Le fil de soudage en titane est un métal d'apport utilisé pour assembler le titane par soudage à l'arc sous gaz inerte avec électrode de tungstène (GTAW ou TIG) et soudage à l'arc sous gaz inerte avec fil électrode fusible (GMAW ou MIG). AWS A5.16/A5.16M classe les électrodes et baguettes en titane et alliages de titane principalement selon la composition chimique de l'électrode et traite également des exigences générales, des essais, de l'emballage et des recommandations d'application. Ce guide explique les classifications ERTi courantes, le lien entre la sélection du métal d'apport, le métal de base et le mode opératoire de soudage qualifié, les formes d'approvisionnement à définir dans une demande de prix, ainsi que les contrôles de procédé qui affectent l'acceptation des soudures.
Comment sélectionner une classification ERTi AWS A5.16
La sélection du métal d'apport doit suivre la conception technique et la spécification de mode opératoire de soudage qualifié (WPS), étayée par le procès-verbal de qualification de mode opératoire applicable (PQR). La correspondance avec la famille d'alliage nominale constitue un point de départ, et non la règle complète d'acceptation.
| Classification du métal d'apport | Famille d'alliage nominale | Contexte de sélection typique, sous réserve de WPS/PQR |
|---|---|---|
| ERTi-1 / ERTi-2 / ERTi-3 / ERTi-4 | Classifications de titane commercialement pur | Matériaux de base en titane commercialement pur |
| ERTi-5 | Ti-6Al-4V | Applications des alliages Grade 5 |
| ERTi-7 | Ti-0.15Pd | Applications en service corrosif de Grade 7 |
| ERTi-9 | Ti-3Al-2.5V | Applications des alliages Grade 9 |
| ERTi-12 | Ti-0.3Mo-0.8Ni | Applications en service corrosif Grade 12 |
| ERTi-23 | Ti-6Al-4V ELI | Applications ELI lorsque requis par la conception et la procédure de soudage |
ERTi-2 est une classification de métal d'apport en titane commercialement pur couramment spécifiée. Confirmez-la par rapport au matériau de base, au service, à la conception du joint et au WPS/PQR. Une valeur minimale de résistance à la traction issue d'une spécification de produit de matériau de base ne doit pas être présentée comme fondement de la classification AWS du métal d'apport.
Métal d'apport de soudage AWS A5.16 par rapport au fil général ASTM B863
Deux spécifications différentes sont souvent confondues dans les demandes. AWS A5.16/A5.16M couvre les électrodes et baguettes de soudage en titane. ASTM B863 couvre le fil en titane et alliage de titane pour applications générales. Indiquez l'utilisation prévue et la spécification applicable, car un même diamètre nominal ne rend pas un fil général acceptable comme métal d'apport de soudage.
| Spécification | Ce qui est couvert |
|---|---|
| AWS A5.16/A5.16M | Électrodes et baguettes de soudage en titane |
| ASTM B863 | Fil en titane et alliages de titane pour applications générales |
Quelle forme et quelles dimensions doivent figurer dans la demande de prix ?
Indiquez si le procédé nécessite des baguettes droites de longueur de coupe ou du fil sur bobine, puis fournissez la classification ERTi, le diamètre, la longueur de coupe ou l'exigence de bobine, la quantité, les exigences de surface et de propreté, l'emballage et le périmètre documentaire. Beiyu confirme le diamètre, la longueur, la configuration de bobine et le mode d'emballage proposés pour la classification sélectionnée avant la libération de la commande, plutôt que de considérer une plage fixe comme universelle.
Quels contrôles de soudage affectent l'acceptation du titane ?
Le soudage du titane exige une préparation du joint, une manipulation du métal d'apport et une protection par gaz inerte conformes au WPS qualifié. Maintenez le joint et le métal d'apport exempts de contamination, protégez la racine de soudure lorsque requis et maintenez la protection sur la soudure et la zone affectée thermiquement pendant la durée indiquée par la procédure. Une coloration peut indiquer un problème de protection, mais la couleur de la soudure seule ne constitue pas un essai complet d'acceptation mécanique ou selon un code. Appliquez les critères d'acceptation du WPS applicable, du code de fabrication et de la spécification du projet.
Contextes d'application courants
ERTi-2 est couramment envisagé pour la fabrication en titane commercialement pur, notamment pour les joints de tubes, tube-à-plaque tubulaire et d'équipements de procédé, lorsque la procédure qualifiée sélectionne cette classification. ERTi-5 est destiné aux applications en alliage Ti-6Al-4V lorsque la conception et le WPS exigent un métal d'apport d'alliage correspondant. ERTi-7, ERTi-12 et ERTi-23 répondent à leurs familles d'alliages et exigences de service respectives, sous réserve de la qualification de l'ingénierie et de la procédure.
| Classification | Contexte d'application fourni par le guide |
|---|---|
| ERTi-2 | Couramment envisagé pour la fabrication en titane commercialement pur, notamment pour les assemblages de tubes, de tubes à plaques tubulaires et d'équipements de procédé, lorsque la procédure qualifiée sélectionne cette classification |
| ERTi-5 | Convient aux applications en alliage Ti-6Al-4V lorsque la conception et la procédure de soudage exigent un métal d'apport d'alliage correspondant |
| ERTi-7, ERTi-12 et ERTi-23 | Répondent à leurs familles d'alliages et exigences de service respectives, sous réserve de qualification technique et de procédure |
Éléments à indiquer dans une demande de prix pour du fil de soudage en titane
Indiquez la classification ERTi, le matériau de base, le procédé de soudage, la spécification applicable au métal d'apport, le diamètre, la forme, la longueur de coupe ou l'exigence de bobine, la quantité, les exigences de surface et de propreté, l'emballage et le périmètre du certificat ou de la traçabilité. Les champs requis relatifs au MTC, au certificat de réception 3.1 selon EN 10204 et à la traçabilité par numéro de coulée ou lot doivent être indiqués dans la demande de prix et confirmés dans l'offre et la commande.
| Élément à indiquer dans une demande de prix de fil de soudage | Détail |
|---|---|
| Classification | La classification ERTi |
| Matériau de base et procédé | Le matériau de base et le procédé de soudage |
| Spécification applicable | La spécification applicable au métal d'apport |
| Forme et dimensions | Diamètre, forme et longueur de coupe ou exigence de bobine |
| Quantité | La quantité commandée |
| Surface et emballage | Exigences relatives à la surface et à la propreté, et emballage |
| Certificat et traçabilité | Certificat matière requis, champs de traçabilité par numéro de coulée ou par lot et EN 10204 3.1, indiqués dans la demande de prix et confirmés dans l'offre et la commande |
Consultez les formes de métal d'apport TIG et MIG sur la page produit des fils de soudage en titane et métaux d'apport ERTi. Pour des filières de fil plus étendues, consultez la catégorie de fils en titane, comparez les alliages dans la guide de comparaison des nuances de titane, et examinez les options de tubes pour les assemblages soudés sur la catégorie tubes en titane. Envoyez le matériau de base, la classe ERTi, le diamètre, la forme, la quantité et les exigences documentaires à [email protected] pour examen de l'offre.
Fil de titane : poids par mètre et mètres par kilogramme
Le fil d'apport est acheté au poids et consommé à la longueur, le chiffre dont un ingénieur en soudage a réellement besoin est donc le nombre de mètres par kilogramme. Le tableau donne les deux sens sur toute la gamme de fils étirés, du fil fin de 0,1 mm aux diamètres utilisés pour les travaux TIG et MIG, en titane commercialement pur et en Ti-6Al-4V.
| Diamètre (mm) | Grade 2 / ERTi-2 | Grade 5 / ERTi-5 | ||
|---|---|---|---|---|
| kg/m | m/kg | kg/m | m/kg | |
| 0.1 | 0.000035 | 28,231 | 0.000035 | 28,741 |
| 0.15 | 0.00008 | 12,547 | 0.00008 | 12,774 |
| 0.2 | 0.00014 | 7,058 | 0.00014 | 7,185 |
| 0.3 | 0.00032 | 3,137 | 0.00031 | 3,193 |
| 0.4 | 0.00057 | 1,764 | 0.00056 | 1,796 |
| 0.5 | 0.00089 | 1,129 | 0.00087 | 1,150 |
| 0.6 | 0.0013 | 784 | 0.0013 | 798 |
| 0.8 | 0.0023 | 441 | 0.0022 | 449 |
| 0.9 | 0.0029 | 349 | 0.0028 | 355 |
| 1.0 | 0.0035 | 282 | 0.0035 | 287 |
| 1.2 | 0.0051 | 196 | 0.0050 | 200 |
| 1.6 | 0.0091 | 110 | 0.0089 | 112 |
| 2.0 | 0.0142 | 71 | 0.0139 | 72 |
| 2.4 | 0.0204 | 49 | 0.0200 | 50 |
| 3.0 | 0.0319 | 31 | 0.0313 | 32 |
| 3.2 | 0.0363 | 28 | 0.0356 | 28 |
| 4.0 | 0.0567 | 18 | 0.0557 | 18 |
| 5.0 | 0.0886 | 11 | 0.0870 | 11 |
| 6.0 | 0.1275 | 8 | 0.1253 | 8 |
Les deux colonnes proviennent de la même section transversale : W (kg/m) = π × d² × ρ ÷ 4000, et les mètres par kilogramme en sont l'inverse. Les densités sont de 4,51 g/cm³ pour le titane commercialement pur et de 4,43 g/cm³ pour Ti-6Al-4V.
L'utilisation pratique consiste à estimer un travail plutôt qu'à le chiffrer. Un cordon de soudure consomme une longueur de métal d'apport qui dépend de la préparation du joint, de la technique et du taux de dépôt plutôt que du seul diamètre du fil, ces valeurs convertissent donc une estimation de longueur en poids d'achat, et non l'inverse. Les baguettes TIG en longueurs de coupe sont généralement fournies en longueurs de 1000 mm, ce qui rend le calcul direct : à 1,6 mm en titane commercialement pur, un kilogramme représente environ 110 baguettes. Pour les petits diamètres, les chiffres s'inversent, et un kilogramme de fil de 0,1 mm représente environ 28 kilomètres, raison pour laquelle le fil fin est acheté au poids et planifié par bobine.
Le fil en bobine comporte une variable supplémentaire. Le poids de la bobine est nominal, et la longueur utilisable sur une bobine partiellement utilisée est inconnue sans la peser, les procédés continus sont donc normalement planifiés selon le nombre de bobines avec une marge plutôt que selon des mètres calculés. Les diamètres intermédiaires entre les lignes, ainsi que les nuances de métal d'apport au nickel et au zirconium, sont couverts par la calculateur de poids du titane.
Détails des spécifications avec sources
Le document du métal d'apport porte lui-même 2 désignations qu'il vaut mieux citer exactement : l'édition 2013 est publiée sous AWS A5.16/A5.16M:2013 (ISO 24034:2010 MOD), une adoption modifiée de la norme internationale des métaux d'apport, et l'ASME republie le même texte dans la Section II Partie C sous SFA-5.16. Le renvoi SFA-5.16 d'un fabricant travaillant sous code et le renvoi AWS A5.16 d'un ingénieur soudage aboutissent donc au même jeu de classifications, et c'est pourquoi la demande de prix doit citer la désignation et l'édition contre lesquelles le descriptif de mode opératoire de soudage a été qualifié.
La fiche d'usine de Beiyu associe ses grades de fil tréfilé à 7 classifications ERTi, ERTi-1, ERTi-2, ERTi-4, ERTi-5, ERTi-7, ERTi-9 et ERTi-12, chacune libérée avec une composition chimique de coulée vérifiée dans l'un des 2 laboratoires désignés. Dans les demandes de prix de fil de soudage que Beiyu a examinées au cours de 15 années de travail d'exportation de titane, le champ le plus souvent absent est le grade du métal de base écrit à côté de la classe ERTi ; ajouter cette seule ligne permet à Beiyu de recouper la classification avec le matériau de base avant l'offre plutôt qu'après.