Dans les coudes duplex en acier inoxydable, la ferrite et l'austénite représentent chacune environ la moitié de la composition, offrant une résistance à la corrosion, une ténacité et une solidité élevées, ainsi qu'une bonne performance globale. Ces propriétés les rendent largement utilisés dans divers domaines d’ingénierie. L'austénite réduit considérablement la fragilité de l'acier au ferrite de chrome tout en conservant une excellente ténacité, tandis que la ferrite améliore efficacement la limite d'élasticité et la résistance à la corrosion de l'acier. La limite d'élasticité et la résistance à la corrosion des coudes duplex en acier inoxydable sont supérieures à celles de l'acier inoxydable austénitique, ce qui les rend bien adaptés pour répondre aux exigences de performances complètes et offrent une valeur d'application élevée.
L’une des caractéristiques clés des coudes duplex en acier inoxydable est leur limite d’élasticité, qui peut dépasser 500 MPa. Cela offre des avantages significatifs en termes de réduction du poids structurel et des coûts des matériaux. De plus, dans les environnements difficiles, les coudes duplex en acier inoxydable présentent une résistance supérieure aux piqûres, à la corrosion caverneuse, à la corrosion sous contrainte et à la fatigue par corrosion par rapport à l'acier inoxydable ordinaire. Les coudes duplex en acier inoxydable contiennent des niveaux élevés d'éléments d'alliage Cr, Mo et N, ont une faible teneur en carbone et utilisent généralement des matériaux d'apport à haute teneur en Ni pendant le soudage. Cela garantit qu'une quantité suffisante d'austénite est maintenue dans la soudure et dans la microstructure de la zone affectée thermiquement (HAZ), améliorant ainsi la résistance à la corrosion et la plasticité du joint soudé.
Les coudes duplex en acier inoxydable ont également de bonnes performances de soudage. Comparés à l'acier inoxydable austénitique, les coudes en acier inoxydable duplex ont moins tendance à se fissurer à chaud pendant le soudage et les joints sont moins susceptibles de devenir cassants par la suite. La tendance au grossissement des grains de ferrite dans la zone affectée thermiquement est également minime. Lors du soudage de coudes duplex en acier inoxydable, des changements de phase notables se produisent dans la soudure, ce qui peut affecter considérablement la résistance à la corrosion du joint. Il est important pendant le processus de soudage de garantir que la soudure et la zone affectée thermiquement maintiennent un équilibre approprié entre les structures de ferrite et d'austénite.
Pendant le processus de soudage, lorsque l’apport de chaleur de soudage est élevé, la vitesse de refroidissement de la soudure est lente. Ceci favorise la transformation de la phase ferrite en phase austénite, augmentant la proportion d'austénite dans la structure et provoquant la croissance de grains de ferrite dans la soudure. Cela peut entraîner une fragilisation et une diminution de l'indice de plasticité du joint soudé. À l’inverse, lorsque l’apport thermique de soudage est insuffisant et que la vitesse de refroidissement est rapide, la transformation de la ferrite en austénite est inhibée, affectant la proportion d’austénite dans la structure de la soudure. Cela peut conduire à un durcissement de la structure et à des fissures qui nuisent à la résistance aux chocs de la zone affectée thermiquement.
Lors du soudage, le coude en acier inoxydable duplex 2205 se solidifie initialement pour produire une structure en ferrite. La ferrite reste stable à haute température et se transforme en phase austénite lorsque la température atteint la température de solvus. Au début de la solidification, de la ferrite se forme à partir de la phase liquide. Lorsque la température descend en dessous de la température de solvus de la ferrite, l'austénite se nuclée et se développe le long des grains de ferrite jusqu'à ce qu'elle recouvre les joints des grains de ferrite. Plus tard, l'austénite précipite à partir de l'austénite limite des grains sous la forme de bandes latérales de Widmanstätten.
Actuellement, il existe différentes méthodes de soudage pour les coudes duplex en acier inoxydable. Pour obtenir une bonne formation de soudure tout en augmentant la vitesse de soudage et en répondant aux exigences de soudage à faible consommation d'énergie et à haut rendement, Lide Pipe Industry a proposé l'utilisation du soudage à grande vitesse par impulsion à double fil. La technologie de soudage à double fil augmente considérablement l'apport de chaleur, garantissant un bain de fusion formé par la fusion du matériau de base et du fil de soudage. De plus, le métal en fusion dans la piscine est vigoureusement agité par l'action conjointe de plusieurs fils de soudage, ce qui aide à empêcher un excès de métal liquide de s'écouler vers la queue de la piscine et favorise un soudage stable à grande vitesse. La méthode à double fil introduit également un arc supplémentaire, ce qui améliore considérablement la répartition du champ de température dans la zone de fusion, améliore l'efficacité du dépôt et la vitesse de soudage et réduit l'apport de chaleur pendant le soudage.
