nécessitant une résistance et une ténacité élevées. 8620 est utilisé pour les engrenages et les arbres sont généralement cémentés pour offrir une meilleure résistance à l’usure. En raison du pourcentage de carbone plus élevé avec l’ajout de stabilisants austénitiques, l’AISI 8620 répond très bien aux traitements thermiques qui sont principalement utilisés pour augmenter la dureté de cet alliage.

Propriétés chimiques et mécaniques de l’AISI 8620

Le numéro UNS de l’AISI 8620 est G86200. Le numéro ASME P pour AISI 8620 est P n° 3, groupe n° 3. Le pourcentage de carbone d’AISI 8620 est de 0,18 à 0,23 %, de nickel de 0,4 à 0,6 %, de chrome de 0,4 à 0,6 et de molybdène de 0,15 à 0,25 %. Les matériaux équivalents AISI 8620 sont 21NiCrMo2, 805M20 & SNCM220.

La limite d’élasticité de l’AISI 8620 est de 385 N/mm 2 (56Ksi) et la résistance à la traction est de 530 N/mm 2 (77Ksi).

AISI 8620 contre 4140

L’AISI 8620 est un alliage de Ni, Cr et Mo avec une plage de teneur moyenne en carbone, tandis que l’AISI 4140 est un acier à haute teneur en carbone allié uniquement à du Cr et Mo. Il n’y a pas de nickel dans l’AISI 4140 comme dans l’AISI 8620. Le 4140 en raison du pourcentage de carbone plus élevé est principalement utilisé dans des conditions de trempe et revenu (Q & T). Les propriétés chimiques de l’AISI 4140 sont données ci-dessous pour votre comparaison.

Carbone       Si     Mn       Cr       Mo        S      P
      0,40     0,30      0,88      1.10      0,24     0,015    0,021

Soudabilité de l’AISI 8620

AISI 8620 a une soudabilité modérée et peut être soudé sans trop de soucis lorsque des pratiques appropriées sont mises en œuvre. Le soudage du 8620 à l’état recuit est beaucoup plus facile que le soudage dans des conditions de durcissement. La sélection des électrodes de soudage est basée sur les exigences de résistance du métal soudé.

Soudage à la baguette/ SMAW de l’AISI 8620

Le soudage à la baguette ou le soudage SMAW de l’AISI 8620 est effectué en utilisant E9018-G ou E9018-M (AWS SFA 5.5). Avant le soudage, il est essentiel de préchauffer le matériau de base à 350-400 ºF et la température entre les passes doit être maintenue à un maximum de 600 °F (315 °C). Les électrodes à faible teneur en hydrogène doivent être entièrement cuites avant utilisation. Les directives de cuisson pour les électrodes à faible teneur en hydrogène sont données dans le lien ci-dessous.

Le traitement thermique post-soudage (PWHT) si nécessaire doit être effectué à 1150 à 1200 ºF. Le temps de maintien est généralement de 1 heure par pouce d’épaisseur du matériau.

Le soudage TIG et MIG de l’AISI 8620 est réalisé à l’aide de fil d’apport de type ER90S-G.

Soudage 8620 à l’acier doux, A36 et A1018

Le soudage à la baguette ou SMAW de l’AISI 8620 aux nuances d’acier doux ou aux nuances d’acier au carbone telles que ASTM A36, ASTM A106 nuance 1018 doit être effectué en utilisant E9018-G. E9018-M (AWS SFA 5.5). L’électrode de soudage de type E7018 peut également être utilisée pour souder le matériau 8620 avec de l’acier au carbone sans aucun problème. Le préchauffage n’est nécessaire que pour le matériau 8620 et aucun préchauffage n’est requis pour le matériau en acier au carbone.

Soudage 8620 à 4140

Le soudage à la baguette de l’AISI8620 à l’AISI 4140 peut être effectué à l’aide d’une tige de type E9018-G ou ER90S-G. Les électrodes à faible teneur en hydrogène doivent être cuites avant utilisation. Après le soudage, recouvrez le soudage de Kaowool pour permettre un refroidissement lent et aider à contrôler la dureté de la soudure.

Soudure acier cémenté 8620

Le soudage de l’AISI 8620 cémenté nécessite un grand soin car la zone durcie a une microstructure à haute teneur en carbone et dure qui est sujette à la fissuration de la soudure. Si un soudage est nécessaire, préchauffez la zone à une température plus élevée d’environ 500 ºF et maintenez le préchauffage pendant le processus de soudage. Utilisez l’électrode E9018-G pour le soudage. Si la fissure persiste, utiliser une tige de type E7018. Après soudage, recouvrir la pièce sous Kaowool pour permettre un refroidissement lent.