Comparaison des performances de soudage entre l'acier à faible teneur en carbone et l'acier à haute teneur en carbone

La soudabilité deacierdépend principalement de sa composition chimique. Parmi tous les éléments, le carbone exerce l’influence la plus importante ; la teneur en carbone décide directement de la soudabilité de l'acier. La plupart des autres éléments d'alliage nuisent aux performances de soudage, mais leurs effets négatifs sont bien plus faibles que ceux du carbone.

Généralement, l'acier à faible teneur en carbone présente une soudabilité favorable et nécessite rarement des techniques de traitement spéciales. Des électrodes de base et un préchauffage approprié ne sont nécessaires que pour le soudage à basse température, les plaques épaisses ou les constructions de haute qualité. Si les teneurs en carbone et en soufre de l'acier à faible teneur en carbone atteignent près de la limite supérieure, les opérateurs doivent adopter des électrodes de qualité supérieure à faible teneur en hydrogène, effectuer un préchauffage et un post-chauffage, choisir des profils de rainures raisonnables et réduire le taux de fusion pour arrêter les fissures à chaud.

L'acier au carbone moyen est sujet aux fissures à froid pendant le soudage. Une teneur en carbone plus élevée entraîne une tendance au durcissement par trempe plus forte dans la zone affectée par la chaleur et un risque plus élevé de fissures à froid, ce qui détériore la soudabilité. L’augmentation de la teneur en carbone dans le métal de base augmente la concentration de carbone à l’intérieur du métal soudé. En plus des effets néfastes du soufre, des fissures chaudes apparaissent facilement sur les cordons de soudure. Par conséquent, des électrodes de base résistantes aux fissures, associées à un préchauffage et un post-chauffage, sont nécessaires pour réduire les risques de fissures lors du soudage des aciers à teneur moyenne en carbone.

L'acier à haute teneur en carbone a la pire soudabilité en raison de sa teneur élevée en carbone. Le soudage génère d'importantes contraintes résiduelles et la zone affectée thermiquement présente une forte tendance au durcissement par trempe ainsi qu'un risque élevé de formation de fissures à froid. Les fissures à chaud se développent ici plus facilement que sur l'acier à teneur moyenne en carbone. Pour cette raison, l'acier à haute teneur en carbone est rarement utilisé pour les structures soudées générales et n'est appliqué qu'au soudage de réparation de fonderie ou au soudage de surface. Un traitement de trempe doit être effectué après le soudage pour libérer les contraintes internes, stabiliser la microstructure métallique, éviter les fissures et optimiser les performances de soudage.