Choisir entre les fils de soudure solides et les fils fourrés peut être une tâche décourageante. Saviez-vous que le bon choix peut affecter de manière significative la qualité et l'efficacité de vos soudures ? Ce guide simplifie le processus de sélection, en expliquant comment adapter les types de fils de soudage aux nuances d'acier, aux conditions de soudage et aux besoins de performance spécifiques. À la fin de l'article, vous comprendrez les principales différences et les applications des deux types de fil, ce qui vous aidera à prendre des décisions éclairées pour vos projets de soudage. Plongez dans cet article pour améliorer vos compétences en matière de soudage et obtenir des résultats optimaux !
Le choix du fil de soudage doit être basé sur le type d'acier à souder, les exigences de qualité des pièces à souder, les conditions de construction du soudage (épaisseur de la tôle, forme de la rainure, position de soudage, conditions de soudage, traitement thermique après soudage et opération de soudage, etc.
L'ordre de sélection du fil de soudure est le suivant :
① Choisir le fil de soudure en fonction du type d'acier de la structure à souder.
Pour l'acier au carbone et l'acier à haute résistance faiblement allié, le principe de "l'égalité de résistance" est principalement suivi, en sélectionnant le fil de soudage qui répond aux exigences de performance mécanique.
Pour l'acier résistant à la chaleur et l'acier résistant aux intempéries, l'accent est mis principalement sur la cohérence ou la similitude de la composition chimique du métal soudé et du matériau de base, afin de répondre aux exigences en matière de résistance à la chaleur et à la corrosion.
② Choisir le fil de soudage en fonction des exigences de qualité de la pièce à souder (en particulier la résistance aux chocs).
En fonction des conditions de soudage, de la forme de la rainure, des proportions du gaz protecteur et d'autres conditions techniques, il convient de sélectionner les matériaux de soudage qui permettent d'obtenir une efficacité de soudage maximale et de réduire le coût du soudage, afin de garantir les performances de l'unité de soudage. joint soudé.
③ Sélectionner le fil de soudage en fonction de la position de soudage sur site.
En fonction de l'épaisseur de la plaque de la pièce à souder, sélectionnez le diamètre du fil de soudure utilisé, déterminez la valeur du courant utilisé et reportez-vous aux documents de présentation du produit et à l'expérience d'utilisation des différents fabricants pour sélectionner la marque du fil de soudure adaptée à la position de soudage et à l'utilisation actuelle.
Les performances du processus de soudage comprennent la stabilité de l'arc, la taille et la quantité des particules de projection, l'élimination du laitier, l'aspect et la forme de la soudure. Pour la soudage de l'acier au carbone et l'acier faiblement allié (en particulier le soudage semi-automatique), la méthode et les matériaux de soudage sont principalement sélectionnés en fonction de la performance du processus de soudage.
La comparaison des performances du procédé de soudage sous protection gazeuse à l'aide d'un fil plein et d'un fil fourré est présentée dans le tableau 1.
Tableau 1 Comparaison des performances du procédé de soudage entre le fil de soudage à âme pleine et le fil de soudage à âme en flux dans le soudage sous protection gazeuse
| Performance du procédé de soudage | Fil de soudure à âme pleine | LE CO2 la soudure, fil de soudage fourré. | ||||
| LE CO2 Soudage | Ar+CO2 Soudage | Moule à scories | Type de poudre métallique | |||
| Difficultés de fonctionnement | Soudage à plat | Feuille ultra-mince (δ≤2mm) Feuille mince (δ<6mm) Feuille moyenne (δ>6mm) Tôle épaisse (δ>25mm) | Légèrement médiocre Moyenne Bon Bon | Supérieure Supérieure Bon Bon | Légèrement médiocre Excellent Bon Bon | Légèrement médiocre Excellent Bon Bon |
| Horizontal Soudage en angle | Couche unique Multicouche | En général En général | Bon Bon | Supérieure Supérieure | Bon Bon | |
| Soudage vertical | Vers le bas Vers le bas | BonBon | Excellent Excellent | Supérieure Supérieure | Légèrement inférieur Légèrement inférieur | |
| Soudure Apparence | Soudage à plat Soudage en angle horizontal Soudage vertical Soudage en hauteur | Moyenne Inférieur à la moyenne Moyenne Inférieur à la moyenne | Supérieure Supérieure Supérieure Bon Supérieure | Supérieure Supérieure Supérieure Supérieure Supérieure | Excellent Bon Moyenne Inférieur à la moyenne | |
| Autres | Stabilité de l'arc Profondeur de fusion Éclaboussures Scories Détachabilité Morsure de l'arête | Général Excellent Légèrement médiocre – Excellent | Excellent Excellent Excellent – Excellent | Supérieure Supérieure | Supérieure Supérieure Supérieure Légèrement inférieur Supérieure | |
Le fil de soudage et le flux sont des matériaux consommables dans le soudage à l'arc submergé. Le soudage avec une large gamme de matériaux métalliquesLes travaux de soudage, de l'acier au carbone aux alliages à forte teneur en nickel, peuvent être réalisés à l'aide d'un fil et d'un flux de soudage.
La sélection du fil de soudage à l'arc submergé doit tenir compte de l'influence des composants du flux et du matériau de base.
Pour obtenir différentes compositions de cordons de soudure et propriétés mécaniques, il est possible de combiner un type de flux (principalement un flux fondu) avec plusieurs types de fils de soudure, ou de combiner un type de fil de soudure avec plusieurs types de flux (principalement un flux fritté).
Pour un structure de soudageLe fil de soudage et le flux à utiliser doivent être décidés après une analyse complète de la composition de la nuance d'acier, des exigences de performance de la soudure et des changements dans les paramètres du processus de soudage.
Lors du soudage à l'arc submergé, le flux a deux fonctions : protéger le métal soudé et conduire le traitement métallurgique. Le fil de soudure sert de métal d'apport, tandis que des éléments d'alliage sont également ajoutés à la soudure pour participer aux réactions métallurgiques.
(1) Fils de soudage pour l'acier à faible teneur en carbone et l'acier à faible teneur en carbone. Acier allié
Il existe trois fils de soudage couramment utilisés pour le soudage à l'arc submergé d'acier à faible teneur en carbone et d'acier faiblement allié :
(2) Acier à haute résistance Fil de fer
Ce type de fil de soudure contient plus de 1% de manganèse et entre 3% et 0,8%, comme H08MnMoA et H08Mn2MoA. Il est utilisé pour souder des aciers faiblement alliés à haute résistance.
Pour améliorer les performances de la soudure, il est possible d'ajouter du Ni, du Cr, du V et du Re au fil de soudure, en fonction de la composition et des exigences de performance de l'acier à haute résistance. Le fil de soudure MN-MO est principalement utilisé pour souder des métaux ayant une résistance à la traction de 590MPa, tels que le H08MnMoA.
Le métal à souder ayant une résistance de 590MPa utilise souvent des fils de soudure de la série Mn-Mo, tels que H08MnMoA, H08Mn2MoA, H10Mn2Mo, etc.
Les soudures dont la résistance est comprise entre 690 et 780MPa utilisent souvent des fils de soudure de la série Mn-Cr-Mo, de la série Mn-Ni-Mo ou de la série Mn-Ni-Cr-Mo.
Lorsqu'une plus grande ténacité est requise pour le cordon de soudure, un fil de soudure contenant du nickel peut être utilisé, tel que H08CrNi2MoA, etc.
Lors du soudage de nuances d'acier dont le niveau de résistance est inférieur à 690MPa, il est possible d'utiliser des flux fondus et des flux frittés.
Lors du soudage d'acier à haute résistance avec un niveau de résistance de 780MPa, il convient d'utiliser un flux fritté pour obtenir une ténacité élevée, en plus de sélectionner le fil de soudage approprié.
Voir le tableau 2 pour les propriétés mécaniques, les caractéristiques et les utilisations du fil solide pour le soudage à l'arc submergé.
Tableau 2 : Propriétés mécaniques, caractéristiques et utilisations du fil solide pour le soudage à l'arc submergé
| Qualité du fil de soudure | Diamètre /mm | Caractéristiques et applications | Propriétés mécaniques du métal de revêtement. | |||
| Résistance à la traction σb /MPa | Limite d'élasticité σS /MPa | Taux d'élongation δ5 / % | Energie d'impact AkV / J | |||
| H08A | 2.0～5.0 | Structure à faible teneur en carbone soudage de l'acier est le plus souvent utilisé pour le soudage à l'arc submergé, en conjonction avec des flux de soudage tels que HJ430, HJ431 et HJ433. Il est utilisé pour souder des structures en acier à faible teneur en carbone et certains aciers faiblement alliés (comme le 16Mn). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H08MnA | 2.0～5.8 | Soudage de l'acier au carbone utilisé avec un flux pour le soudage à l'arc submergé, permet d'obtenir un métal de soudure présentant d'excellentes propriétés mécaniques. Il est utilisé pour le soudage à l'arc submergé d'acier au carbone et d'acier faiblement allié de niveaux de résistance correspondants (tels que 16Mn, etc.) dans les chaudières et les appareils à pression. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H10Mn2 | 2.0～5.8 | Le fil de soudage à l'arc submergé plaqué cuivre, associé aux flux de soudage HJ130, HJ330 et HJ350, produit des cordons de soudure dotés d'excellentes propriétés mécaniques. Il est utilisé pour le soudage à l'arc submergé de structures en acier au carbone et en acier faiblement allié (tel que 16Mn, 14MnNb, etc.). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | - |
| H10MnSi | 2.0～5.0 | Le fil de soudure cuivré, lorsqu'il est utilisé avec le flux correspondant, peut produire un métal soudé avec de bonnes propriétés mécaniques. Il offre une grande efficacité de soudage et une grande fiabilité. qualité du soudage. Il est utilisé pour le soudage d'importantes structures en acier à faible teneur en carbone et en acier faiblement allié. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| HYD047 | 3.0～5.0 | Le fil de soudure, associé au flux HJ107, permet d'obtenir un métal fusionné présentant une excellente résistance à l'extrusion et à l'abrasion granulaire. Sa performance anti-fissuration est exceptionnelle, et il n'y a pas de fissure dans le métal fusionné. soudage à froid. La surface du fil de soudure est sans soudure et peut être cuivrée, ce qui simplifie l'opération de soudage. L'arc est stable, avec une forte résistance aux fluctuations de la tension nette et de bonnes performances de traitement. Il est couramment utilisé pour le revêtement de la surface du rouleau d'extrusion du laminoir. | - | - | - | - |
(3) Fil de soudage pour l'acier inoxydable
La composition du fil de soudure utilisé pour l'acier inoxydable doit être similaire à celle de l'acier inoxydable à souder. Pour les chrome acier inoxydableIl convient d'utiliser des fils de soudure tels que HoCr14, H1Cr13 et H1Cr17.
Pour l'acier inoxydable au chrome-nickel, il convient d'utiliser des fils de soudage tels que H0Cr19Ni9, HoCr19Ni9 et HoCr19Ni9Ti. Pour l'acier inoxydable à très faible teneur en carbone, il convient d'utiliser le fil de soudage à très faible teneur en carbone correspondant, tel que HOOCr19Ni9.
Le flux utilisé dans le soudage à l'arc submergé peut être de type fusion ou frittage. L'oxydabilité du flux doit être faible afin de réduire la perte par combustion de l'oxygène. éléments d'alliage.
Actuellement, le flux fritté est principalement utilisé à l'étranger pour soudage de l'acier inoxydableLe flux de fusion reste la principale méthode en Chine, bien que le flux fritté soit en cours de développement et gagne en popularité.
Soudage sous protection gazeuse On distingue trois types de soudage : le soudage sous protection gazeuse inerte (tel que le soudage sous gaz inerte de tungstène (TIG) et le soudage sous gaz inerte métallique (MIG)), le soudage sous protection gazeuse active (soudage sous gaz actif métallique (MAG)) et le soudage auto-protégé.
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L'argon pur (Ar) est utilisé pour Soudage TIGL'argon mélangé à de l'oxygène 2% (Ar + 2% O2) ou l'argon mélangé à du dioxyde de carbone 5% (Ar + 5% CO2) est généralement utilisé pour le soudage MIG. Le gaz de dioxyde de carbone (CO2) est principalement utilisé pour le soudage MIG. Soudage MAG.
Pour améliorer les performances du processus de soudage au CO2, il est également possible d'utiliser un mélange de CO2 + Argon ou de CO2 + Argon + Oxygène, ou un fil fourré.
(1) Fil de soudage TIG
Le soudage TIG peut inclure ou non un fil d'apport. Si l'on n'utilise pas de fil d'apport, le métal de base est directement raccordé après avoir été fondu par le fil d'apport. chaleur de soudage.
Dans les cas où un fil d'apport est utilisé, la composition du fil de soudure reste inchangée après la fusion en raison de l'argon pur. gaz de protection qui empêche l'oxydation.
Par conséquent, la composition du fil de soudure est la même que celle de la soudure. Certains soudeurs utilisent également la base composition métallique comme la composition du fil de soudure pour assurer la cohérence entre le métal de base et la soudure.
Le soudage TIG offre une faible énergie de soudage, une résistance des souduresIl est facile de répondre aux exigences de performance.
(2) Fils de soudage MIG et MAG
La méthode MIG est principalement utilisée pour le soudage des aciers fortement alliés, tels que l'acier inoxydable. Pour améliorer les caractéristiques de l'arc, une quantité appropriée d'oxygène (O2) ou de dioxyde de carbone (CO2) est ajoutée à l'argon, ce que l'on appelle la méthode MAG. Lors du soudage d'aciers alliés, l'ajout de CO2 5% à l'argon peut améliorer l'anti-porosité de la soudure.
Cependant, lors du soudage d'acier inoxydable à très faible teneur en carbone, seul l'argon mélangé à l'oxygène 2% peut être utilisé pour éviter la carburation de la soudure. Actuellement, le soudage MIG des aciers faiblement alliés est remplacé par le soudage MAG avec de l'argon mélangé à du CO2 20%.
Lors du soudage MAG, la présence d'oxydation dans le gaz de protection nécessite une augmentation des éléments désoxydants tels que le silicium (Si) et le manganèse (Mn) dans le fil de soudage.
D'autres composants du fil de soudure peuvent correspondre ou différer du métal de base. Lors du soudage d'acier à haute résistance, la teneur en carbone (C) de la soudure est généralement inférieure à celle du métal de base et la teneur en manganèse (Mn) doit être supérieure, pour des raisons de désoxydation et de composition de l'alliage.
Pour améliorer la ténacité à basse température, la teneur en silicium (Si) de la soudure ne doit pas être trop élevée.
(3) Fil de soudure CO2
Le CO2 est un gaz actif à forte oxydation. Le fil de soudure utilisé pour le soudage au CO2 doit donc contenir des éléments fortement désoxydants tels que le manganèse (Mn) et le silicium (Si). Le fil de soudure Mn-Si, tel que h08mnsia, H08Mn2SiA, h04mn2sia, etc., est généralement utilisé pour le soudage au CO2.
Le diamètre du fil de soudage au CO2 varie de 0,89 mm à 2,0 mm, les diamètres inférieurs ou égaux à 2 mm étant considérés comme des fils minces de soudage au CO2 et les diamètres supérieurs ou égaux à 1,6 mm étant considérés comme des fils épais de soudage au CO2.
Le fil de soudure H08Mn2SiA est un fil de soudure CO2 couramment utilisé, avec de bonnes performances de processus, adapté au soudage d'acier faiblement allié avec une résistance inférieure à 500MPa.
Pour les aciers plus résistants, il convient d'utiliser du fil de soudage contenant du molybdène (Mo), tel que H10MnSiMo.
Le soudage sous laitier électroconducteur est une méthode appropriée pour le soudage de tôles moyennes et épaisses. Les soudage sous laitier électrolytique sert principalement de métal d'apport et d'alliage.
Les qualités de fil couramment utilisées pour le soudage à l'arc submergé d'acier à faible teneur en carbone et d'acier à haute résistance faiblement allié sont indiquées dans le tableau 3.
Tableau 3 Nuances de fil couramment utilisées pour le soudage à l'arc submergé d'acier à faible teneur en carbone et d'acier à haute résistance faiblement allié.
| Soudage Numéro d'acier | Modèles de fils de soudure couramment utilisés | |
| Q235，Q255 15，20，25 16Mn，09Mn2 15MnV，15MnVCu 15MnVN，14MnMoV，18MnMoNb | H08MnA H08MnA，H10Mn2 H08Mn2Si，H10MN2，H10MnSi，H08MnMoA H08MnMoA，H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA，H10Mn2Mo |
Les deux premières lettres de la marque, "HS", représentent des fils de soudure en métal non ferreux et en fonte. Le premier chiffre de la marque indique le type de composition académique du fil de soudure, et les deuxième et troisième chiffres indiquent différentes marques du même type de fil de soudure.
(1) Surfaçage Soudage Fil de fer
Il existe actuellement deux principaux types de carbure cémenté fils de soudure pour le surfaçage : fonte à haute teneur en chrome (Solmait) et alliage à base de cobalt (Stellite).
La fonte à forte teneur en chrome offre une bonne résistance à l'oxydation et à la cavitation, une grande dureté et une bonne résistance à l'usure. Les alliages à base de cobalt conservent une dureté élevée et une bonne résistance à la corrosion à des températures élevées allant jusqu'à 650 degrés.
Les fils de soudure à faible teneur en carbone et en tungstène ont une bonne ténacité, tandis que les fils de soudure à forte teneur en carbone et en tungstène ont une dureté élevée mais une mauvaise résistance aux chocs.
Le fil de soudage de surfaçage en alliage dur peut être recouvert en utilisant de l'oxygène, de l'acétylène, du gaz, de l'eau ou de l'électricité. soudage électriqueet d'autres méthodes.
Bien que le surfaçage à l'oxygène et à l'acétylène ait une faible efficacité de production, son équipement est simple, la profondeur de soudage est faible et la quantité de métal de base fondu est faible, ce qui permet d'obtenir un surfaçage de grande qualité. C'est pourquoi il est largement utilisé.
La composition, les caractéristiques et les applications des produits couramment utilisés. alliage dur Les fils de soudure de rechargement sont indiqués dans le tableau 11.
Tableau 11 : Composition, caractéristiques et applications des fils de soudage de rechargement en alliage dur couramment utilisés
| Grade | Nom | Composition chimique /% | La dureté de la couche de revêtement à température ambiante est HRC. | Principales caractéristiques et applications |
| HS101 | Fil de soudage à recouvrement en fonte à haute teneur en chrome | C2.5～3.3 Cr25～31 Ni3～5 Si2.8～4.2 Fe Excès de matière | 48～54 | Le revêtement présente une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion gazeuse, une grande dureté et une bonne résistance à l'abrasion. Cependant, il ne doit pas être utilisé au-dessus de 500℃ car il réduit la dureté. Il convient pour le recouvrement applications de soudage qui nécessitent une résistance à l'usure, à l'oxydation ou à la corrosion par les gaz, comme les dents d'excavateurs, les coussinets de pompes, les soupapes de moteurs diesel, les lames d'échappement, etc. |
| HS103 | Fil de soudage à recouvrement en fonte à haute teneur en chrome | C3～4 Cr25～32 Co4～6 B0.5～1.0 Fe Excès de matière | 58～64 | Le revêtement présente une excellente résistance à l'oxydation, une dureté élevée et une bonne résistance à l'usure, mais une faible résistance aux chocs. Il est difficile à couper et ne peut être que meulé. Il est utilisé dans les applications nécessitant une forte résistance à l'usure, telles que les arbres de forage à engrenages, les excavateurs de puits de charbon, les cylindres de concasseurs, les châssis de pompes, les lames de mélange, etc. |
| HS111 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt (équivalent à AWSRCoCr-A) | C0.9～1.4 Cr26～32 W3.5～6.0 Fe≤2.0 Co Matériel excédentaire | 40～45 | L'alliage Co-Cr-W ayant la plus faible teneur en C et en W présente la meilleure ténacité, peut résister aux chocs à froid et à chaud, a une faible tendance à la fissuration et présente une bonne résistance à la corrosion, à la chaleur et à l'usure. Il est utilisé dans les situations qui exigent une bonne résistance à l'usure et à la corrosion à des températures élevées, comme les soupapes à haute température et à haute pression, les lames de cisaillement à chaud, forgeage à chaud les matrices, etc. |
| HS112 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt (équivalent à AWSRCoCr-B) | C1.2～1.7 Cr26～32 W7～9.5 Fe≤2.0 Co Matériel excédentaire | 45～50 | Cet alliage Co-Cr-W a une dureté moyenne, une meilleure résistance à l'usure que le HS111, mais une plasticité légèrement inférieure. Il présente une bonne résistance à la corrosion, à la chaleur et à l'usure, et peut conserver ces propriétés à des températures allant jusqu'à 650℃. Il est utilisé pour le soudage par recouvrement de soupapes haute température et haute pression, de soupapes de moteurs à combustion interne, de lames de ciseaux en fibre synthétique, de douilles de pompes haute pression et de manchons de revêtement intérieur, de rouleaux de laminage à chaud, etc. |
| HS113 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt | C2.5～3.0 Cr27～33 W15～19 Fe≤2.0 Co Matériel excédentaire | 55～60 | Le revêtement a une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure, mais une faible résistance aux chocs et une grande tendance à se fissurer pendant le soudage du revêtement. Il présente une bonne résistance, une bonne résistance à la chaleur et à l'usure, et peut conserver ces propriétés à des températures allant jusqu'à 650℃. Il est principalement utilisé pour le soudage par recouvrement des roulements de foreuse à engrenages, des lames rotatives de chaudière, des lames de concasseur, des alimentateurs à vis et d'autres pièces d'usure. |
| HS114 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt | C2.4～3.0 Cr27～33 W11～14 Fe≤2.0 Co Matériel excédentaire | ≥52 | Le fil de soudage par recouvrement en alliage Co-Cr-W à haute teneur en carbone présente une bonne résistance à l'usure et à la corrosion, mais une faible résistance aux chocs. Il est principalement utilisé pour le soudage par recouvrement de turbines à gaz fonctionnant à haute température, d'aubes de turbines de moteurs d'avion, de roulements de foreuses à engrenages, d'aubes rotatives de chaudières et d'autres pièces d'usure. |
| HS115 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt (équivalent à AWSSRCoCr-E) | C0.15～0.35 Cr25.5～29 Mo5～6 Ni1.75～3.25 Co Matériel excédentaire | ≥27 | Le fil de soudure Cr-Mo à faible teneur en carbone et renforcé au Mo présente une bonne résistance à la corrosion à haute température, une bonne résistance aux chocs et une bonne résistance aux températures élevées. Il est utilisé pour le soudage par recouvrement de diverses vannes, sièges de vannes, pales de turbines, moules de coulée et moules d'extrusion. |
| HS116 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt (équivalent à AWSRCoCr-C) | C0.70～1.20 Cr30～34 W12.5～15.5 Co Matériel excédentaire | 46～50 | Le revêtement présente une résistance à l'usure et une résistance à haute température plus élevées, mais une ténacité médiocre. Il présente une bonne résistance à la corrosion dans des conditions d'acide sulfurique, d'acide phosphorique et d'acide nitrique. Il est utilisé pour le soudage par recouvrement des moules de pressage à chaud en alliage à base de cuivre et d'aluminium, etc. |
| HS117 | Fil de soudage par recouvrement à base de cobalt | C2.30～2.60 Cr31～34 W16～18 Co Matériel excédentaire | ≥53 | Le revêtement présente une forte résistance à l'usure et à la corrosion, et peut conserver ces caractéristiques à des températures allant jusqu'à 800℃. Il est utilisé pour les bagues de pompe et les bagues d'étanchéité rotatives, les panneaux d'usure, etc. |
(2) Cuivre et cuivre Soudage d'alliages Fil de fer
Les fils de soudure en cuivre et en alliage de cuivre sont couramment utilisés pour soudage du cuivre et les alliages de cuivre, et les fils de soudure en laiton sont également largement utilisés pour le brasage de l'acier au carbone, de la fonte et des outils en carbure cémenté.
Une variété de méthodes de soudage peut être utilisé pour souder le cuivre et les alliages de cuivre, et la sélection correcte du métal d'apport est cruciale pour obtenir des soudures de haute qualité. Le soudage à l'oxygène et à l'acétylène doit être associé au soudage à l'oxygène et à l'acétylène. flux de soudage.
Les types et la composition chimique des fils de soudure en cuivre et en alliage de cuivre sont présentés dans le tableau 5. Les qualités, les modèles et les applications du cuivre et les fils de soudure en alliage de cuivre sont énumérés dans le tableau 6.
Tableau 5 : Types et composition chimique des fils de soudure en cuivre et en alliage de cuivre
| Type | Numéro de modèle | Composition chimique / % | ||||||||||||
| Cu | Zn | Sn | Si | Mn | Ni | Fe | P | Pb | Al | Ti | S | Montant total des autres éléments | ||
| Cuivre | HSCu | ≥98.0 | * | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤0.5 | * | * | ≤0.15 | ≤0.02 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| Laiton | HSCuZn-1 | 57.0～60.0 | Marge | 0.5～1.5 | - | - | - | - | - | ≤0.05 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| HSCuZn-2 | 56.0～60.0 | 0.8～1.1 | 0.04～0.15 | 0.01～0.5 | - | 0.25～1.20 | ||||||||
| HSCuZn-3 | 56.0～62.0 | 0.5～1.5 | 0.1～0.5 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤0.5 | ||||||||
| HSCuZn-4 | 61.0～63.0 | - | 0.3～0.7 | - | - | - | ||||||||
| Maillechort | HSCuZnNi | 46.0～50.0 | - | - | ≤0.25 | - | 9.0～11.0 | - | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.02 | - | - | ≤0.50 |
| HSCuNi | Marge | - | * | ≤0.15 | ≤1.0 | 29.0～32.0 | 0.40～0.75 | ≤0.02 | ≤0.02 | 0.20～0.50 | ≤0.01 | |||
| Bronze | HSCuSi | Marge | ≤1.5 | ≤1.0 | 2.8～4.0 | ≤1.5 | * | ≤0.5 | * | ≤0.02 | * | - | - | ≤0.5 |
| HSCuSn | * | 6.0～9.0 | * | * | * | * | 0.10～0.35 | ≤0.01 | ||||||
| HSCuAl | ≤1.0 | - | ≤0.10 | ≤2.0 | - | - | * | 7.0～9.0 | ||||||
| HSCuAlNi | ≤1.0 | - | ≤0.10 | 0.5～3.0 | 0.5～3.0 | ≤2.0 | * | 7.0～9.0 | ||||||
Note : La quantité totale d'éléments d'impureté comprend la somme des éléments marqués d'un astérisque (*).
Tableau 6 : marque, modèle et usage des fils de soudure en cuivre et en alliage de cuivre couramment utilisés.
| Grade | Numéro de modèle | Nom | Composition chimique /% | Point de fusion /℃ | Applications : |
| HS201 | HSCu | Pourpre spécial sur mesure Soudage du cuivre Fil de fer | Sn1.1 Si0,4 Mn0,4 reste Cu | 1050 | Utilisé comme matériau d'apport dans le soudage à l'arc à l'argon et à l'oxy-acétylène soudage au gaz de cuivre rouge. |
| HS202 | - | Fil de soudure en cuivre à faible teneur en phosphore | P0.3 reste Cu | 1060 | Sert de matériau d'apport pour le soudage oxy-acétylénique et le soudage à l'arc au carbone du cuivre rouge. |
| HS220 | HSCuZn-1 | Etain Soudage du laiton Fil de fer | Cu59 Sn1 reste Zn | 860 | Utilisé comme matériau d'apport dans le soudage oxy-acétylénique et le soudage sous gaz inerte du laiton. Convient également pour brasage du cuivreles alliages de cuivre et les alliages de cupronickel. |
| HS221 | HSCuZn-3 | Fil de soudure en étain et laiton | Cu60 Sn1 Si0,3 reste Zn | 890 | Il sert de matériau d'apport pour le soudage au gaz oxyacétylénique et le soudage à l'arc au carbone du laiton. Il est également largement utilisé dans les procédés de soudage au gaz oxyacétylénique et à l'arc au carbone du laiton. brasage cuivre, acier, alliages de cupronickel, fonte grise et pour l'incrustation d'outils en alliage dur. |
| HS222 | HSCuZn-2 | Fil de soudure en fer et en laiton | Cu58 Sn0,9 Si0,1 Fe0,8 reste Zn | 860 | Utilisé comme matériau d'apport dans le soudage au gaz oxy-acétylène et le soudage à l'arc au carbone du laiton. Il peut également être utilisé pour le brasage du cuivre, de l'acier, des alliages de cupronickel, de la fonte grise et pour l'incrustation d'outils en alliage dur. |
| HS224 | HSCuZn-4 | Fil de soudure en laiton au silicium | Cu62 Si0,5 reste Zn | 905 | Employé comme matériau d'apport dans le soudage au gaz oxyacétylénique et le soudage à l'arc au carbone du laiton. Il peut également être utilisé pour le brasage du cuivre, du cupronickel et de la fonte grise. |
(3) Aluminium et aluminium Soudage d'alliages Fil de fer
Les fils de soudure en aluminium et en alliage d'aluminium sont utilisés comme matériaux d'apport pour les alliages d'aluminium. soudage à l'arc sous argon et le soudage à l'oxygène et à l'acétylène. Le choix du fil de soudure est principalement basé sur le type de métal de base, la résistance à la fissuration, les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de l'assemblage bout à bout.
En général, les fils de soudure de marque identique ou similaire à celle du métal de base sont utilisés pour souder l'aluminium et les alliages d'aluminium afin d'obtenir une meilleure résistance à la corrosion.
Toutefois, lors du soudage de renforts traités thermiquement alliages d'aluminium Avec une tendance élevée à la fissuration à chaud, la sélection du fil de soudage se concentre principalement sur la résolution de la résistance à la fissuration. Dans ce cas, la composition du fil de soudure est sensiblement différente de celle du métal de base.
Les types et applications courants des fils de soudure en aluminium et en alliage d'aluminium sont présentés dans le tableau 8.
Tableau 7 : Types et compositions chimiques des fils de soudure en aluminium et en alliage d'aluminium.
| Type | Numéro de modèle | Composition chimique/% | |||||||||||
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | V | Zr | Al | Montant total des autres éléments | ||
| Aluminium pur | SAl-1 | Fe+Si≤1,0 | 0.05 | 0.05 | - | - | 0.10 | 0.05 | - | - | ≥99.0 | 0.15 | |
| SAl-2 | 0.20 | 0.25 | 0.40 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.03 | ≥99.7 | |||||
| SAl-3 | 0.30 | 0.30 | - | - | - | - | - | ≥99.5 | |||||
| Aluminium Magnésium | SAlMg-1 | 0.25 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 2.40～3.0 | 0.05～0.20 | - | 0.05～0.20 | Marge | |||
| SAlMg-2 | Fe+Si≤0,45 | 0.05 | 0.01 | 3.10～3.90 | 0.15～0.35 | 0.20 | 0.05～0.15 | ||||||
| SAlMg-3 | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 4.30～5.20 | 0.05～0.25 | 0.25 | 0.15 | |||||
| SAlMg-5 | 0.40 | 0.40 | - | 0.20～0.60 | 4.70～5.70 | - | - | 0.05～0.20 | |||||
| Aluminium Cuivre | SAlCu | 0.20 | 0.30 | 5.8～6.8 | 0.20～0.40 | 0.02 | 0.10 | 0.10～0.20 | 0.05～0.15 | 0.10～0.25 | |||
| Aluminium Manganèse | SAlMn | 0.60 | 0.70 | - | 1.0～1.6 | - | - | - | - | - | |||
| Aluminium Silicium | SAlSi-1 | 4.5～6.0 | 0.80 | 0.30 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | |||||
| SAlSi-2 | 11.0～13.0 | 0.80 | 0.30 | 0.15 | 0.10 | 0.20 | - | ||||||
Note : Sauf indication contraire, un seul chiffre représente la valeur maximale.
Tableau 8 : Composition et utilisation des fils de soudure courants en aluminium et en alliage d'aluminium.
| Grade | Composition chimique/% | Point de fusion ℃ | Applications : |
| HS301 (Fil 301) | Al≥99.5% Si≤0.3% Fe≤0,3% | 660 | Soudage de l'aluminium pur et des alliages d'aluminium qui ne nécessitent pas de performances de soudage élevées. |
| HS311 (Fil 311) | Si4.5～6.0% Fe≤0,6% reste Al | 580～610 | Soudage de l'aluminium les alliages autres que les alliages d'aluminium et de magnésium, en particulier les alliages d'aluminium renforcés par traitement thermique qui sont susceptibles de se fissurer à chaud. |
| HS321 (Fil 321) | Mn1.0～1.6% Si≤0.6% Fe≤0,7% reste Al | 643～654 | Soudage de l'aluminium-manganèse et d'autres alliages d'aluminium. |
| HS331 (Fil 331) | Mg4.7～5.7% Mn0,2～0,6% Si≤0.4% Fe≤0,4% Ti0.05～0.2% reste Al | 638～660 | Soudage d'alliages d'aluminium-magnésium et d'alliages d'aluminium-zinc-magnésium, soudage de réparation d'alliages d'aluminium-magnésium pièces moulées en alliage. |
(4) Fil de soudure en fonte
Le fil de soudure pour fonte est principalement utilisé pour réparer la fonte par soudage au gaz. La température de la flamme oxygène-acétylène (moins de 3400°C) est beaucoup plus basse que la température de l'arc (6000°C), et les points chauds ne sont pas concentrés, ce qui le rend plus adapté à la réparation des pièces en fonte à parois minces. fonte grise.
En outre, la température plus basse de la flamme du soudage au gaz réduit l'évaporation de l'agent de sphéroïdisation, ce qui est bénéfique pour la préservation de la microstructure de la fonte nodulaire dans la soudure.
Il existe actuellement deux types de fils de soudure en fer nodulaire pour le soudage au gaz : les fils en terre rare et les fils en fer nodulaire. alliage de magnésium et les terres rares lourdes à base d'yttrium. L'yttrium a un point d'ébullition élevé et une plus grande résistance au déclin de la sphéroïdisation que le magnésium, ce qui le rend plus efficace pour assurer la sphéroïdisation des soudures. C'est pourquoi il a été largement utilisé ces dernières années.
Pour le modèle et la composition chimique du fil de soudure pour fonte, voir le tableau 9. Pour les caractéristiques de composition et les utilisations des fils de soudage à gaz couramment utilisés pour la réparation de la fonte, voir le tableau 10.
Tableau 9 Modèle et composition chimique du fil de soudure en fonte
| Modèle ou marque | Composition chimique/% | ||||||||
| C | Si | Mn | S | P | Ni | Mo | Ce | Agent de sphéroïdisation | |
| RZC-1 | 3.2～3.5 | 2.7～3.0 | 0.60～0.75 | ≤0.10 | 0.50～0.75 | - | - | - | - |
| RZC-2 | 3.5～4.5 | 3.0～3.8 | 0.30～0.80 | ≤0.05 | - | - | - | - | |
| RZCH | 3.2～3.5 | 2.0～2.5 | 0.50～0.70 | 0.20～0.40 | 1.2～1.6 | 0.25～0.45 | - | - | |
| RZCQ-1 | 3.2～4.0 | 3.2～3.8 | 0.10～0.40 | ≤0.015 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | ≤0.20 | 0.04～0.10 |
| RZCQ-2 | 3.5～4.2 | 3.5～4.2 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | 0.04～0.10 |
| HS401Fil de soudage à chaud | 3.0～4.2 | 2.8～3.6 | 0.30～0.80 | ≤0.08 | Agent de sphéroïdisation | - | - | - | - |
| HS401Fil de soudure à froid | 3.0～4.2 | 3.8～4.8 | 0.30～0.80 | - | - | - | - | ||
| HS402 Fil de soudure lourd à base de terres rares | 3.8～4.2 | 3.0～3.6 | 0.50～0.80 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | - | - | Terres rares lourdes à base d'yttrium 0,08-0,10 |
| Fil de soudure léger à base de terres rares | 3.5～4.0 | 3.5～3.9 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | Terre rare Magnésium 0,03-0,04 |
Note : Le modèle (RZC×-×) et la composition chimique du fil de soudure en fonte sont formulés selon GB 10044-1988 ; La marque (HS4××) et la composition chimique du fil de soudure en fonte sont incluses dans la "Matériel de soudage Échantillon de produit", les fils sans marque sont des fils de soudure non standard.
Tableau 10 : Composition et utilisation des fils de soudage au gaz pour fonte couramment utilisés.
| Grade | Numéro de modèle | Composition chimique / % | Applications : |
| HS401 | RZC-2 | C3.0～4.2 Si2.8～3.6 Mn0,3～0,8 | Utilisé pour le soudage et la réparation du gris fonte de ferLa restauration de certaines pièces en fonte grise, le soudage et le surfaçage d'outils agricoles, par exemple, peuvent être réalisés à moindre coût. |
| HS402 | RZCQ-2 | C3.8～4.2 Si3.0～3.6 Mn0,5～0,8 RE0.08～0.15 | Utilisé pour le soudage et le surfaçage de pièces en fonte ductile. |
Selon la structure du fil de soudure, le fil fourré peut être divisé en fil de soudure avec ou sans soudure. Le fil de soudure sans soudure, qui peut être recouvert de cuivre pour améliorer les performances et réduire les coûts, est l'axe de développement futur. Le fil fourré peut également être divisé, en fonction de la présence de gaz de protection, en fil protégé par gaz et fil autoprotégé.
La poudre d'âme du fil fourré est similaire à celle de l'enrobage de l'électrode et contient des stabilisateurs d'arc, des désoxydants, des agents de formation de laitier et des agents d'alliage. En fonction de la présence d'agents de formation de laitier dans la poudre d'apport, on peut distinguer les fils de soudure de type "flux" et les fils de soudure de type "poudre métallique". La basicité du laitier permet de classer le fil de soudure dans les catégories suivantes titaneLes types de calcium sont le titane, le calcium-titane et le calcium.
Le fil fourré au laitier de titane présente une formation attrayante du cordon de soudure, de bonnes performances de soudage toutes positions, un arc stable et un minimum de projections, mais la ténacité et la résistance à la fissuration du métal soudé sont médiocres. Le fil fourré au laitier calcique présente une excellente ténacité et une bonne résistance aux fissures, mais la formation du cordon de soudure et les performances de soudage sont légèrement inférieures. Le système au laitier calcique de titane est un compromis entre les deux.
Les performances de soudage du fil fourré de type "poudre métallique" sont similaires à celles du fil fourré solide, et il présente une meilleure efficacité de dépôt et une meilleure résistance aux fissures que le fil de type "poudre".
L'âme de la plupart des fils de type poudre métallique contient de la poudre métallique (comme de la poudre de fer et des désoxydants) et un stabilisateur d'arc spécial pour réduire la formation de laitier, une efficacité élevée, un minimum de projections, un arc stable, une faible teneur en hydrogène diffusible dans la soudure et une meilleure résistance à la fissuration.
La forme de la section du fil fourré a un impact significatif sur la processus de soudage et les propriétés métallurgiques. Il peut être divisé en formes simples en O et en formes de pliage complexes, telles que le quinconce, la forme en T, la forme en E et les formes intermédiaires de remplissage de fil.
Plus la forme de la section du fil est complexe et symétrique, plus l'arc est stable et plus la réaction métallurgique et la protection fournies par le fil fourré sont suffisantes.
Toutefois, cette différence diminue avec le diamètre du fil, et lorsque le diamètre est inférieur à 2 mm, l'influence de la forme n'est pas significative.
Le fil fourré possède d'excellentes performances de soudage, une bonne qualité de soudage et une forte adaptabilité à l'acier. Il peut être utilisé pour le soudage de divers types d'acier les structures, y compris l'acier à faible teneur en carbone, l'acier à haute résistance faiblement allié, l'acier à basse température, l'acier résistant à la chaleur, l'acier inoxydable et les revêtements résistants à l'usure.
Les gaz de protection utilisés comprennent le CO2 et Ar + CO2, avec le CO2 utilisé pour les structures ordinaires et Ar + CO2 utilisé pour les structures importantes. Le fil convient au soudage automatique ou semi-automatique et peut être utilisé pour le soudage à l'arc en courant continu ou alternatif.
La plupart de ces fils de soudure font partie du système de laitier de titane et sont connus pour leur bonne aptitude au soudage et leur haute productivité. Ils sont couramment utilisés dans diverses industries telles que la construction navale, la construction de ponts, la fabrication de véhicules, etc. Il existe différents types de fils fourrés pour l'acier à faible teneur en carbone et l'acier à haute résistance.
Du point de vue de la résistance, les fils fourrés ayant une résistance à la traction de 490MPa et 590MPa ont été largement utilisés.
En termes de performances, certains se concentrent sur les performances du processus tandis que d'autres se concentrent sur les propriétés mécaniques de la soudure et la résistance à la fissuration. Certains conviennent au soudage dans toutes les positions, y compris le soudage vertical vers le bas, tandis que d'autres sont spécifiquement conçus pour le soudage à l'arc. soudures d'angle.
Il existe plus de 20 types de fils fourrés en acier inoxydable, notamment en acier inoxydable au chrome-nickel et en acier inoxydable au chrome. Le diamètre de ces fils de soudure varie de 0,8 mm à 1,6 mm, ce qui les rend adaptés au soudage de plaques d'acier inoxydable minces, moyennes et épaisses.
Le gaz de protection le plus couramment utilisé pour ces fils est le CO2Bien qu'un mélange d'argon et de CO2 (dans un rapport de 20% à 50%) peut également être utilisé.
Afin d'améliorer la résistance à l'usure ou d'obtenir des propriétés spécifiques sur les surfaces métalliques, une certaine quantité d'éléments d'alliage doit être transférée du fil de soudure. Toutefois, cela peut s'avérer difficile en raison de l'importance de la quantité d'éléments d'alliage à transférer à partir du fil de soudure. teneur en carbone et des éléments d'alliage dans le fil de soudure.
Avec l'introduction des fils fourrés, ces éléments d'alliage peuvent être ajoutés au noyau du flux, ce qui rend le processus de fabrication plus pratique. Par conséquent, l'utilisation de fils fourrés pour le surfaçage à l'arc immergé de surfaces résistantes à l'usure est devenue une méthode courante et est largement utilisée.
En ajoutant des éléments d'alliage au flux fritté, il est également possible d'obtenir une couche de surfaçage avec des composants correspondants après le surfaçage. Cette méthode peut répondre à différentes exigences de surfaçage lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec des fils à âme pleine ou des fils fourrés.
Les méthodes courantes de production de CO2 et le surfaçage à l'arc submergé avec fil fourré se caractérisent par une grande efficacité de soudage et d'excellentes performances du processus de soudage, notamment un arc stable, un minimum de projections, un enlèvement facile du laitier et une surface lisse.
La méthode utilisant le fil fourré CO2 Le surfaçage est principalement utilisé pour les couches de surfaçage à faible composition d'alliage et ne peut être utilisé que pour la transition des éléments d'alliage dans le fil fourré.
Le rechargement à l'arc submergé par fil fourré, quant à lui, utilise des fils fourrés de plus grand diamètre (3,2 mm à 4,0 mm) et permet d'améliorer considérablement la productivité du soudage. L'utilisation de flux permet le transfert d'éléments d'alliage, ce qui permet d'obtenir une composition d'alliage plus élevée dans la couche de surfaçage, allant de 14% à 20% pour répondre aux différentes exigences de l'application.
Cette méthode est principalement utilisée pour le surfaçage de pièces résistantes à l'usure et à la corrosion, telles que les cylindres de laminage, les cylindres d'alimentation et les cylindres de coulée continue.
Le fil de soudure auto-protégé est un fil de soudure qui peut effectuer une soudure à l'arc sans gaz ou flux de protection, ce qui permet d'obtenir des soudures de qualité.
Le fil de soudage fourré auto-protégé contient de la poudre et de la poudre métallique qui servent à produire du laitier et des gaz, ainsi qu'à désoxyder, soit à l'intérieur de la tôle d'acier, soit enrobées à la surface du fil de soudage.
Pendant le soudage, la poudre se transforme en laitier et en gaz sous l'action de l'arc, offrant ainsi une protection contre le laitier et les gaz sans qu'il soit nécessaire d'ajouter une protection supplémentaire contre les gaz.
Le fil fourré auto-protégé a une efficacité de dépôt supérieure à celle des électrodes.
En termes de flexibilité et de résistance au vent, le soudage sur le terrain à l'aide d'un fil fourré auto-protégé est meilleur que le soudage à l'aide d'un gaz protecteur, et peut généralement être soudé à des vitesses de vent allant jusqu'à quatre niveaux.
En raison de l'absence de gaz protecteur et de son aptitude à être utilisé sur le terrain ou à haute altitude, le fil de soudure auto-protégé est couramment utilisé sur les chantiers de construction et d'installation.
Cependant, la plasticité et la ténacité du métal soudé du fil de soudure auto-protégé sont généralement inférieures à celles du fil de soudure fourré avec gaz de protection.
Actuellement, le fil de soudure auto-protégé est principalement utilisé pour le soudage de structures en acier à faible teneur en carbone et n'est pas recommandé pour le soudage de structures importantes telles que l'acier à haute résistance.
En outre, le fil de soudure auto-protégé produit une quantité importante de fumée et de poussière pendant le soudage, d'où la nécessité d'assurer une ventilation adéquate lors du travail dans des espaces confinés.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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