Brevet FR2132105A1 — publié le 19721117

La présente invention se rapporte à des fils d'électrodes composites utilisables dans le soudage sous laitier électroconducteur (y compris le soudage sous laitier électroconducteur à buse consommable) d'aciers doux et d'aciers de haute résistance 5 rentrant dans la classe des aciers faiblement alliés de résistance 2 2 comprise entre 50 kg/mm et 70 kg/mm . Récemment, le soudage sous laitier électroconducteur a été utilisé intensirement pour souder automatiquement des aciers doux et des aciers de haute résistance comprise entre 50 et 70 kg/mm . 10 A mesure que la gamme d'applications s'est élargie, il a été nécessaire de disposer d'un fil électrode de soudage sous laitier électroconducteur qui permette d'obtenir un métal de soudure présentant d'excellentes caractéristiques en ce qui concerne la résilience sur barreaux entaillés. 15 A l'heure actuelle, dans des cas ou des tôles en acier relativement minces (présentant une épaisseur de 50 mm ou moins) sont soudées par le procédé de soudage sous laitier électroconducteur, elles sont directement utilisées sans qu'aucun traitement d'amélioration de la ténacité ou de la résilience soit exécuté, 20 par exemple un traitement thermique. Cependant, dans ce procédé de soudage, unçérande quantité de métal de soudage est formée en une seule couche et en conséquence la structure cristalline devient grossière. En conséquence, les propriétés mécaniques de la soudure, en particulier la résilience sur éprouvette en-25 taillée, sont habituellement mauvaises; par exemple la valeur de résilience à 0°C est comprise entre 1 et 2 kg-m. A la suite d'efforts intensifs pour améliorer les valeurs de résilience,il a été possible d'-obtenir des valeurs de résilience relativement élevées et comprises entre 5 et 10 kg-m lors du soudage de tôles 30 relativement minces. En conséquence on a élargi le domaine d'application du soudage sous laitier électroconducteur. Cependant, le procédé de soudage sous laitier électroconducteur est maintenant principalement utilisé lorsque le métal de base est un acier doux ou bien un acier à haute résistance 35 de 50 kg/mm présentant des compositions classiques. Lorsqaejïe métal contient de grandes quantités de vanadium, de niobium, de phosphore, de soufre, de carbone, d'azote et de cuivre, la valeur de résilience de la soudure est encore faible dé sorte que le procédé de soudage sous laitier électroconducteur n'est pas uti-40 lisé pour un tel métal de base. Dans le cas où l'on utilise ce 72 10725 2132105 2 procédé dans le domaine indiqué plus haut, il est nécessaire d'améliorer la valeur de résilience par un post-traitement thermique de normalisation. Dans le soudage sous laitier électroconducteur, le métal 5 de soudure est fondu, par exemple dans le cas d'aciers, dans la proportion de 60% de métal d'apport et de kO% de métal de base et en conséquence le facteur de dilution du métal de base est extrêmement élevé par comparaison aux autres procédés de soudage. Il en résulte que des éléments ayant tendance à réduire sensible-10 ment la résilience du métal de soudure sont inévitablement introduits dans celui-ci en provenance du métal de base. Egalement,par comparaison aux autres procédés de soudage, le grossissement des grains du métal de soudure est extrêmement grand. Pour des grains de très grandes dimensions, la présence des éléments mentionnés 15 plus haut, même eryfcrès petites quantités, exerce des effets fortement perturbateurs sur la valeur de résilience du métal de soudure. En particulier la tendance est prononcée dans le cas d'aciers contenant du niobium. Pour les raisons indiquées plus haut, le soudage sous laitier électroconducteur est limité à des 20 métaux de base présentant dès gammes particulières de compositions pour lesquelles la résilience ou ténacité de la soudure n'est pas ■ altérée. Comme indiqué plus haut, il subsiste encore de nombreux problèmes non résolus en ce qui concerne l'altération de la valeur de résilience du métal de soudure produite dans le procédé 25 de soudage sous laitier électroo^ïdacteur de type classique. Comme remède, on a proposé d'ajouter au métal déposé des éléments tels que du molybdène, du "titane, de l'aluminium, du zirconium,^vanadium, du niobium et du tungstène. Lorsqu^Le métal de base contient une grande quantité des éléments précités, à sa-30 voir du vanadium, du niobium, du phosphore, du soufre, du carbone, du cuivre et d^'azote, l'addition des éléments mentionnés plus haut ne produit que des effets limités en ce qui concerne l'amélioration de la résilience du dépôt de soudure et même dans certains cas elle a un effet perturbateur sur cette résilience. 35 Le fait qu'on ne puisse pas obtenir des effets suffisants est imputable à ce que, par comparaison aux autres procédés de soudage, le soudage sous laitier électroconducteur est effectué avec fourniture d'une très grande quantité de chaleur et à ce qu'il constitue dans la majeure partie des cas un procédé de sou-40 dage automatique en couche unique. Plus particulièrement, dans le 72 10725 2132105 soudage manuel et dans le soudage à l'arc sous gaz carbonique, la chaleur fournie est au maximum de 50 000 Joules/cm. Dans le soudage à l'arc sous flux, la chaleur fournie est au maximum de 100 000 Joules/cm. En revanche, le soudage sous laitier élec-$ troconducteur nécessite de 200 000 à 1 000 000 Joules /cm et en conséquence la fourniture de chaleur est extrêmement grande. En outre, du fait que les autres procédés de soudage sont du type à passes multiples, le soudage sous laitier électroconducteur est dans la plupart des cas un soudage à couche unique de sorte 10 que la réduction de dimensions de particules du fait de l'influence thermique des passes individuelles ne peut pas se produire et qu'il en résulte une masse de métal fondu qui rend la structure cristalline grossière. En outre, alors que dans les autres procédés de soudage, 15 le métal d'apport et le métal de base sont soumis une seule fois à une atmosphère d'arc à haute température, le soudage sous laitier électroconducteur s'effectue non pas par l'arc mais par l'échauffement produit par effet Joule par passage du courant dans le laitier. En conséquence la température de la zone soudée 20 est au maximum de 1700 à 2000°C et il ne peut pas se produire des réactions chimiques et métallurgiques suffisantes entre la laitier et le métal. Egalement les grains cristallins du métal déposé ont tendance à être grossier s. Pour les raisons indiquées plus haut, le vanadium, le niobium, le phosphore, le soudre, le carbone, le 25 cuivre et l'azote contenus dans le métal de base ont tendance à se déposer dans les lisières entre grains. Etant donné que la ségrégation est très prononcée, les lisières entre grains sont rendues fragiles. En conséquence les éléments précités ont des effets fortement perturbateurs sur la résilience du métal déposé 30 par comparaison à d'autres procédés de soudage et on ne peut pas obtenir des avantages suffisants par addition de molybdène, de titane, d'aluminium, de zir-conium, de vanadium, de nickel et de tungstène. Dans certains cas, l'addition de ces éléments produit plutôt une fragilité des lisières de grains du fait de la ségré-35 gation mentionnée plus haut, ce qui diminue la résilience du métal " déposé. L'invention a principalement pour objet un fil d'électrode composite utilisable dans un procédé perfectionné de soudage sous laitier électroconducteur,qui est exempt des inconvénients 40 rencontrés dans les procédés classiques, donne une grande rési- 72 10725 2132105 4 lience au métal déposé et provoque peu de fissures internes. L'invention a également pour but d'élargir le domaine d'application du procédé de soudage sous laitier électrocondue- teur dans un domaine compris entre des aciers doux et des aciers o 5 faiblement alliés jusqu'à la classe de résistance de 70 kg/mm pour laquelle on ne peut pas éviter une réduction de la résilience avec les procédés classiques de soudage sous laitier électroaon-ducteur. L'invention a également pour objet un fil d'électrode 10 pour soudage sous laitier électroconducteur,ce fil étant remarquablement efficace pour améliorer la résilience, même pour des aciers contenant du niobium, qui étaient considérés jusqu'à maintenant comme difficiles à améliorer en ce qui concerne l'altération de la résilience du métal déposé. 15 Une caractéristique essentielle de 1 ' invention -«Onslët-e en un fil d'électrode composite pour soudage sous laitier électroconducteur se composant d'une composition en poudre placée dans une gaine en feuillard d'acier, qui contient 0,25$ °u moins de carbone, 0,3 à 2,5# de manganèse, 1$ ou moins de silicium 20 et de 0,001 à 0,05$ de bore par rapport au poids total du fil composite, le bore existant dans ladite enveloppe sous la forme d'un alliage pulvérulent de bore présentant une teneur en bore, de 50$ ou moins. Le fil suivant l'invention peut, si nécessaire, contenir de 0,1 à 1$ de molybdène, 5$ °u moins de nickel, 5$ ou 25 moins de chrome et 1$ ou moins d'au moins un élément tel que l'aluminium, le zirconium'et le vanadium. L'invention est basée sur la découverte, mise au point après diverses expériences et recherches, que, pour améliorer la résilience ou ténacité du métal déposé dans le soudage sous lai-30 tier électroconducteur, il est nécessaire d'avoir des grains cristallins plus fins et ronds. Pour obtenir de tels grains cristallins, il est nécessaire que le métal déposé contienne des quantités approprfes de manganèse et de silicium et une petite quantité de bore. Le bore doit être réparti microscopiquement uniformément 35 dans le métal déposé. En outre pour éviter des fissures internes du métal déposé et pour obtenir une valeur suffisante de résilience pour le métal déposé, le bore doit être ajouté sous une forme particulaire. Les effets de particules de bore sur la résilience du métal déposé dans le sîudage sous laitier électroconducteur sont 40 imputables au fait que le procédé de soudage sous laitier élec 72 10725 21321055 •5 troconducteur est différent des autres procédés de soudage sous les deux aspects définis plus haut. Egalement, il est à noter que le métal déposé dans le soudage sous laitier électroconducteur contient des quantités 5 moindres d'azote et d'oxygène. Les gammes précitées de pourcentages de manganèse et de silicium dans le fil suivant l'invention sont nécessaires en vue d'obtenir une résistance, une ductilité et une résilience appropriéei^our le métal déposé. On ne peut pas obtenir les ef-10 fets désirés lorsque la teneur en manganèse est inférieure à 0,3$. Une augmentation de la teneur en manganèse au delà de 2,5$ et de la teneur en silicium au delà de 1$ provoque cependant une augmentation de la dureté du métal déposé ainsi qu'une légère ségrégation ayant tendance à engendrer des fissures. 15 En ce qui concerne la teneur en carbone, moins elle est grande, meilleure est la résilience du métal déposé. Sa limite supérieure admissible en pratique est de 0,25$ et, pour une valeur supérieure à cette limite, la résilience diminue et des fissures ont tendance à se produire. 20 Le bore doit être utilisé sous la forme d'un alliage pulvérulent. Comme indiqué plus haut, l'invention est basée sur la découverte qu'on peut obtenir un métal déposé d'une excellente résilience en utilisant un fil contenant des quantités appropriées de carbone, de manganèse et de silicium et une petite 25 quantité de bore dans un procédé de soudage sous laitier électroconducteur. A l'heure actuelle les procédés de soudage sous laitier électroconducteur utilisent dans la plupart des cas des fils solides en vue d'une facilité de manipulation. Suivant l'invention on peut obtenir d'excellents effets en utilisant un fil 30 composite comprenant une enveloppe ou gaine entourant une charge de composition pulvérulente contenant du bore, pour des raisons qui vont être précisées dans la suite. (1) Si le fil suivant l'invention, contenant des quantités appropriées de carbone, de manganèse, de silicium, de molybdène 35 ainsi que du bore doit être fabriqué sous forme d'un fil solide, des fissures risquent de se produire très facilement lors de la coulée et du laminage de l'acier contenant le bore de sorte que la productivité est très faible et que le prix de revient du produit est fortement augmenté. On a trouvé que la producti-40 vité était sensiblement altérée même si la teneur en bore était 72 10725 2132105 6 très faible et de l'ordre de 0,001 à 0,05$. (2) On a trouvé qu'on pouvait obtenir du métal déposé pré sentant une résilience supérieure en utilisant un fil composite à la place*^du fil solide. Des essais de résilience effectués 5 sur des métaux déposés produits lors du soudage sous laitier électroconducteur d'aciers contenant du niobium à l'aide de fils solides et composites présentant sensiblement les mêmes compositions chimiques ont montré que les valeurs de résilience obtenues avec les fils composites étaient bien meilleures. 10 A cet égard, on a effectué différentes études et on a trouvé que, lorsqu'on utilisait le fil composite dans le soudage sous laitier électroconducteur, la gaine du fil composite entrait directement en contact avec le laitier dans le bain de soudure et était portée à une température élevée. Cependant la composi-15 tion pulvérulente qui est enfermée dans la gaine mais qui n'est pas solidaire de celle-ci se trouve à une température relativement basse lorsquçle fil atteint le fond du bain de laitier puisque la conduction de chaleur entre la gaine et la masse pulvérulente intérieure est moins grande. En conséquence, à mesure 20 que la gaine fond, la masse pulvérulente est introduite dans le bain d'acier fondu alors qu'elle se trouve à une température relativement basse. Cela signifie que la masse de bore se trouvant dans la composition pulvérulente est introduite dans le métal en fusion pendant qu'elle se trouve à une température relative-25 ment basse. D'autre part, avec un fil solide utilisé à la place du fil composite, il n'existe aucun alliage de bore pulvérulent à l'intérieur d'une gaine mais le bore est contenu dans le fil solide. En conséquence, il est porté à une haute température J0 immédiatement après l'immersion du fil dans le laitier et pendant une assez longue période. On voit que, pour le bore contenu dans le fil solide et pour l'alliage de bore pulvérulent enfermé dans la gaine du fil composite, les conditions d'introduction dans le métal déposé dans le soudage sous laitier électroconducteur sont 35 différentes. Etant donné que le bore présente une plus affinité pour l'oxygène que le silicium, il est très sujet à une oxydation à température élevée. En conséquence, le bore se trouvant dans le bain de laitier à une température élevée pendant une assez longue période a fortement tendance à s'oxyder en oxyde de bore (BgO^) 40 dont le point de fusion est d'environ 450°C et est extrêmement 72 10725 2132105 7 bas par comparaison à la température de fusion de l'acier. La présence de l'oxyde de bore à bas point de fusion dans l'acier rend ce dernier fragile. En conséquence, dans le cas du fil solide, les effets de la teneur en bore sont annulés par la présence 5 de l'oxyde de bore. D'autre part, pour le fil composite où l'alliage de bore est fondu dans le flux et puisque l'alliage de bore pulvérulent introduit dans le bain de laitier est maintenu à une température relativement basse comme mentionné plus haut, le bore se trouvant dans l'acier déposé a moins tendance à être 10 oxydé. En conséquence, dans le cas du fil composite, il est possible d'obtenir un métal déposé pour lequel l'effet désiré du bore est supérieur à l'effet indésirable de l'oxyde de bore. Même avec un fil composite, on obtiendrait des résultats similaires à ceux du fil nu si ce fil composite contenait du bore 15 dans sa gaine. Comme indiqué plus haut, le fil doit contenir du bore sous la forme d'un alliage pulvérulent de bore à l'intérieur du fil creux. L'incorporation de l'alliage de bore seulement dans la gaine de fil est cependant insuffisante en ce qui concerne 20 la teneur en bore. La teneur en bore doit être extrêmement faible et, si elle dépasse 0,05$ du poids total du fil composite, à savoir le poids de la gaine de fil et de la mass§£ulvérulente contenue dans celle-ci, le métal déposé est rendu fragile et il risque de se produire des fissures. D'autre part, si elle est 25 trop faible, on ne peut pas obtenir l'effet désiré et il en résulte qu'elle doit être de 0,001$ ou plus dans le fil composite. En outre, lorsque la teneur en bore ou les dimensions des particules de l'alliage de bore pulvérulent introduit dans le fil creux sont excessives, il en résulte une fine ségrégation 30 de l'alliage de bore ou du bore contenu dans le métal déposé. Dans ce cas, on peut déceler de nombreuses fissures fines. Si la teneur en bore dans l'alliage de bore est excessive, il se produit de l'oxyde de bore et il en résulte une ségrégation. Les recherches effectuées dans ce domaine ont montré que la teneur 35 en bore dans l'alliage de bore devait être de 50$ ou moins. En ce qui concerne les dimensions de grains, il est souhaitable que des particules de dimensions inférieures à 1,98 mm forment 60$ de la masse pour avoir des effets désirés sur la résilience du métal déposé. 40 Bien que d'excellents résultats puissent être obtenus 72 10725 2132105 8 en ajoutant les éléments mentionnés plus haut dans la composition du fil électrode, on peut également obtenir des résultats similaires lorsque le fil contient des proportions appropriées d'éléments tels que l'aluminium, le titane, le zirconium, le vanadium 5 le chrome et le molybdène. L'addition d'aluminium, de titane, de \ zirconium et de vanadium en petites quantités n'a aucun effet perturbateur sur la résilience du métal déposé et att' contraire cette résilience est améliorée. Cependant des quantités excessives d'addition de ces éléments altèrent la résilience et la duc-10 tilité du métal déposé et il se produit parfois des fissures dans ce dernier. Des expériences ont montré qu'on n'obtenait aucun effet indésirable si le pourcentage total d'un ou plusieurs des éléments du groupe, à savoir l'aluminium, le titane, le zirconium et le 15 vanadium, contenus dans le fil était de 1# ou moins. Le nickel, le chrome et le molybdène sont très efficaces pour augmenter la résistance mécanique du métal déposé. Ils améliorent également légèrement la résilience du métal déposé. Cependant des quantités excessives d'addition de ces éléments ont 20 pour effet d'augmenter seulement la résistance mécanique du métal déposé mais d'altérer les caractéristiques de flexion du dépôt. En particulier, si la teneur en nickel du fil est excessive, le nickel subit une ségrégation dans le dépôt et des fissures ont tendance à se former. A cet égard, la teneur en ni-25 ckel du fil est de préférence inférieure ou égale à 5$. La teneur en chrome doit être de préférence inférieure ou égale à 5$ &*• point de vue de la résistance mécanique du métal déposé. Le molybdène a également tendance à réduire la résilience et à favoriser la formation de fissures dans le métal déposé s'il est ajouté 30 en quantités excessives. Sa teneur doit de préférence être comprise entre 0,1 et 1$. Les éléments précités autres que le bore peuvent être incorporés sous la forme d'alliages à la gaine en acier constituant le fil composite. Egalement ils peuvent être utilisés sous 35 la forme d'une poudre d'un alliage tel que du " . '.. ferrosilicium, du ferromolybdène, du ferromanganèse et du ferro-titane. De tels alliages peuvent être enfermés à l'intérieur de la gaine soit individuellement, soit sous forme d'un mélange avec des flux classiques, tels que des agents de formation de laitier. 40 En conséquence, les teneurs mentionnées plus haut se rapportent 72 10725 2132105 9 au fil dans son ensemble. Suivant l'invention, la poudre à introduire dans la gaine peut être d'une composition classique. Par exemple elle peut être de la poudre de fer, de la poudre d'alliage et d'agents 5 désoxydants ainsi que d'agents de formation de laitier. Cependant pour le soudage sous laitier électroconducteur, le fil d'électrode est d'autant meilleur que la teneur en agents, de formation de laitier est moindre. Si l'on utilise un fil contenant une grande quantité d'un agent de formation de laitier,du 10 laitier s'accumule dans la zone du métal de soudure et le bain de laitier devient excessivement profond de sorte qu'on ne peut pas maintenir une bonne stabilité de soudage et qu'il en résulte une pénétration insuffisante. A cet égard, suivant l'invention, il est souhaitable d'utiliser de la poudre de fer, de la poudre 15 d'alliage et un agent désoxydant comme poudre de remplissage de la gaine d'électrode. En variante, on peut introduire dans la gaine de l'alliage de bore seul sançûtiliser d'autre composition.. pulvérulente. Suivant l'invention, la section droite du fil composite n'est pas particulièrement soumise à des limi-~ 20 tes* Bien qu'elle puisse être circulaire, polygonale ou avoir une autre forme, un tube circulaire est habituellement formé d'un feuillard d'acier de manière à enfermer la composition pulvérulente précitée dans la cavité de la gaine tubulaire de section circulaire. La proportion de la poudre introduite est de 25 préférence comprise entre environ 1,5 st 60$ du poids total de fil. EXEMPLE 1 - On a préparé un fil composite ( présentant un diamètre de 2,4mm) ayant la composition chimique suivante rapportée à jjo l'ensemble du fil: 0,09$ de carbone. 1,85$ de manganèse, 0,52$ de silicium et 0,008$ de bore. En ce qui concerne le bore, on a introduit dans une gaine en feuillard d'acier un alliage de bore (contenant 10$ de bore, 10$ de silicium et le complément de fer et passant à 90$ .au travers d'un tamis d'une ouverture 35 de maille de 0,230 mm). Le fil composite ainsi préparé a été utilisé dans un procédé de soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable de manière à assembler,par un joint bout à bout du type en I, avec une distance de Îhanfreinage/^B des 40 plaques d'acier de 25 mm d'épaisseur contenant du niobium 10 72 10725 2132105 10 ( le métal de base ayant la composition chimique suivante: 0,16# de carbone , 1,38# de manganèse, 0,31# de silicium, 0,021# de phosphore et 0,018# de soufre). Le tableau 1 ci-dessous donne les diverses caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 1 Limite élas- Résistance Pourcentage Pourcentage Résilience tiquep à la traction d'allongement de striction à -10°C kg/mm kg/mm2 avec 2 encoches en V en ; Kg-m 41,8 64,5 25 61 5,3 15 20 25 30 35 EXEMPLE 2 - On a préparé un fil composite ( présentant un diamètre de 2,4 mm) ayant- la composition chimique suivante: 0,08# de carbone, 1,92# de manganèse, 0,38# de silicium, 0,13# de titane et 0,009 # de bore. En ce qui concerne le bore, on a introduit dans une gaine en feuillard d'acier un alliage de bore (contenant 15# de bore, 5# de silicium et le complément de fer .au et dont 90# passent / travers d un tamis d une ouverture de maille de 0,230 mm). Le fil composite ainsi préparé a été utilisé dans un procédé de soudage sous laitier électroconducteur avec buse consom- en mable de manière à assembler,par un joint bout à bout du typ^/I, avec une distance de chanfreinage de 25 mm, des tôles d'acier à haute résistance de 25' mm d'épaisseur contenant du niobium (la composition chimique du métal.de base étant la suivante: 0,16# de carbone, 1,38# de manganèse, 0,31# de silicium, 0,021# de phosphore et 0,018 # de soufre). Le tableau 2 ci-dessous donne les différentes caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-praitement. Tableau 2 Limite Résistance Pourcentage Pourcentage élastique à la traction d'allongement de striction Kg/mm Kg/mm2 Résilience à -10°C avec 2 encoches en V en Kg-m 40,2 63,8 26 62 5,8 40 EXEMPLE 3 - On a préparé un fil composite (présentant un diamètre de 2,4 mm) ayant la composition chimique suivante : 0,08# de 72 10725 2132105 11 v carbone , 1,46# de manganèse, 0,03# de silicium, 0,21# de molybdène et 0,001 # de bore. En ce qui concernejfLe bore, on a introduit dans une gaine en feuillard d'acier un ferrobore (contenant 21 # de bore et présentant la granulométrie suivante : 40# du produit 5 passant au travers d'un tamis de 0,200 mm d'ouverture de maille, 25# passant au travers d'un tamis d'ouverture de maille comprise entre 0,2 et 0,5mm et 35# du prodiit passant au travers d'un tamis présentant une ouverture de maille comprise entre 0,5 et 2 mm). Le fil composite ainsi préparé a été ainsi utilisé dans 10 un procédé de soudage sous laitier électroconducteur de manière à effectuer l'assemblage, par un joint bout à bout du type en ly présentant un intervalle de chanfreinage de 18 mm, de tôles d'acier de haute résistance et de 32 mm d'épaisseur, de la classe des aciers à 50 kg/mm . 15 On a utilisé un métal de base présentant la composition chimique suivante : 0,18# de carbone, 1,36# du manganèse, 0,39 # de silicium, 0,016# de phosphore et 0,022# de soufre. Le tableau 3 ci-dessous donne la liste des caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. 20 Tableau 3 Limite Résistance Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique à la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 „ /r2 vn./,™,2 encoches en Kg/mm Kë/mm- V en Kg-m 41,2 59,3 25 63 7,8 25 ; EXEMPLE 4 - On a préparé un fil composite présentant un diamètre de 2,4 mm et ayant dans son ensemble la composition chimique suivante: 0,09# de carbone, 1,85# de manganèse,0,52# de silicium, 0,18 # de titane, 0,11 # de molybdène et 0,008# de bore. En ce qui con- cerne le bore, on a utilisé un alliage de bore (contenant 10# de bore, 10# de silicium et le complément de fer et présentant au une granulométrie telle que 90# du produit passent/ travers d un tamis de 0,230 mm d'ouverture de maille) qui a été placé dans une gaine en feuillard d'acier. On a utilisé le fil composite ainsi préparé dans un procédé de soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable de manière à assembler, par un joint bout à bout du type en I, avec un intervalle de chanfreinage de 25 mm, des tôles d'acier 40 SS 41 de 25 mm d'épaisseur (la composition chimique du métal de 10 72 10725 2132105 12 base étant la suivante : 0,17$ de carbone, 0,53$ de manganèse, 0,21$ de silicium, 0,022$ de phosphore et 0,019$ de soufre). Le tableau 4 ci-dessous donne les caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 4 Limite Résistance Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique à la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 . 2 „ / 2 encoches. en Kg/m. Kg/mm y. a, Kg-m 39,2 57,2 27 64 6,8 EXEMPLE 5 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fil : 0,08$ de carbone, 1,46$ de manganèse, 0,06$ de silicium, ^ 0,21$ de molybdène, 0,003$ de bore, 0,01$ de titane et 1,4$ de nickel. En ce qui concerne la teneur en bore, on a utilisé un ferrobore (contenant 20$ de bore et présentant la granulométrie suivante : 80$ du produit passant au travers d'un tamis de 0,220mm d'ouverture de maille et 20$ du produit passant au travers d'un 20 tamis de 0,991 à 0,495 mm d'ouverture de maille),qui a ;été introduit dans une gaine en feuillard d'acier. Le fil composite ainsi préparé a été utilisé pour le soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable, par un joint bout à bout du type en I et avec un intervalle de chan- 25 freinage de 18 mm, de tôles d'acier à haute résistance de 32 mm o d'épaisseur, l'acier ayant une résistance de 50 Kg/mm . La composition chimique du métal de base était la suivante : 0,18$ de carbone, 1,31/^ de manganèse, 0,32$ de silicium, 0,018$ de phosphore, 0,022 $ de soufre, 0,02$ de niobium et 0,045$ d'aluminium. 30 Le tableau 5 donne les caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 5 Limite Résistance Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique à la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 Kg/mm2 Kg/mm2 encoches en V -55 _ en Kg-m 44,8 63,2 27 63 6,2 40 Par comparaison aux exemples.donnés ci-dessus, la valeur de résilience à -10°C de métal déposé à l'aide du fil US-49 employé dans le soudage sous laitier .électroconducteur d'acier à haute 72 10725 2132105 2 ,13 résistance de 50 kg/mm a été de 2,8 kg-m. On voit par conséquent que l'invention permet d'améliorer la valeur de résilience à -10°C approximativement du double ou plus par rapport aux procédés connus. 5 EXEMPLE 6 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4 mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fili0,09$ de carbone, 1,85$ de manganèse, 0,52$ de silicium, 0,008$ de bore et 0,30$ d'aluminium. En ce qui concerne la teneur 10 en bore, on a utilisé un alliage de bore (contenant 10$ de bore, 10$ de silicium et le complément de fer et présentant une granulométrie permettant à 90$ du produit de passer au travers d'un tamis de 0,230 mm d'ouverture de maille) qui a été introduit dans une gaine en feuillard d'acier. 15 Le fil composite ainsi préparé a été ainsi utilisé pour le soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable, par un joint bout à bout du type en I et avec une distance de chanfreinage de 25 mm, de tôles d'acier contenant du niobium et présentant, en ce qui concerne le métal de base, la composition 20 chimique: 0,16$ de carbone, 1,38$ de manganèse, 0,31$ de silicium, 0,021 $ de phosphore .et 0,019 $ de soufre. Le tableau 6 ci-dessous donne les différentes caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 6 25 Limite Résistance à Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 Kg/mm2 Kg/mm2 îm?,h« œ v> jvg: ni 43,8 66,2 24 60 5,1 EXEMPLE 7 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4 mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fil : 0,08$ de carbone, 1,92$ de manganèse, 0,38$ de silicium, 0,09$ de vanadium et 0,009$ de bore. En ce qui concerne la teneur en bore, on a utilisé un alliage de bore (contenant 15$ de bore, 5$ de silicium et le complément de fer et présentant une granulométrie permettant à 90$ du produit de passer au travers d'un tamis de 0,230 mm d'ouverture de maille), cet alliage étant introduit dans une gaine en feuillard d'acier. Le fil composite ainsi préparé a été utilisé pour le sou-40 dage sous laitier électroconducteur avec buse consommable, à 72 10725 2132105 14 l'aide d'un joint bout à bout du type en I et pour une distance de chanfreinage de 25 mm, de tôles d'acier à haute résistance de 25 mm d'épaisseur et contenant du niobium (la composition chimique du métal de base étant la suivante: 0,16$ de carbone, 1,38$ de 5 manganèse, 0,31$ de silicium, 0,021$ de phosphore et 0,018 $ de soufre. Le tableau 7 ci-dessous donne les différentes caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. TABLEAU 7 10 Limite Résistance à Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 Kg/mm2 Kg/mm2 encoches en V 6/ ' en Kg-m 40,1 62,7 25 61 5,4 15 EXEMPLE 8 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fil: 0,08$ de carbone, 1,46$ de manganèse, 0,03$ de silicium, 0,21$ de molybdène, 2,3$ de chrome et 0,01$ de bore. En ce qui 20 concerne la teneur en bore, on a utilisé un ferrobore (contenant 21$ de bore et présentant la granulométrie suivante: 40$ du produit passant au travers d'un tamis de 0,215 mm d'ouverture de maille, 25$ du produit passant au travers d'un tamis de 1,397 à 0,215 «roi d'ouverture de maille et 35$ du produit passant au 25 travers d'un tamis de 1,397 à 1,981 mm d'ouverture de maille), cet alliage étant introduit dans une gaine en feuillard d'acier. Le fil composite ainsi préparé a été utilisé pour le soudage sous laitier électroconducteur, avec un joint bout à bout du type en I et un intervalle de chanfreinage de 25 mm, de tôles 30 d'acier de haute résistance (50 kg/mm2) de 32 mm d'épaisseur. Le métal de base a présenté la composition suivante: 0,18$ de carbone, 1,36$ de manganèse, 0,39$ de silicium, 0,016$ de phosphore et 0,022$ de soufre. Le tableau 8 ci-dessous donne les caractéristiques mé-35 caniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 8 Limite Résistance à Pourcentage Pourcentage Résilience à élastique la traction d'allongement de striction -10°C avec 2 Kg/mm2 Kg/mm2 ^C^^Sen Y' 4o "5577 2E 52 1 %J2 72 10725 2132105 15 EXEMPLE 9 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4 mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fil: 0,09$ de carbone, 1,85$ de manganèse, 0,52$ de silicium, 0,13$ 5 de zirconium, 0,11$ de molybdène et 0,008$ de bore. En ce qui concerne la teneur en bore, on a introduit dans une gaine en feuillard d'acier un alliage de bore (contenant 10$ de bore, 10$ de silicium et le complément de fer et présentant la granulométrie suivante: 90$ du produit passant au travers d'un tamis de 0,230mm 10 d'ouverture de maille). Le fil composite ainsi préparé a été utilisé pour le soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable, avec un joint bout à boiit du type en I et un intervalle de chanfreinage de 25 mm, de tôles d'acier SS-41 de 25 mm d'épaisseur (la composition chimique du métal de base étant la 15 suivante : 0,17$ de carbone, 0,53$ de manganèse, 0,21$ de silicium 0,022$ de phosphore et 0,019 $ de soufre. Le tableau 9 ci-dessous donne les caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 9 20 Limite Résistance à Pourcentage Pourcentage élastique la traction d'allongement de striction Kg/mmc Kg/mnf Resilience à —10°C avec 2 encoches en -V, en Kg-m 38,9 56,3 27 65 7,1 25 30 35 40 EXEMPLE 10 - On a préparé un fil composite (diamètre de 2,4mm) présentant la composition chimique suivante, rapportée à l'ensemble du fil: 0,08$ de carbone,1,46 $ de manganèse, 0,06$ de silicium, 0,21$ de molybdène, 0,003$ de bore, 0,02$ d'aluminium et 1,4$ de nickel. En ce qui concerne la teneur en bore, on a introduit dans une gaine en feuillard d'acier un ferrobore (contenant 20$ de bore et présentant la granulométrie suivante: 80$ du produit passant au travers d'un tamis de 0,215 mm d'ouverture de maille et 20$ du produit passant au travers d'un tamis d'ouverture de maille comprise entre 0,991 et 0,995 mm). Le fil composite ainsi utilisé a été ainsi préparé pour le soudage sous laitier électroconducteur consommable, avec un joint bout à bout du type en I et un intervalle de chanfreinage de 25mm de tôles d'acier à haute résistance (50 kg/mm2) de 32 mm d'épaisseur. 72 10725 2132105 16 Le métal de base avait la composition chimique suivante: 0,18$ de carbone, 1,31$ de manganèse, 0,32$ de silicium, 0,018$ de phosphore, 0,022$ de soufre, 0,02$ de •niobium et 0,045$ d'aluminium. Le tableau 10 donne les caractéristiques mécaniques du métal déposé sans post-traitement. Tableau 10 Limite Résistance à Pourcentage Pourcentage élastique la traction d'allongement de striction 10 Kg/mm* Kg/mmc Résilience à -10°C avec 2 encoches en V, en Kg-m 45,1 62,9 26 63 7,1 15 20 Par comparaison aux exemples décrits plus haut, la résilience à -10°C du métal déposé à l'aide du fil US-49 employé pour le soudage sous laitier électroconducteur avec buse consommable de l'a O cier à haute résistance classique (50 kg/mm ) a été de 2,8 kg-m. Comme le montre la description qui précède, l'incorporation au fil de soudage sous laitier électroconducteur de bore ou bien de bore et de titane et d'aluminium, de zirconium, de vanadium, de chrome et de nickel, etc, ces éléments étant utilisés en association avec le bore, permet d'améliorer très sensiblement les caractéristiques de résilience du métal déposé sans posttrait ement . 25 72 10725 2132105 17 REVENDICATION 3 1 - Fil d'électrode composite pour soudage sous laitier électroconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend une gaine en feuillard d'acier côntenant une composition pulvérulente qui se 5 compose d'au plus 0,25$ de carbone, de 0,3 à 2,5$ de manganèse, au maximum de 1$ de silicium et de 0,001 à 0,05$ de bore par rapport au poids total du fil d'électrode composite, le bore étant présent dans la gaine sous la forme d'un alliage de bore pulvérulent contenant au maximum 50$ de bore. 10 2 - Fil d'électrode composite pour soudage sous laitier électroconducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite composition pulvérulente contient en outre au moins un élément tel que le titane, l'aluminium, le zirconium ou le vanadium, avec une teneur au plus égale à 1$. 15 3 - Fil d'électrode composite pour soudage sous laitier élec- ,tro /conducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite composition pulvérulente contient en outre 0,1 à 1$ de molybdène, ou au maximum 5$ de chrome ou au maximum 5$ de nickel. 4 - Fil d'électrode composite pour soudage sous laitier 20 électroconducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite composition pulvérulente contient en outre au moins un élément comprenant au maximum 1$ de titane, d'aluminium , de zirconium ou de vanadium et au moins un élément comprenant ée 0,1 à 1$ de molybdène, au maximum 5$ de chrome et au maximum 5$ 25 de nickel. 5 - Fil d'électrode composite pour soudage sous laitier électroconducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins 60$ de l'alliage pulvérulent de bore possèdeityne finesse de grains inférieure à 1,98 mm. 30