Indicateurs d'utilisabilité des électrodes à noyau de flux: que signifient-ils?

Q: Je suis un nouveau vendeur pour une entreprise de fournitures de soudage. J'ai remarqué que le numéro de classification AWS pour la plupart des fils fourrés que nous transportons est le même à l'avant, mais qu'ils ont ensuite des numéros de tirets différents à l'arrière. Certains exemples de numéros sont E71T-1, E71T-8, E71T-9, E71T-11, etc. Certains fils comportent même deux ou trois numéros. J'ai entendu ces «numéros de tableau de bord» appelés numéros de capacités de performance. Mais que signifient-ils exactement? De plus, comment certains fils peuvent-ils avoir plus d'un numéro AWS?

R: Les numéros de tirets que vous demandez sont appelés «Indicateurs d'utilisabilité» et se réfèrent à l'utilisabilité de l'électrode avec des exigences de polarité et de caractéristiques générales de fonctionnement. Avant de discuter des spécificités de chaque désignateur, un rapide examen de la signification de l'ensemble du numéro de classification de l'American Welding Society (AWS) d'une électrode s'impose. La figure 1 montre la clé du numéro de classification AWS d'une électrode. Chaque lettre et chiffre du nombre indique quelque chose à propos de l'électrode. Des détails complets sur ces numéros de classification d'électrodes et d'autres sont contenus dans le document AWS A5.20 / A5.20M: 2005, intitulé «Spécifications des électrodes en acier au carbone pour le soudage à l'arc fourré».

Comme indiqué précédemment, les désignateurs d'utilisabilité des électrodes à noyau de flux spécifient les exigences de polarité et les caractéristiques générales de fonctionnement. Ces désignations peuvent être 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, G ou GS. Chaque désignation d'utilisation indique un groupe général d'électrodes qui contiennent des caractéristiques d'utilisation similaires. Les exceptions sont les classifications «G» et «GS», où les caractéristiques d'utilisation peuvent différer entre des électrodes classées de manière similaire.

Le «G» signifie le classement «général». «GS» signifie des applications générales, à «passage unique» uniquement. Dans les deux cas, il est général parce que toutes les exigences particulières spécifiées pour les autres classifications de désignation ne sont pas spécifiées pour cette classification. L'intention de la désignation générale est de permettre aux électrodes à noyau de flux nouvellement développées, qui peuvent différer d'une manière ou d'une autre de toutes les autres désignations d'utilisabilité, d'être encore classées selon la spécification du métal d'apport. Cela permet à une électrode d'être utilisée immédiatement, sans avoir à attendre potentiellement des années pour que la spécification du métal d'apport soit révisée pour créer une nouvelle désignation d'utilisabilité.

L’indicateur d’utilisation indique également le type de système de blindage d’une électrode à noyau de flux particulier. AWS classe toutes les électrodes à noyau de flux dans un seul groupe pour le processus de soudage à l'arc à noyau de flux (FCAW). Cependant, il existe deux catégories ou sous-ensembles d'électrodes fondamentalement différents dans ce groupe. Il s'agit notamment d'électrodes auto-blindées à noyau de flux (processus FCAW-S) et d'électrodes à protection gazeuse à noyau de flux (processus FCAW-G). Ce sont toutes des électrodes tubulaires avec des éléments fondants à l'intérieur de l'électrode qui, entre autres, produisent une couverture de laitier de la soudure. Cependant, les électrodes auto-blindées produisent complètement leur propre système de protection (comme le soudage à l'arc en métal blindé (SMAW) ou les électrodes en bâton), tandis que les électrodes à protection gazeuse utilisent également un système de gaz de protection externe (c'est-à-dire qu'elles sont à double blindage).

Ces indicateurs d'utilisabilité peuvent être subdivisés en deux catégories principales d'électrodes comme suit:
Électrodes auto-blindées à noyau de flux: T-3, -4, -6, -7, -8, -10, -11, -13, -14, -G, -GS
Électrodes blindées au gaz, fourrées: T-1, -2, -5, -9, -12, -G, - GS

Des informations détaillées sur chacune de ces classifications de désignation d'utilisabilité se trouvent dans la spécification de métal d'apport fourré en acier au carbone AWS A5: 20 / A5.20M: 2005 *. Divers tableaux de la spécification incluent des exigences pour chaque désignation d'utilisabilité. Le tableau 1 répertorie les propriétés mécaniques requises. Le tableau 2 répertorie les «exigences d'utilisabilité des électrodes», y compris la position de soudage, l'utilisation ou l'absence d'utilisation d'un gaz de protection externe, la polarité et l'application (simple ou multipasse). Le tableau 3 répertorie les tests requis pour la classification. Le tableau 6 répertorie les exigences en matière de composition chimique du métal soudé. De plus, l'annexe A, section A7, contient une description détaillée et l'utilisation prévue pour chaque indicateur d'utilisabilité.

Un résumé des principaux points de chaque groupe de désignation d'utilisabilité est inclus dans cet article aux figures 2 et 3.



* Le double système de numérotation pour les spécifications des métaux d'apport (par exemple A5: 20 / A5: 20M) signifie qu'ils incluent à la fois les unités anglaises et les unités métriques. L'année de publication est également incluse à la fin du numéro de document.

Pour répondre à la deuxième question de cette colonne, certaines électrodes portent en effet deux numéros de classification AWS différents ou plus. Ceci est assez courant avec les électrodes qui sont classées deux fois comme électrode «T-1» et «T-9». En revenant à la figure 3, notez que ces deux désignations d'utilisabilité ont exactement les mêmes électrodes et caractéristiques de fonctionnement. La seule différence concerne les propriétés d'impact. Une électrode «9» a une exigence de résistance aux chocs plus stricte de 20 ft • lbf @ -20⁰ F (27 J @ -29⁰ C) par rapport à une électrode «1» de 20 ft • lbf @ 0⁰ F (27 J @ -18⁰ C) ). Par conséquent, si une électrode spécifique peut répondre à l'exigence de ténacité minimale aux chocs à la température la plus froide de -20 ° F (-29 ° C), elle peut également la satisfaire plus facilement à la température plus chaude de 0 ° F (-18 ° C). Ainsi, une électrode peut répondre aux exigences de deux classifications d'utilisabilité différentes.

Dans d'autres cas, les électrodes peuvent être tri-classifiées comme électrodes «T-1», «T-9» et «T-12». Une classification de désignation «12» a également exactement les mêmes caractéristiques d'électrode et de fonctionnement qu'une classification «1» et «9». Une classification «12» a un niveau maximal de manganèse (Mn) légèrement inférieur et une limite de résistance à la traction maximale légèrement inférieure à celle des classifications «1» et «9». Par conséquent, les électrodes «12» satisfont également aux exigences des électrodes «1» et «9». Alors que les électrodes «12» étaient traditionnellement classées par elles-mêmes, les fabricants ont plus récemment commencé à les tri-classifier.

Notez que les électrodes à noyau de flux peuvent également avoir un désignateur "J" en option. Cela signifie que l'électrode peut répondre à une exigence de résistance aux chocs encore plus stricte de 20 pi • lbf à -40 ° F (27 J à -40 ° C). La plupart des électrodes «12» ont la désignation optionnelle J. Cependant, une électrode «12» ne doit pas techniquement respecter les valeurs d'encoche en V de Charpy (CVN) de 20 pi • lbf @ -40⁰ F (27 J @ -40⁰ C), c'est juste que la plupart le font. Notez également que si la plupart des électrodes «1» / «9» n'ont pas d'indicateur J optionnel, elles pourraient techniquement l'avoir si elles remplissaient les conditions d'impact. Et en fait, certains portent l'indicateur J en option, comme l'électrode Outershield® 71M de Lincoln Electric.

Cette colonne s'est concentrée sur les électrodes en acier au carbone. Cependant, il existe également des électrodes fourrées faiblement alliées sur le marché du soudage. Ces électrodes sont classées dans le document AWS A5.29: A5.29M: 2010 «Spécifications pour les électrodes faiblement alliées pour le soudage à l'arc fourré». Ces électrodes produisent des soudures qui sont généralement plus résistantes que les soudures faites avec des électrodes en acier au carbone et ont des résistances à la traction minimales de 80 à 120 ksi (550 à 827 MPa).

Leurs numéros de classification d'électrodes sont similaires à ceux des électrodes en acier au carbone, y compris des classifications de désignation d'utilisabilité similaires (mais moins). Les propriétés mécaniques et les exigences de composition chimique du métal de soudure de chaque classification d'utilisabilité peuvent varier selon les différents types d'alliages et les niveaux d'alliage dans chaque électrode. Encore une fois, les exigences détaillées de chaque classification d'utilisabilité sont contenues dans divers tableaux de la spécification des métaux d'apport A5.29: A5.29M.

Ces désignateurs d'utilisabilité pour les électrodes à noyau de flux faiblement allié peuvent être subdivisés en deux catégories principales d'électrodes comme suit:

• Électrodes auto-blindées à noyau de flux: T4, 6, 7, 8, G
• Électrodes à flux gazeux blindées: T1, 5, G

Une légère différence avec le système de numérotation de classification des électrodes faiblement alliées est que l’indicateur d’utilisation, qui suit l’indicateur «T», précède désormais le tableau de bord, la composition de dépôt ou l’indicateur d’alliage suivant maintenant le tiret. Par exemple, une électrode en acier au carbone pourrait avoir le numéro de classification «E71T-1M-JH8», tandis qu'une électrode faiblement alliée pourrait avoir le numéro de classification «E81T1-K2M-JH4».

Enfin, notez qu'il existe une nouvelle spécification de métal d'apport, AWS A5.36 / A5.36M: 2012, «Spécifications pour les électrodes fourrées au carbone et en acier faiblement allié pour le soudage à l'arc fourré et les électrodes fourrées pour le gaz métal. Soudage à l'arc ". Il couvre à la fois les électrodes en acier au carbone et les électrodes à noyau de flux faiblement allié, ainsi que les électrodes à noyau en acier au carbone et en métal faiblement allié. Il s'agit de la première d'un nouveau style amélioré de spécifications de métal d'apport. Il est maintenant efficace et fonctionne en conjonction avec AWS A5.20 et A5.29 jusqu'en 2015. À ce stade, les anciennes spécifications seront obsolètes et la nouvelle spécification A5.36 sera la seule en vigueur. Alors que les désignations d'utilisabilité sont similaires à celles de A5.20 et A5.29, il inclut quelques légères modifications et quelques modifications supplémentaires impliquant des fils fourrés métalliques, mais la discussion de cette nouvelle spécification A5.36 est pour une future colonne.