Brevet FR2003861A1 — publié le 19691114

La présente invention concerne un procédé de soudage avec électrode fusible et avec arc électrique immergé dit soudage sous flux. Le soudage sous flux peut être exécuté d'une manière connue avec du courant continu ou avec du courant alternatif. Le soudage sous flux avec du courant continu présente l'avantage que l'arc électrique est très stable indépen dampent de la quantité de composants ionisants existants dans le laitier. Dans le cas de soudage sous flux avec courant continu, on doit cependant tenir compte du fait que l'arc est soumis à un soufflage puissant, c'est à dire à une déviation magnétique. Cet inconvénient se manifeste en particulier lorsque de grandes masses ferromagnétiques sont situées à proximité de l'arc. Dans le cas de soudage sous flux avec courant alternatif, il ne se produit évidemment pas de soufflage de l'arc électrique mais ce mode de soudage sous flux est très sensible à la composition du flux qui doit être parfaitement correcte. En outre, dans de nombreux cas, des impératifs plus sévères en ce qui concerne la formation du joint et la fusion de ltélectrode ne sufissent généralement pas dans le cas du soudage avec courant alternatif. L'invention a pour objet un procédé de soudage à arc électrique immergé sous flux qui réunit les avantages du soudage en courant continu aux avantages du soudage en courant alternatif sans présenter leurs inconvénients pris individuelle ent. L'invention concerne à cet effet un procédé de soudage avec électrode fusible et avec arc électrique immergé dit soudage sous flux", procédé caractérisé en ce qu'on effectue le soudage avec un courant qui se compose, d'une part d'un courant continu de base, et d'autre part. d'impulsions de courant superposées à ce courant de base, les valeurs de crête de l'intensité du courant pulsé étant comprises entre au moins 2OV# et au plus lOOxó , de préférence entre 30 et 60 %, de l'intensité du courant de base. Le procédé selon l'invention présente ainsi une certaine similitude avec le procédé de soudage en atmosphère gazeuse avec superposition d'impulsions de courant, qui est égale ment connu sous le nom de "procédé de soudage par arc pulsé". Dans ce procédé à arc p1llsé, on utilise un courant de base nl? Caible que possible,qui entretient l'arc électrique et qui fait fondre au maximum l'extrémite de l'électrode sans transfert du métal de soudage,-et auquel on superpose un courant pulsé dont l'intensité maximale est un multiple de l'intensité du courant de base. Les caractéristiques de ce procédé de soudage en atmosphère gazeuse protectrice sont différentes des propriétés obtenues avec un procédé correct de soudage sous flux car, avec ce dernier procédé, il se produit un transfert de métal aussi grand que possible dans l'arc électrique.Pour cette raison, il semble initialement peu intéressant d'appliquer le mode opératoire du procédé de soudage en atmosphère gazeuse avec superposition d'impulsions de courant au procédé de soudage à arc électrique immergé. En fait, on a également constaté que, lorsqu'on adaptait le processus opératoire classique pour le soudage en atmosphère gazeuse au procédé de soudage sous flux, on obtenait des j#oints soudés inutilisables présentant de fortes criques marginales. Il est pour cette raison très surprenant que, en observant des prescriptions bien déterminées qui sont obligatoirement en contradiction avec les caractéristiques d'un procédé de soudage sous atmosphère gazeuse protectrice avec superposition d'impulsions de coursnt,on arrive avec le procédé de l'invention à obtenir des résultats satisfaisants également dans le cas du soudage sous flux avec superposition d'impulsiôns de courant. Les avantages obtenus avec le procédé de l'invention consistent essentiellement en une réunion des avantages du soudage en courant continu avec ceux du soudage en courant alternatif, tout en éliminant leurs inconvénients respectifs. On a pu appliquer avec succès le procédé de l'invention lorsque l'intensité du courant de base est liée par une relation déterminée au diamètre de 1 'électrode utilisée. Comme règle générale d'application pratique du soudage, on a trouvé que l'intensité du courant de base, exprimé en ampères, devait être égale à 80 à 200 fois le diamètre de l'électrode utilisée, exprimé en millimètres. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser une intensité de courant de base dont la valeur en ampères soit égale à 100 à 150 fois le diamètre du fil de l'électrode, exprimé en millimètres. On a réuni dans le tableau suivant quelques valeurs de réglage de l'intensité du courant de base et de l'intensité de crête des impulsions de courant superposées en fonction du diamètre du fil de l'électrode utilîsée.Avec ces valeurs, on a pu obtenir au cours d'essais des joints de soudure de formes correctes. Diamètre d'électrode: Intensité du : Intensité de crête des en millimètres : courant de base : impulsions de courant su en ampères pernosées en amères 2 : 250 150 2,5 : 320 180 3 : 380 190 4 : 590 200 5 : 650 250 La fréquence des impulsions P été trouvée égale à 60 Hz dans les essais correspondant au tableau. Il est avan- tageux que, suivant le procédé de l'invention, la fréquence des ini.- puisions soit comprise entre 50 et 100 si, auquel cas on fait correspondre à des-f*ls-électrodes de diamètres supérieurs les fréquences les plus élevées. La valeur efficace de l'intensité du courant pulsé peut cependant autre réglée, suivant le principe classique du procédé de soudage en atmosphère gazeuse protectrice,en agissant également sur la forme des impulsions, par exemple sur leur largeur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté et à partir duquel on pourra concevoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de soudage avec électrode fusible et avec arc électrique immergé dit "soudage sous flux" procéda caractérisé en ce qu'on effectue le soudage avec un courant qui se compose,d'une part d'un courant continu de basez et dtautre part d'impulsions de courant superposées à ce courant de base, les va- leurs de crête de l'intensité du courant pulsé étant comprises entre au moins 20% et au plus 100% , de préférence entre 30 et 60% p de l'intensité du courant de base, ce qui permet de combiner les avan- tages respectifs du soudage sous flux à courant continu et du sou dague sous flux à courant alternatif, tout en évitant leurs inconve- nients respectifs. 20) Procédé conforme à la revendication l, caractérisé en ce qu'on choisit une intensité du courant de base, exprimée en ampères,égale àune valeur comprise entre 80 et 205 foi de préférence 100 à 150 fois, le diamètre du fil de l'électrode utilisée 'exprimé en millimètres. 30) Procédé conforme aux revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence des impulsions de courant est égale à une valeur comprise entre 50 et 100 Hz, de préférence entre 60 à 90 Hz.