ASME BPVC · Section IX · QW-432

ASME IX F-Numbers — Métal d'Apport Grouping for Soudage Qualification

Les numéros F sont des classifications de métal d'apport de l'ASME Section IX qui regroupent les électrodes, les fils et les baguettes selon leurs caractéristiques d'utilisation. Ils déterminent les plages de qualification de performance du soudeur et sont des variables essentielles pour la qualification de mode opératoire, réduisant le nombre de qualifications distinctes qu'un fabricant doit maintenir pour les produits de métal d'apport.

Impact pratique : Un soudeur qualifié avec E7018 (numéro F 4) est également qualifié pour utiliser E7016 car les deux partagent les caractéristiques d'utilisation du numéro F 4. Mais passer à E6010 (numéro F 3) nécessite une re-qualification — les caractéristiques de manipulation sont fondamentalement différentes même si les deux sont des électrodes SMAW.

Que sont les numéros F ?

Les numéros F sont le système de classification du métal d'apport dans l'ASME Section IX qui regroupe les électrodes, les fils et les baguettes selon leur comportement pendant le soudage — leurs caractéristiques d'utilisation. Le système est listé dans le QW-432 de la Section IX. Contrairement aux numéros P qui regroupent les métaux de base par composition et soudabilité, les numéros F regroupent les métaux d'apport par la compétence requise pour les utiliser.

La logique derrière le regroupement par numéro F est que les métaux d'apport ayant le même numéro F se manipulent de manière suffisamment similaire pour qu'un soudeur capable d'en utiliser un avec succès puisse utiliser n'importe quel autre du groupe sans essai de qualification supplémentaire. Un E7018 et un E7016 utilisent tous deux un revêtement bas hydrogène avec de la poudre de fer, produisant des caractéristiques d'arc, un comportement de laitier et des motifs de dépôt similaires. Un E6010, en revanche, produit un arc pénétrant et puissant avec un laitier cellulosique à solidification rapide — une expérience de soudage complètement différente qui nécessite une technique différente.

Les numéros F s'appliquent à la fois à la qualification de mode opératoire et à l'épreuve de qualification du soudeur. Le changement de numéro F est une variable essentielle pour les deux. Cela signifie qu'un nouveau PQR est requis pour la qualification de mode opératoire, et une nouvelle soudure d'essai est requise pour la qualification de soudeur.

Attributions des numéros F pour l'acier au carbone (SMAW)

F-Number 1 — E6020, E7020, E7027: High iron oxide electrodes with a fluid slag and high Taux de Dépôt. Primarily used in the flat and horizontal positions. The heavy, fluid slag makes these electrodes unsuitable for vertical or overhead welding. Less common in modern Fabrication but still used for certain flat-position production applications.
F-Number 2 — E6012, E6013, E6014, E7014: Rutile-type electrodes with a medium-penetration arc and easy slag removal. E6013 is the most common in this group. These electrodes are popular for general-purpose fabrication and sheet metal work. They produce a smooth, quiet arc with minimal Projections but are not classified as Bas Hydrogène — they should not be used for Préchauffage-critical or high-restraint applications under D1.1 or similar codes.
F-Number 3 — E6010, E6011: Cellulosic-covered electrodes with a deeply penetrating, forceful arc and fast-freezing slag. E6010 (DC only) and E6011 (AC/DC) are the Norme electrodes for pipeline root passes under API 1104 and for open-root groove welds in structural work. The aggressive arc requires specific Soudeur technique. These electrodes are NOT low-hydrogen — they produce the highest Hydrogène Diffusible levels of any SMAW Électrode group.
F-Number 4 — E7015, E7016, E7018, E7048: Low-hydrogen electrodes (EXX15, EXX16, EXX18, EXX18M, EXX48). This is the most commonly specified F-number in pressure vessel and Fabrication de structures. E7018 is the dominant electrode in this group. Low-hydrogen characteristics are critical for avoiding hydrogen-assisted cracking in higher-carbon and alloy steels. D1.1 and ASME IX both impose storage Exigences (heated rod ovens) for these electrodes because moisture absorption degrades their low-hydrogen performance.

Attributions des numéros F pour les fils (GMAW, GTAW, FCAW, SAW)

F-Number 6 — Acier au carbone Solid Wires: ER70S-2, ER70S-3, ER70S-6, and other carbon steel solid wires per AWS A5.18. Used in GMAW (MIG) and GTAW (TIG) processes. ER70S-6 is the most widely used GMAW wire in structural and pressure vessel fabrication. All F-Number 6 wires produce inherently low-hydrogen Soudure deposits. A welder qualified with ER70S-6 (F-6) can also use ER70S-3 without re-qualification.
F-Number 6 — Carbon Steel Flux-Cored Wires: E71T-1, E71T-8, E71T-9, and other carbon steel flux-cored wires per AWS A5.20. FCAW wires are widely used in structural fabrication for higher deposition rates than SMAW. E71T-1 (gas-shielded) and E71T-8 (self-shielded) are the most common. Despite sharing an F-number, gas-shielded and self-shielded FCAW wires require different equipment and technique. The F-number grouping reflects the similar wire-feeding and arc characteristics within the FCAW process family.
F-Number 22 and F-Number 23 — Aluminum Alloy Filler Metals: Aluminum GTAW/GMAW wires per AWS A5.10, split across F-Numbers by chemistry. F-No. 22 (Al-Mg 5xxx wires): ER5356, ER5183, ER5556. F-No. 23 (Al-Si 4xxx wires): ER4043, ER4047, ER4643. F-Numbers 21, 22, 23, 25, and 26 cover all aluminum filler metals in Tableau QW-432 (there is no F-24). ER4043 (F-23) is the most widely used wire for 6xxx-series base metals. ER5356 (F-22) is preferred for 5xxx-series alloys and higher-Résistance applications.
F-Number 43 — Nickel Alloy Filler Metals: ERNiCr-3, ENiCrFe-2, ENiCrFe-3, and other nickel-based filler metals per AWS A5.14 and A5.11. F-Numbers 41 through 45 cover nickel and nickel alloy filler metals in Table QW-432. Used for Métal dissemblable joints, overlay welding, and high-Température service. Common in power generation and petrochemical applications where carbon steel transitions to Acier inoxydable or where high-temperature corrosion resistance is required.
F-Number 6 — Acier Inoxydable Austénitique Solid Wires: ER308L, ER309L, ER316L, and other 300-series stainless steel wires per AWS A5.9. Stainless steel bare wires Partager F-Number 6 with carbon steel solid wires in Table QW-432. ER308L is the most common for 304 stainless steel, ER316L for 316 stainless steel, and ER309L for dissimilar joints between carbon steel and stainless steel. Note that F-Number 6 covers both carbon steel and stainless steel solid wires. For Épreuve de qualification de performance, QW-433 permits interchangeability (ER70S-6 ↔ ER308L) within the same F-Number. However, Qualification de mode opératoire (WPS/PQR) requires separate qualification: ER70S-6 is A-No. 1 weld-metal chemistry (Mild Steel, C-Mn-Si) while ER308L is A-No. 8 (Chromium-Nickel, 21Cr-10Ni) — an A-Number change is essential per QW-404.5. Plus the base-metal P-Number combination (P-1 carbon steel to P-8 stainless) must itself be qualified per QW-424.

Numéros A (Classification du métal fondu)

Alors que les numéros F classifient les métaux d'apport par leur utilisation, les numéros A classifient le métal fondu déposé par sa composition chimique. Les numéros A sont listés dans le QW-442 de l'ASME IX. Le numéro F et le numéro A sont des variables essentielles indépendantes pour la qualification de mode opératoire. Le numéro A 1 couvre les dépôts de soudure en acier au carbone, le numéro A 2 couvre les dépôts de carbone-molybdène, le numéro A 4 couvre les dépôts de chrome-molybdène, et le numéro A 8 couvre les dépôts d'acier inoxydable austénitique.

La distinction est importante car deux métaux d'apport ayant le même numéro F peuvent produire des dépôts de numéro A différents. Le numéro F détermine la qualification du soudeur, tandis que le numéro A détermine si les propriétés du métal fondu correspondent aux exigences de l'application. Une qualification de mode opératoire complète évalue les deux classifications.

Comparaison des numéros F avec les règles D1.1 pour les métaux d'apport

D1.1 does not use F-numbers. Instead, D1.1 specifies acceptable filler metals through Table 5.7 (now split into process-specific tables in the 2025 edition), which lists approved electrode/wire classifications for each Groupe de métal de base. D1.1 treats each AWS classification as a separate Variable essentielle — changing from E7018 to E71T-1 requires re-qualification even though both produce 70 ksi Métal Fondu. This is more restrictive than the ASME IX approach where the F-number grouping may allow changes within a group.

Les fabricants travaillant sous D1.1 et ASME IX doivent maintenir une documentation de qualification distincte. Une procédure qualifiée sous D1.1 utilisant E7018 ne qualifie pas automatiquement sous ASME IX, et une qualification ASME IX F-Number 4 ne satisfait pas les exigences D1.1 pour l'approbation d'une classification d'électrode spécifique.

Aspect	ASME IX F-Numbers	D1.1 Table 5.7 / A5.x	CSA W48
Grouping basis	Usability characteristics	AWS A5.x classification	CSA designation
E7018 group	F-No. 4 (low-hydrogen)	A5.1 (Table 5.7 Group I–II)	E49018
ER70S-6 group	F-No. 6	A5.18 (Table 5.7 Group I–II)	ER49S-6
E71T-1 group	F-No. 6	A5.20 (Table 5.7 Group I–II)	E49XT-1
Cross-qualification	Within same F-number	Per specific classification	Per W48 classification
Interchangeable?	No — D1.1 and ASME IX use different filler metal grouping systems

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Questions Fréquemment Posées

Que sont les numéros F en soudage ?

Les numéros F sont des regroupements de métal d'apport de l'ASME Section IX qui classifient les électrodes, les fils et les baguettes selon leurs caractéristiques d'utilisation. Les métaux d'apport ayant le même numéro F se manipulent de manière similaire pendant le soudage, ce qui signifie qu'un soudeur qualifié avec un métal d'apport du groupe est qualifié pour tous les métaux d'apport de ce groupe. Le numéro F 4 couvre les électrodes SMAW bas hydrogène (E7018, E7016), le numéro F 6 couvre les fils GMAW/GTAW en acier au carbone (ER70S-6, ER70S-3) ainsi que les fils fourrés en acier au carbone (E71T-1, E71T-8). Le changement de numéro F est une variable essentielle pour la qualification de mode opératoire et l'épreuve de qualification.

Quelle est la différence entre les numéros F et les numéros A ?

Les numéros F classifient les métaux d'apport par leur utilisation (comment ils se manipulent pendant le soudage), tandis que les numéros A classifient le métal fondu déposé par sa composition chimique. Les numéros F affectent la qualification du soudeur car ils reflètent la compétence requise pour utiliser le métal d'apport. Les numéros A affectent la qualification de mode opératoire car ils reflètent les propriétés mécaniques et chimiques de la soudure achevée. Par exemple, l'E7018 est de numéro F 4 (utilisation bas hydrogène) et de numéro A 1 (dépôt de soudure en acier au carbone). Les changements de numéro F et de numéro A sont des variables essentielles, mais ils servent des objectifs différents dans le cadre de la qualification.

Quel numéro F est l'E7018 ?

L'E7018 est classifiée comme numéro F 4 dans l'ASME Section IX. Le numéro F 4 couvre les électrodes SMAW bas hydrogène (EXX15, EXX16, EXX18, EXX48), y compris E7018, E7016, E7015 et E7048. Toutes les électrodes du numéro F 4 partagent des caractéristiques bas hydrogène et une utilisation similaire. Un soudeur qualifié avec E7018 (F-4) est également qualifié pour utiliser E7016 car elles partagent le même numéro F. Cependant, passer à E6010 (numéro F 3) ou E6013 (numéro F 2) nécessite une re-qualification car ce sont des numéros F différents.

Quel numéro F est l'ER70S-6 ?

L'ER70S-6 est classifiée comme numéro F 6 dans l'ASME Section IX. Le numéro F 6 couvre les fils massifs en acier au carbone utilisés dans les procédés GMAW et GTAW, y compris ER70S-2, ER70S-3 et ER70S-6. Tous les fils du numéro F 6 sont des fils massifs en acier au carbone avec des caractéristiques de manipulation similaires. Un soudeur qualifié avec ER70S-6 (F-6) peut également utiliser ER70S-3 sans re-qualification. Cependant, passer à un fil fourré comme E71T-1 ne change pas le numéro F (les deux sont F-6), mais le WPS doit toujours prendre en compte les différents paramètres de procédé.

Le changement de numéro F nécessite-t-il un nouveau PQR ?

Oui. Le changement de numéro F est une variable essentielle pour la qualification de mode opératoire et l'épreuve de qualification dans l'ASME Section IX. Une procédure qualifiée avec le numéro F 4 (E7018) ne qualifie pas pour le numéro F 6 (ER70S-6). Un soudeur qualifié avec le numéro F 6 (fil GMAW) ne qualifie pas pour le numéro F 4 (électrode SMAW). Chaque changement de numéro F nécessite un nouveau PQR pour la qualification de mode opératoire et un nouvel essai pour l'épreuve de qualification. Le numéro A (composition du métal fondu) doit également être pris en compte — le numéro F et le numéro A sont des variables essentielles indépendantes.