Soudage des alliages de nickel

Le soudage des alliages de nickel est très difficile en raison de leurs propriétés physiques et chimiques particulières - une forte propension à la formation de pores avec un changement brutal de la solubilité de l'azote, de l'hydrogène et de l'oxygène lors de la transition du métal de l'état solide à l'état liquide. Lors du soudage à l'arc de nickel de haute pureté dans l'argon, la principale source de pores est l'azote, qui se dissout en grandes quantités dans le métal liquide et qui est presque insoluble dans le nickel solide.

Pour obtenir des soudures sans pores, une condition importante est la propreté de la surface du fil-électrode, des bords soudés, des consommables de soudage et du métal de base (revêtements d'électrodes, flux, gaz de protection), ainsi que la fixation de l'hydrogène et la désoxydation dans le processus de soudage du nickel. Ces problèmes sont résolus par l'introduction de désoxydants puissants dans le bain de soudure (titane, aluminium, etc.) et par l'utilisation de revêtements ou de fondants capables de convertir l'hydrogène en composés HP volatils stables ou de lier les oxydes de nickel. C'est pourquoi le processus de soudage peut protéger de manière fiable la zone à souder de l'air atmosphérique, en dégazant le bain de soudure et en assurant une bonne désoxydation. Une mesure efficace pour prévenir la porosité consiste à souder avec un arc court (jusqu'à 1,5 mm), ce qui réduit considérablement le flux de gaz provenant de l'atmosphère.

La forte propension du nickel à la fissuration par cristallisation est due à la formation de gros grains aux joints de grains, qui ont une structure transcristalline. Pour éviter l'apparition de fissures dans le métal de base, ainsi que dans la soudure, il est nécessaire de limiter la teneur en impuretés nocives et d'introduire des éléments qui lient le soufre dans les composés les plus réfractaires : jusqu'à 0,1 % de Mg et jusqu'à 5 % de Mn.

L'objectif principal du développement d'un procédé de soudage est de s'assurer que les propriétés de fonctionnement requises des joints sont atteintes. Le procédé peut être complètement différent, même pour le même alliage. Lors du soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel, il n'est pas nécessaire que la soudure ait la même composition chimique que le métal de base, car même une correspondance parfaite n'évite pas les fissures, les pores , etc. Des alliages complexes peuvent être utilisés pour obtenir les propriétés requises de la soudure et éviter les défauts.