AWS A5.9 / A5.9M : Le guide complet de classification des électrodes et baguettes de soudage nues en acier inoxydable

Qu'est-ce qu'AWS A5.9/A5.9M et que couvre-t-il ?

AWS A5.9/A5.9M est la spécification de l'American Welding Society intitulée « Spécification pour les électrodes et les tiges de soudage nues en acier inoxydable ».
Elle prescrit les exigences de classification des électrodes nues en acier inoxydable, à la fois en fil et en bande, pour le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW), le soudage à l'arc submergé (SAW) et d'autres procédés de soudage par fusion.
Il comprend également des fils et des baguettes destinés au soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) et au soudage à l'arc plasma (PAW).
La classification est basée sur la composition chimique du métal d'apport, garantissant que le dépôt de soudure répond à la résistance à la corrosion et aux propriétés mécaniques requises.
La teneur en chrome de ces métaux d'apport n'est pas inférieure à 10,5 % et la teneur en fer dépasse celle de tout autre élément.
L'édition actuelle est AWS A5.9/A5.9M:2022, la 10e édition, qui révise AWS A5.9/A5.9M:2017.
La spécification est également adoptée sous le nom ASME SFA-5.9 et apparaît dans la section II, partie C du code ASME des chaudières et des appareils sous pression.
Vérifiez toujours les exigences de classification spécifiques avec la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Quelle est la portée d'AWS A5.9/A5.9M ?

AWS A5.9/A5.9M couvre les métaux d'apport nus en acier inoxydable pour les procédés de soudage à l'arc sous protection gazeuse et à l'arc submergé.
La spécification s'applique aux fils pleins, aux électrodes composites à âme métallique et aux électrodes en bande utilisées pour le soudage des aciers inoxydables et résistants à la chaleur.
Il concerne les métaux d'apport pour le soudage des aciers inoxydables austénitiques, martensitiques, ferritiques, duplex et à durcissement par précipitation.
Pour les électrodes enrobées en acier inoxydable utilisées avec le procédé de soudage à l'arc avec protection métallique (SMAW), la norme applicable est AWS A5.4/A5.4M.
Pour les électrodes en acier inoxydable fourrées et métalliques, AWS A5.22/A5.22M est la norme applicable.

Comment les métaux d'apport AWS A5.9 sont-ils classés ?

Les métaux d'apport en acier inoxydable AWS A5.9 sont classés à l'aide d'un système alphanumérique qui commence par le préfixe « ER » pour électrode ou tige.
Le préfixe est suivi d'une désignation numérique qui identifie la composition chimique nominale, telle que 308, 316, 347, 2209 ou 2594.
Des lettres peuvent suivre la désignation numérique pour indiquer des variantes de composition spécifiques, telles que « L » pour une faible teneur en carbone, « H » pour une teneur élevée en carbone, « Si » pour une teneur en silicium plus élevée, « Mo » pour une teneur en molybdène ou « Nb » pour stabilisé au niobium.
Par exemple, ER308L indique un métal d'apport en acier inoxydable 308 à faible teneur en carbone, et ER316LSi indique un métal d'apport en acier inoxydable 316 à faible teneur en carbone avec une teneur plus élevée en silicium.
Le système de classification permet aux utilisateurs d'identifier rapidement la famille d'alliages et de sélectionner un métal d'apport approprié au métal de base et aux conditions de service.

Quelle est la liste complète des types AWS A5.9/A5.9M ?

La liste de classification AWS A5.9/A5.9M comprend plus de quarante-cinq métaux d'apport nus en acier inoxydable, organisés par famille d'alliages. Les classifications austénitiques comprennent ER209, ER219, ER240, ER307, ER308, ER308L, ER308LSi, ER308H, ER308Mo, ER309, ER309L, ER309LSi, ER309Mo, ER310, ER312, ER316, ER316L, ER316LSi, ER316H, ER316LMn, ER317, ER317L, ER318, ER320, ER320LR, ER330, ER347, ER347Si, ER383 et ER385.
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Les classifications martensitiques et ferritiques comprennent ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 et ER446LMo.
Les classifications duplex et superduplex incluent ER2209, ER2553 et ER2594.
La classification de durcissement par précipitation est ER630.
Les classifications spécialisées incluent ER16-8-2 et ER18SR.
Pour la liste complète et faisant autorité des classifications dans l’édition actuelle, vérifiez toujours avec la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Quelles classifications austénitiques sont incluses ?

Les classifications des aciers inoxydables austénitiques dans AWS A5.9 sont ER209, ER219, ER240, ER307, ER308, ER308L, ER308LSi, ER308H, ER308Mo, ER309, ER309L, ER309LSi, ER309Mo, ER310, ER312, ER316, ER316L, ER316LSi, ER316H, ER316LMn, ER317, ER317L, ER318, ER320, ER320LR, ER330, ER347, ER347Si, ER383 et ER385.
Les classifications de la série 200 (ER209, ER219, ER240) contiennent du manganèse et de l'azote comme substituts partiels du nickel, offrant une résistance élevée et une résistance à la corrosion.
Les classifications de la série 300 (ER308 à ER347) sont les plus largement utilisées et couvrent les nuances standard d'acier inoxydable austénitique.
Les classifications spécialisées (ER383, ER385) sont des métaux d'apport austénitiques fortement alliés conçus pour les environnements hautement corrosifs tels que le service de l'acide sulfurique et phosphorique.
Chaque classification peut être disponible sous forme de fil plein, de tige droite ou de forme composite à âme métallique en fonction de la gamme de produits du fabricant.

Quelles classifications martensitiques et ferritiques sont incluses ?

Les classifications des aciers inoxydables martensitiques et ferritiques dans AWS A5.9 sont ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 et ER446LMo.
ER410 est un métal d'apport martensitique au chrome droit utilisé pour le soudage des aciers inoxydables martensitiques et pour le surfaçage des aciers au carbone.
ER410NiMo est une nuance 410 modifiée avec des ajouts de nickel et de molybdène pour une ténacité et une résistance à la corrosion améliorées.
ER420 est une nuance martensitique à plus forte teneur en carbone pour les applications nécessitant une dureté et une résistance à l'usure plus élevées.
ER430 est un métal d’apport ferritique en acier inoxydable pour le soudage des alliages de type 430.
ER439 est un métal d’apport ferritique stabilisé au titane pour les applications d’échappement automobile.
ER409Nb est un métal d’apport ferritique stabilisé au niobium pour les composants du système d’échappement.
ER446 et ER446LMo sont des métaux d'apport ferritiques à haute teneur en chrome pour service à température élevée.

Quelles classifications duplex et superduplex sont incluses ?

Les classifications d'acier inoxydable duplex et superduplex dans AWS A5.9 sont ER2209, ER2553 et ER2594.
L'ER2209 est conçu pour le soudage des aciers inoxydables duplex à 22 % de chrome tels que UNS S31803 et S32205, avec une composition nominale d'environ 22 % de Cr, 9 % de Ni, 3 % de Mo et 0,15 % de N.
ER2553 est un métal d'apport superduplex avec des ajouts de cuivre pour le soudage des aciers inoxydables duplex à 25 % de chrome, avec une composition nominale d'environ 25,5 %. Cr, 5,5 % Ni, 3,4 % Mo, 2 % Cu et 0,2 % N.
ER2594 est un métal d'apport superduplex conçu pour le soudage des aciers inoxydables superduplex à 25 % de chrome tels que UNS S32750 et S32760, avec une composition nominale d'environ 25 % Cr, 9 % Ni, 4 % Mo et 0,25 % N.
Ces classifications offrent une résistance élevée et résistance aux chlorures requise pour les environnements marins et chimiques exigeants.

Quelles classifications spécialisées sont incluses ?

Les classifications spécialisées dans AWS A5.9 incluent ER630 et ER16-8-2.
L'ER630 est un métal d'apport en acier inoxydable à durcissement par précipitation conçu pour le soudage ASTM A564 Type 630 (17-4 PH) et d'alliages similaires, contenant environ 16,5 % de Cr, 4,5 % de Ni, 3,25 % de Cu et 0,3 % de Nb.
ER16-8-2 est un alliage hybride entre 308H et 316H conçu pour les applications à haute température, avec une composition nominale d'environ 15,5 % de Cr, 8,5 % de Ni et 1,2 % de Mo.
ER18SR est un métal d'apport spécialisé pour un service à haute température, avec une composition nominale conçue pour les applications où la résistance à l'entartrage et au fluage est requise.
Ces classifications répondent à des exigences d'application spécifiques qui ne sont pas satisfaites par les nuances austénitiques ou ferritiques standards.

Qu'est-ce que l'ER308L et quelles sont ses principales propriétés ?

L'ER308L est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable austénitique à faible teneur en carbone conçus pour le soudage des aciers inoxydables de type 304L et de type 304.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,03 %, du chrome à un maximum de 19,5 % à 22,0 %, du nickel à un maximum de 9,0 % à 11,0 % et du molybdène à un maximum de 0,75 %.
Le manganèse est présent entre 1,0 % et 2,5 % et le silicium entre 0,30 % et 0,65 %.
Le métal d'apport offre une résistance à la traction minimale de 75 000 psi (520 MPa) et un allongement minimum de 35 %.
La faible teneur en carbone offre une résistance améliorée à la corrosion intergranulaire en empêchant la précipitation du carbure de chrome pendant le soudage et le service à température élevée.
L'ER308L est le métal d'apport en acier inoxydable le plus largement utilisé pour la fabrication générale d'aciers inoxydables 304 et 304L dans les équipements alimentaires et de boissons, le traitement chimique et les applications pétrochimiques.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER308L, ESAB OK Autrod 16.10, Hobart 308L et Hyundai ST-308L.

Quelles sont les applications typiques du ER308L ?

L'ER308L est utilisé pour le soudage des aciers inoxydables de type 304 et de type 304L dans les applications de fabrication générale, d'équipements alimentaires et de boissons, de traitement chimique et de pétrochimie.
Il convient également au soudage d'aciers inoxydables différents de la série 300 lorsqu'une chimie correspondante ou presque est requise.
Les applications typiques incluent les réservoirs, les canalisations, les cuves et les composants structurels en acier inoxydable 304.
ER308L est disponible sous forme de fil plein pour GMAW et SAW, et sous forme de tige droite pour GTAW.

Quel gaz de protection est utilisé avec l'ER308L ?

L'ER308L est généralement soudé avec un mélange de 98 % d'argon et 2 % d'oxygène (ou 98 % d'argon et 2 % de CO₂) pour les applications GMAW.
Pour GTAW, 100 % d’argon est couramment utilisé.
Pour SAW, un flux d'acier inoxydable approprié est requis avec le métal d'apport.
Le choix du gaz de protection affecte la stabilité de l'arc, l'apparence des cordons et la teneur en oxygène du métal fondu, qui à leur tour influencent la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques.

Qu'est-ce que l'ER316L et quelles sont ses principales propriétés ?

L'ER316L est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable austénitique à faible teneur en carbone, conçus pour le soudage des aciers inoxydables de type 316L et de type 316.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,03 %, du chrome à 18,0 % à 20,0 %, du nickel à 11,0 % à 14,0 % et du molybdène à 2,0 % à 3,0 %.
Le manganèse est présent entre 1,0 % et 2,5 % et le silicium entre 0,30 % et 0,65 %.
Le métal d'apport offre une résistance à la traction minimale de 75 000 psi (520 MPa) et un allongement minimum de 35 %.
L'ajout de molybdène offre une résistance améliorée à la corrosion par piqûres et fissures dans les environnements contenant du chlorure, ainsi qu'une résistance accrue au fluage à des températures élevées.
La faible teneur en carbone empêche la sensibilisation et la corrosion intergranulaire lors du soudage et du service à haute température.
L'ER316L est largement utilisé dans les applications de traitement chimique, pétrochimique et marine où une résistance aux chlorures et aux acides est requise.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER316L, ESAB OK Autrod 16.30, Hobart 316L et Hyundai ST-316L.

Quelles sont les applications typiques de l’ER316L ?

L'ER316L est utilisé pour souder les aciers inoxydables de type 316 et de type 316L dans les équipements de traitement chimique, les usines pétrochimiques et les environnements marins.
Il est également utilisé pour souder des composants exposés aux chlorures où la résistance aux piqûres est importante.
Les applications typiques incluent la tuyauterie, les réservoirs, les échangeurs de chaleur et les vannes en acier inoxydable 316.
L'ER316L est particulièrement adapté aux applications impliquant de l'acide acétique, de l'acide sulfurique et d'autres produits chimiques corrosifs nécessitant des aciers inoxydables contenant du molybdène.

Quelle est la différence entre ER316L et ER316LSi ?

ER316L et ER316LSi diffèrent principalement par leur teneur en silicium et les caractéristiques de soudage qui en résultent.
ER316L contient du silicium à raison de 0,30 % à 0,65 %, tandis que ER316LSi contient du silicium à raison de 0,65 % à 1,00 %.
La teneur plus élevée en silicium de l'ER316LSi améliore la fluidité du bain de soudure, le mouillage et l'apparence du cordon, ce qui le rend particulièrement adapté au GMAW et au soudage en position plate et horizontale.
Cependant, une teneur plus élevée en silicium peut réduire la résistance à la corrosion dans certains environnements en raison de la formation de phases riches en silicium.
L'ER316L est généralement préféré pour le GTAW et pour les applications nécessitant une résistance maximale à la corrosion, tandis que l'ER316LSi est préféré pour le GMAW et pour les applications où l'apparence et la productivité des soudures sont des priorités.

Qu’est-ce que l’ER347 et quelles sont ses principales propriétés ?

L'ER347 est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable austénitique stabilisé au niobium, conçus pour le soudage des aciers inoxydables de type 321 et de type 347, ainsi que pour le service à haute température.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,08 %, du chrome à 19,0 % à 21,5 %, du nickel à 9,0 % à 11,0 %, et du niobium plus tantale à un minimum de 10 fois la teneur en carbone jusqu'à un maximum de 1,00 %.
Le manganèse est présent entre 1,0 % et 2,5 % et le silicium entre 0,30 % et 0,65 %.
L'ajout de niobium stabilise le dépôt contre la sensibilisation en formant des carbures de niobium au lieu de carbures de chrome, empêchant ainsi la corrosion intergranulaire en service à haute température.
L'ER347 offre une résistance à la traction minimale de 75 000 psi (520 MPa) et un allongement minimum de 25 %.
Il est utilisé pour le soudage des aciers inoxydables stabilisés et pour les applications à haute température où une résistance à la sensibilisation est requise.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER347, ESAB OK Autrod 16.11, Hobart 347 et Hyundai ST-347.

Quelles sont les applications typiques de l’ER347 ?

L'ER347 est utilisé pour souder les aciers inoxydables de type 321 et de type 347 en service à haute température, tels que les composants de fours, les échangeurs de chaleur et la tuyauterie dans les usines pétrochimiques.
Il est également utilisé pour le soudage des aciers inoxydables stabilisés où la résistance à la corrosion intergranulaire est critique.
Les applications typiques incluent les équipements de traitement à haute température, les systèmes d'échappement et les composants exposés aux cycles thermiques.
L'ER347 est particulièrement adapté aux composants qui ne peuvent pas être traités thermiquement après soudage et doivent résister à la sensibilisation lors d'une exposition à des températures élevées.

Quelle est la différence entre ER347 et ER347Si ?

ER347 et ER347Si diffèrent principalement par leur teneur en silicium et les caractéristiques de soudage qui en résultent.
ER347 contient du silicium à raison de 0,30 % à 0,65 %, tandis que ER347Si contient du silicium à raison de 0,65 % à 1,00 %.
La teneur plus élevée en silicium de l'ER347Si améliore la fluidité du bain de soudure et l'apparence du cordon, de manière similaire à la différence entre l'ER316L et l'ER316LSi.
L'ER347Si est souvent préféré pour les applications GMAW où l'apparence lisse des cordons et un bon mouillage sont importants, tandis que l'ER347 est préféré pour les applications GTAW et nécessitant une résistance maximale à la corrosion.

Qu'est-ce que l'ER2209 et quelles sont ses principales propriétés ?

ER2209 est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable duplex conçus pour souder les aciers inoxydables duplex à 22 % de chrome tels que UNS S31803 et S32205.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,03 %, du chrome à 22,0 % à 24,0 %, du nickel à 8,5 % à 10,5 %, du molybdène à 2,5 % à 3,5 % et de l'azote à 0,10 % à 0,20 %.
La microstructure duplex offre une résistance élevée combinée à une excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte et à la corrosion par piqûre.
L'ER2209 offre généralement une résistance à la traction minimale de 100 000 psi (690 MPa) ou plus, dépassant largement celle des métaux d'apport en acier inoxydable austénitique.
L'ER2209 est largement utilisé dans les applications offshore, la construction navale, les pétroliers chimiques et la pétrochimie où une résistance élevée et une résistance aux chlorures sont requises.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER2209, ESAB OK Autrod 2209, Kobelco TC-S2209 et Hyundai ST-2209.

Quelles sont les applications typiques du ER2209 ?

L'ER2209 est utilisé pour souder des composants duplex en acier inoxydable dans les plates-formes pétrolières et gazières offshore, les pétroliers chimiques, les usines de dessalement et les équipements de traitement des pâtes et papiers.
Il est particulièrement adapté aux applications nécessitant une résistance élevée combinée à une résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure.
Les applications typiques incluent la tuyauterie, les récipients sous pression, les échangeurs de chaleur et les composants structurels en acier inoxydable 2205 duplex.
ER2209 est disponible sous forme de fil solide pour GMAW et SAW, et sous forme de tige droite pour GTAW.

Quel gaz de protection est utilisé avec l'ER2209 ?

L'ER2209 est généralement soudé avec un mélange de 98 % d'argon et 2 % d'oxygène ou 98 % d'argon et 2 % de CO₂ pour les applications GMAW.
Pour GTAW, 100 % d’argon est couramment utilisé.
Des ajouts d'azote au gaz de protection (généralement 1 % à 2 %) peuvent être utilisés pour favoriser la formation d'austénite dans le métal fondu et améliorer la résistance à la corrosion.
Le choix du gaz de protection affecte l’équilibre ferrite-austénite dans le dépôt de soudure, qui à son tour influence les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion.

Qu’est-ce que l’ER2594 et quelles sont ses principales propriétés ?

ER2594 est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable superduplex conçus pour le soudage des aciers inoxydables superduplex tels que UNS S32750 et S32760.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,03 %, du chrome à 24,0 % à 27,0 %, du nickel à 8,0 % à 10,5 %, du molybdène à 2,5 % à 4,5 % et de l'azote à 0,20 % à 0,30 %.
La teneur plus élevée en alliage offre une résistance supérieure à la corrosion par piqûres et fissures par rapport aux métaux d'apport duplex standard, avec un indice équivalent de résistance aux piqûres (PREN) supérieur à 40.
L'ER2594 offre une résistance à la traction élevée d'environ 116 000 psi (800 MPa) minimum et une excellente ténacité, ce qui le rend adapté aux environnements corrosifs les plus exigeants.
L'ER2594 est utilisé dans les applications offshore, d'eau de mer et de traitement chimique où les qualités duplex standard sont insuffisantes.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER2594, ESAB OK Autrod 2594, Kobelco TC-S2594 et Böhler Thermanit 25/09 CuT.

Quelles sont les applications typiques du ER2594 ?

L'ER2594 est utilisé pour souder des composants en acier inoxydable superduplex dans les plates-formes offshore, les équipements sous-marins, les canalisations d'eau de mer et les usines de traitement chimique.
Il est particulièrement adapté aux applications nécessitant une résistance maximale aux piqûres de chlorure et à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Les applications typiques incluent les collecteurs, les colonnes montantes, les pompes, les vannes et les échangeurs de chaleur fabriqués à partir d'aciers inoxydables superduplex tels que le 2507.
L'ER2594 est également utilisé pour le soudage des aciers inoxydables duplex lorsqu'une résistance à la corrosion plus élevée est requise que celle que l'ER2209 peut fournir.

Quelle est la différence entre ER2553 et ER2594 ?

ER2553 et ER2594 sont tous deux des métaux d'apport superduplex, mais ils diffèrent par la composition de leur alliage et les métaux de base prévus.
L'ER2553 contient du cuivre (environ 2 %) et une teneur plus faible en nickel (environ 5,5 %), ce qui le rend adapté au soudage des aciers inoxydables duplex à 25 % de chrome avec des ajouts de cuivre.
L'ER2594 ne contient aucun ajout délibéré de cuivre et a une teneur en nickel plus élevée (environ 9 %), ce qui le rend adapté au soudage des aciers inoxydables superduplex à 25 % de chrome sans cuivre.
Les deux classifications offrent une résistance élevée et une excellente résistance à la corrosion, mais le choix entre elles dépend de la composition spécifique du métal de base et des performances de corrosion requises.

Qu'est-ce que l'ER630 et quelles sont ses principales propriétés ?

L'ER630 est un fil et une baguette de soudage nus en acier inoxydable à durcissement par précipitation conçus pour le soudage d'aciers inoxydables ASTM A564 Type 630 (17-4 PH) et d'aciers inoxydables à durcissement par précipitation similaires.
Sa chimie typique du métal fondu déposé comprend du carbone à un maximum de 0,05 %, du chrome à 16,0 % à 16,75 %, du nickel à 4,5 % à 5,0 %, du cuivre à 3,25 % à 4,00 % et du niobium à 0,15 % à 0,30 %.
Le métal d'apport offre une résistance élevée grâce à un traitement thermique de durcissement par précipitation, avec une résistance à la traction généralement comprise entre 130 000 et 190 000 psi en fonction des conditions de traitement thermique.
L'ER630 est utilisé pour souder des composants PH 17-4 dans les applications aérospatiales, pétrochimiques et nucléaires où une résistance élevée et une résistance modérée à la corrosion sont requises.
Les noms commerciaux courants incluent Lincoln ER630, Harris ER630 (17-4PH) et Central Wire GEN 630.

Quelles sont les applications typiques du ER630 ?

L'ER630 est utilisé pour le soudage d'aciers inoxydables ASTM A564 Type 630 (17-4 PH) et d'aciers inoxydables similaires à durcissement par précipitation dans les applications aérospatiales, pétrochimiques et nucléaires.
Les applications typiques incluent les aubes de turbine, les composants de vannes, les arbres de pompe et les composants structurels nécessitant une résistance élevée et une résistance modérée à la corrosion.
Le métal d'apport convient à la fois aux conditions de recuit en solution et de vieillissement, et un traitement thermique après soudage peut être nécessaire pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées.

Quel traitement thermique est nécessaire après le soudage avec ER630 ?

Le traitement thermique après soudage pour l'ER630 implique généralement un recuit de mise en solution à environ 1 040 °C (1 900 °F) suivi d'un refroidissement rapide, puis un vieillissement à environ 480 °C à 620 °C (900 °F à 1 150 °F) pendant 1 à 4 heures en fonction de la combinaison de résistance et de ténacité souhaitée.
Le traitement de vieillissement précipite les phases riches en cuivre qui procurent l'effet fortifiant.
Les paramètres exacts du traitement thermique doivent être vérifiés avec la fiche technique du fabricant et les spécifications du matériau applicable, car ils dépendent du métal de base spécifique et des exigences de service.

Quelles sont les exigences en matière de composition chimique pour les métaux d'apport AWS A5.9 ?

AWS A5.9 spécifie les exigences de composition chimique pour chaque classification de métal d'apport nu en acier inoxydable.
Les exigences de composition contrôlent le carbone, le chrome, le nickel, le molybdène, le manganèse, le silicium, le phosphore, le soufre, l'azote, le cuivre, le niobium, le titane et d'autres éléments dans des limites maximales ou de plage spécifiées.
Ces exigences garantissent que le dépôt de soudure atteint la résistance à la corrosion, les propriétés mécaniques et les caractéristiques microstructurales prévues.
Les limites exactes de composition pour chaque classification sont fournies dans la norme et doivent être vérifiées avec la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Quelles sont les gammes typiques de carbone et de chrome ?

La teneur en carbone varie selon la classification, avec des qualités à faible teneur en carbone (L) telles que ER308L et ER316L limitées à un maximum de 0,03 %, des qualités standard telles que ER308 et ER316 limitées à un maximum de 0,08 % et des qualités à haute teneur en carbone (H) telles que ER308H ayant des niveaux de carbone minimum contrôlés pour une résistance aux températures élevées.
La teneur en chrome varie d'environ 18,0 % à 20,0 % pour ER316L, 19,5 % à 22,0 % pour ER308L, 19,0 % à 21,5 % pour ER347, 22,0 % à 24,0 % pour ER2209 et 24,0 % à 27,0 % pour ER2594.
La teneur en chrome est le principal déterminant de la résistance à la corrosion et est toujours maintenue au-dessus de 10,5 % pour garantir les propriétés inoxydables.
Les qualités de chrome plus élevées offrent une meilleure résistance à l’oxydation et à la corrosion à haute température.

Quelles sont les gammes typiques de nickel et de molybdène ?

La teneur en nickel varie selon la classification, le ER308L contenant environ 9,0 % à 11,0 %, le ER316L contenant 11,0 % à 14,0 %, le ER347 contenant 9,0 % à 11,0 %, le ER2209 contenant 8,5 % à 10,5 % et le ER2594 contenant 8,0 % à 10,5 %.
Le molybdène est un élément d'alliage clé dans ER316L (2,0 % à 3,0 %), ER317L (3,0 % à 4,0 %), ER2209 (2,5 % à 3,5 %) et ER2594 (2,5 % à 4,5 %), offrant une résistance améliorée aux piqûres et à la corrosion caverneuse.
Une teneur plus élevée en molybdène augmente la résistance à la corrosion induite par les chlorures, mais augmente également les coûts et peut réduire la ténacité si elle n'est pas équilibrée avec du nickel et de l'azote.
Le rapport nickel/chrome est soigneusement contrôlé pour garantir le bon équilibre d'austénite et de ferrite dans le dépôt de soudure.

Quelles sont les propriétés mécaniques des métaux d'apport AWS A5.9 ?

Les propriétés mécaniques des métaux d'apport AWS A5.9 sont déterminées par des essais de traction du métal entièrement soudé.
Les exigences de résistance à la traction varient selon la classification, reflétant les différents systèmes d'alliages et leurs applications prévues.
Les exigences d’allongement garantissent une ductilité adéquate pour les conditions de service prévues.
Pour les classifications duplex et superduplex, des exigences de résistance aux chocs sont également spécifiées, généralement à des températures allant de −20°C à −50°C.
Les exigences exactes en matière de propriétés mécaniques pour chaque classification doivent être vérifiées avec la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Quelle résistance à la traction est requise pour les classifications austénitiques ?

Les exigences de résistance à la traction pour les classifications austénitiques sont généralement de l'ordre de 75 000 psi (520 MPa) minimum pour les métaux d'apport standard de la série 300 tels que ER308L, ER316L et ER347.
Les classifications de la série 200 telles que ER209 et ER240 ont des exigences de résistance à la traction plus élevées, généralement de l'ordre de 100 000 psi (690 MPa) minimum, en raison des effets de renforcement du manganèse et de l'azote.
L'ER310 a une exigence de résistance à la traction d'environ 80 000 psi (550 MPa) minimum.
Les classifications spécialisées en alliages élevés telles que ER383 et ER385 ont généralement des exigences de résistance à la traction comprises entre 75 000 et 85 000 psi (520 à 590 MPa).
Ces valeurs doivent être vérifiées avec la fiche technique du fabricant et la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Quelle résistance à la traction est requise pour les classifications duplex ?

Les classifications d'acier inoxydable duplex dans AWS A5.9 ont des exigences de résistance à la traction nettement plus élevées que les classifications austénitiques.
ER2209 nécessite généralement une résistance à la traction minimale de 100 000 psi (690 MPa).
ER2553 nécessite généralement une résistance à la traction minimale de 110 000 psi (760 MPa).
ER2594 nécessite généralement une résistance à la traction minimale de 116 000 psi (800 MPa).
Ces niveaux de résistance élevés reflètent la microstructure biphasée des aciers inoxydables duplex, qui combine la résistance de la ferrite avec la résistance à la corrosion et la ténacité de l'austénite.
Les exigences exactes doivent être vérifiées avec la fiche technique du fabricant et la dernière édition de A5.9/A5.9M.

Comment choisir le bon métal d'apport AWS A5.9 ?

La sélection du bon métal d'apport AWS A5.9 dépend de la composition du métal de base, de la résistance à la corrosion requise, des propriétés mécaniques, de la température de service et du processus de soudage.
La première étape consiste à identifier la nuance d’acier inoxydable du métal de base et à sélectionner une classification de métal d’apport correspondante ou presque.
Pour les types 304 et 304L, ER308 ou ER308L est approprié ; pour les types 316 et 316L, ER316 ou ER316L est approprié ; pour les types 321 et 347, ER347 est approprié.
La deuxième étape consiste à prendre en compte les exigences en matière de teneur en carbone : qualités à faible teneur en carbone (L) pour la résistance à la corrosion, qualités standard pour un usage général et qualités à haute teneur en carbone (H) pour la résistance aux températures élevées.
La troisième étape consiste à considérer le processus de soudage : des formes en fil plein et en tige droite sont utilisées pour GMAW, GTAW et SAW, tandis que des formes composites à âme métallique sont utilisées pour GMAW et SAW.
Pour les métaux de base duplex et superduplex, des métaux d'apport duplex ou superduplex correspondants tels que ER2209 ou ER2594 sont requis.
Vérifiez toujours la sélection du métal d'apport avec les exigences du code applicable et les recommandations du fabricant.

Quel est le cadre décisionnel pour la sélection d'un métal d'apport AWS A5.9 ?

La première étape consiste à identifier la composition du métal de base et à sélectionner la famille de métaux d'apport correspondante : série 200 pour les austénitiques à haute teneur en manganèse, série 300 pour les austénitiques standard, série 400 pour les martensitiques et ferritiques et 2209/2594 pour les duplex et les superduplex.
La deuxième étape consiste à déterminer la teneur en carbone : choisissez un grade « L » pour une résistance maximale à la corrosion et à la sensibilisation, un grade standard pour un usage général ou un grade « H » pour une résistance à haute température.
La troisième étape consiste à sélectionner la forme du produit en fonction du procédé de soudage : fil plein pour GMAW et SAW, tige droite pour GTAW et fil composite à âme métallique pour GMAW et SAW.
La quatrième étape consiste à vérifier les exigences en matière de propriétés mécaniques, en particulier pour les métaux d'apport duplex et superduplex où une résistance élevée est une exigence clé.
La cinquième étape consiste à confirmer que le métal d'apport répond à toutes les exigences des codes ou spécifications applicables, telles que les désignations ASME Section IX F-Number et A-Number.

Quelles sont les désignations ASME F-Number et A-Number pour les métaux d'apport AWS A5.9 ?

Le numéro F de l'ASME est un groupe de métaux d'apport en fonction de leurs caractéristiques de soudage et de leur facilité d'utilisation, utilisé dans la qualification des procédures de soudage selon la section IX de l'ASME.
La plupart des métaux d'apport pour acier inoxydable dans AWS A5.9 sont regroupés sous le numéro F 6, qui couvre les aciers inoxydables austénitiques et duplex, notamment ER308L, ER316L, ER347 et ER2209.
Certaines classifications spécialisées peuvent être regroupées sous le numéro F 5 ou le numéro F 6 en fonction de leur composition et de leurs caractéristiques de soudage.
Le numéro A est un groupe basé sur la composition chimique du métal fondu déposé, utilisé pour la qualification des procédures de matériaux ferreux.
Pour les métaux d'apport en acier inoxydable, le numéro A correspond au type d'alliage, tel que A-8 pour les aciers inoxydables austénitiques, A-9 pour les aciers inoxydables duplex et A-10 pour les aciers inoxydables superduplex.
Les attributions exactes des numéros F et A doivent être vérifiées avec la dernière édition de l'ASME Section IX.

Quelles normes connexes dois-je connaître ?

AWS A5.9 fait partie d'une famille plus large de spécifications de métaux d'apport AWS pour l'acier inoxydable et d'autres matériaux.
Comprendre ces normes associées permet de garantir que les spécifications correctes sont appliquées pour chaque procédé de soudage et chaque métal de base.
Les principales normes associées sont A5.4, A5.22, A5.30 et A5.28.
Chacun couvre différentes formes de produits, systèmes d’alliages ou procédés de soudage.

Qu'est-ce qu'AWS A5.4/A5.4M ?

AWS A5.4/A5.4M couvre les électrodes enrobées d'acier inoxydable pour le soudage à l'arc métallique blindé.
La spécification comprend des classifications telles que E308L-16, E316L-17, E347-16 et E2209-15, qui correspondent à de nombreuses classifications de métaux d'apport nus dans A5.9.
Ces électrodes enrobées sont utilisées pour le soudage manuel à la baguette des aciers inoxydables, tandis que les fils et tiges nus A5.9 sont utilisés pour les procédés à arc sous protection gazeuse et submergé.
Vérifiez avec la dernière édition pour les classifications actuelles.

Qu'est-ce qu'AWS A5.22/A5.22M ?

AWS A5.22/A5.22M couvre les électrodes et les tiges fourrées et métalliques en acier inoxydable pour le soudage à l'arc.
La spécification comprend des classifications telles que E308LT1-1, E316LT1-1 et E2209T1-1, qui sont utilisées avec les procédés de soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) et de soudage à l'arc avec fil fourré.
Les nouvelles classifications de l’édition 2024 incluent également toutes les électrodes à âme métallique actuellement classées A5.9/A5.9M ; dans la prochaine révision de A5.9/A5.9M, ces électrodes à âme métallique seront supprimées de cette spécification.
Vérifiez avec la dernière édition pour les classifications actuelles.

Qu'est-ce qu'AWS A5.30/A5.30M ?

AWS A5.30/A5.30M couvre les inserts consommables utilisés dans le soudage par passe de racine de tuyaux et de tubes.
La spécification comprend des classifications pour les inserts en acier inoxydable, en alliage de nickel et en acier au carbone.
Ces inserts sont utilisés avec le soudage à l'arc sous gaz tungstène pour fournir une chimie et une géométrie de passe de racine cohérentes.
Vérifiez avec la dernière édition pour les classifications actuelles.

Qu'est-ce que la norme ISO 14343 et quel est son rapport avec AWS A5.9 ?

ISO 14343 est la norme internationale pour les fils-électrodes, les bandes-électrodes, les fils et les baguettes pour le soudage à l'arc des aciers inoxydables et résistants à la chaleur.
Le système de classification ISO 14343 utilise une structure de désignation différente de celle d'AWS A5.9, mais de nombreux produits portent une double classification dans les deux systèmes.
Par exemple, ER308L sous AWS A5.9 correspond à ISO 14343-AG 19 9 L ou W 19 9 L.
ER316L correspond à ISO 14343-AG 19 12 3 L ou W 19 12 3 L.
La correspondance est spécifique au produit et doit être vérifiée avec la fiche technique du fabricant et les dernières éditions des deux normes.

Où puis-je trouver la liste complète officielle des types AWS A5.9/A5.9M ?

La source faisant autorité pour la liste complète des classifications AWS A5.9/A5.9M est la dernière édition de la spécification elle-même, disponible auprès de l'American Welding Society à l'adresse pubs.aws.org ou auprès de distributeurs de normes agréés tels que l'ANSI.
La spécification comprend des tableaux détaillés couvrant les exigences de composition chimique, les propriétés mécaniques minimales, les formes de produits et les exigences d'emballage pour chaque classification.
Les fiches techniques des fabricants et les catalogues de consommables de soudage répertorient également les classifications AWS A5.9, mais celles-ci doivent être comparées à la spécification officielle pour plus d'exactitude.
Étant donné que les classifications peuvent être ajoutées ou révisées à chaque édition, vérifiez toujours avec la dernière édition A5.9/A5.9M pour vous assurer que votre sélection de métal d'apport correspond à la liste de classification actuelle.