Brevet FR2159253A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne un procéda pour le soudage à froid de la fonte avec un métal d'apport de nature dif#e'rente. Les difficultés qui se présentent lors du soudage à froid de la fonte sont dues en premier lieu aux tensions et aux modi fications de structure produits par l'apport de chaleur, Par cons#quent, le soudage de la fonte est en général effectué très lentement pour éviter une surchauffe du matériau de base. On a oralement proposé de refroidir le nétal dtapport après le soudage, par exemple au moyen de chiffons humides. Cericonduit cependant dans la plupart des cas à la formation de fissures et de pores, et ne peut donc être envisagé que dans certaines applications. D'autre part, on a également essayé de marteler le métal de soudure pour faire disparattre les tensions produites par le soudage'. Le résultat obtenu par ces mesures appliquées de la lanière connue n'est cependant pas satisfaisant. Les tensions résultant du soudage ne sont réduites que dans une mesure insuffisante et tout le processus demande beaucoup de temps. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que la zone de soudure est martelée et en m8me temps refroidie immédiatement après le soudage. On a trouvé que, lors de l'application combinée et simula née du martellement et du refroidissement, les effets de ces deux mesures ne stadditionnent pas simplement ais se trouvent renfor cés mutuellement, en particulier en ce qui concerne la réduction des tensions de soudage. Ceci est d'autant plus surprenant que l'on pouvait s'attendre à ce que le refroidissement r-duise plutôt l'effet du martellement. Le procédé suivant l'invention permet par ailleurs dteffectuer ltensemble du soudage nettement plus rapidement que par les méthodes antérieures, étant donné que la succession des différents soudages élémentaires par lesquels on forme le cordon de soudure complet, peut être accélérée considérablement. Le refroidissement est de préférence effectué au moyen d'un Jet de gaz qui est dirigé directement sur l'endroit du r.lartellez ment, et balaye également les alentours immédiats de cet endroit. Dans certains cas, il peut être avantageux de diriger le jet de gaz 'de refroidissement uniquement sur les alentours de la zone de martellement, en particulier de manière à diriger au oins une partie de ce jet sur la fonte. L'invention a également pour objet un marteau mécanique pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui comporte au moins une buse dirigée sur la zone a refroidir et reliée à une source de gaz de refroidissement. On utilise de préférence un marteau à air comprimé dans lequel la buse est reliée au circuit d'air comprimé de travail. La buse peut en particulier être-alimentée par l'air comprimé de travail rejeté, ou encore être reliée à la conduite d'alimentation en air, Dans une des formes dtexécu- tien du marteau mécanique, ltorifice de la buse est en forme d'éventail pour réduire la propagation de la chaleur dans la fonte au moyen d'un jet de gaz de refroidissement large et plat. Selon une autre forme d'exécution, la buse présente un orifice annulaire et entoure le pilon du marteau. Dans une autre variante, l'orifice se trouve dans le pilon luizzeme. Dans tous les cas, il peut être avantageux que l'alimentation de la buse en gaz de refroidissement soit réglable. Par ailleurs, l'orienta- tien de la buse ainsi que, de plus, la grandeur de ltorificet sont de préférence réglables pour permettre une adaptation optimale aux différents cas d'utilisation du marteau. Le procédé selon l'invention peut entre illustré à l'aide des exemples suivants Exemple 1 Le moyeu d'une roue dentée en fonte grise s'est fendu. Après avoir préparé la zone de soudure par un rainurage le long de la fissure au moyen d'une électrode de rainurage, on forme des cordons de soudure de trois à cinq centimètres de longueur au moyen d'une électrode qui fournit une soudure au ferronickel. Chaque cordon est immédiatement martelé et en ême temps refroi- di au moyen du marteau à air comprimé à buse de refroidissement selon l'invention. Le soudage peut être poursuivi pratiquement sans interruption. Il est termine au bout d'une demi-heure, sans que la moindre fissure se soit produite, alors que la formation de fissures ttait inévitable dans les procédés connus du fait que le retrait du métal s'y trouve gêné. Après usinage la pièce est remise en place à son endroit d'utilisation. Exemple 2 Le carter de la boite e vitesses d'un bulldozer présente une fissure due à une contrainte excezsive e On perce un trou d'arrêt aux extrémités de la issure, et l'on prépare le souda ge par un rainurage au moyen d'une électrode de rainurage. Ensuite, la fissure est fermée successivement par des cordons de soudure d'environ quatre centimètres de longueur au moyen d'une électrode fournissant une soudure à forte teneur en nickel. Chaque cordon est martelé et en meme temps refroidi par un jet de gaz immédiatement après avoir été posé. On utilise une buse qui dirige le courant de gaz de refroidissement en forme d'évec- tail sur le cordon et ainsi sur le martériau de base adjacent. Le carter réparé est remis en place sans usinage ultérieur0 REVENDICATIONS 1- Procédé pour le soudage à froid de la fonte avec un métal d'apport de nature différente, caractérisé en ce que la zone de soudure est martellée et en même temps refroidie immédiaterent après le soudage. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement a lieu au moyen d'un jet de gaz. 3- Procéd selon la revendication 2, caractérisé en ce que le jet de gaz de refroidissement est dirigé sur la zone de martellement ainsi que sur ses alentours immédiats0 4- Procédé selon la revendication 2, caractérisé- en ce que le jet de gaz de refroidissement est dirigé sur les alentours de la zone de martellement. 5- Procédé selon la revendication 2, caracterisé en ce que le jet de gaz de reiDidissement est dirigé au moins partielleont sur la fonte. 6- Marteau mécanique pour la mise en oeuvre du procédé selon la revencication 1, caractérisé on ce qu'il comporte au moins une buse orientée vers la zone à refroidir et reliée à une source de gaz de refroidissement. 7- Marteau mécanique selon la revendication 6, actionné par air comprimé, caractérisé en ce que la buse est alimentée avec l'air de travail rejeté. 8- Marteau mécanique selon la revendication 6, actionné par ir comprimé, caractérisé en ce que la buse est reliée à la conduite d'air d'alimentation. 9- Marteau mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la buse est en forme d'éventail. 10- Dtarteau mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la buse présente un orifice annulaire, et entoure le pilon du marteau0 1 Marteau mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orifice de la buse est situé dans le pilon du marteau. 12- Marteau mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le courant de gaz de refroidissement alimentant la busc cst r#glable. 13- Marteau mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orientation de la buse est réglable. 14- Marteau mécanique selon la revendication 6, caract rise en ce que l'ouverture de l'orifice de la buse est réglable.