Brevet FR2177103A1 — publié le 19731102

Les éléments plats tels que les auges d'excavateurs, les chargeurs à benne, les godets de bennes preneuses, etc. subissant de l'usure de la part des minéraux sont souvent après très peu de temps d'utilisation, hors d'usage, ou prets à etre démontés. Ils sont la cause de frais de réparation élevés, et souvent aussi de troubles de fonctionnement et de pertes de production. L'invention se rapporte à des bandes de protection pour surfaces planes ou courbes subissant de l'usure de la part de mineraux, pouvant être fixées à distance les unes des autres sur la surface subissant l'usure, et elle est caractérisée en ce que les bandes de protection comprennent une tôle de base tenace et au moins une couche d'apport résistante à l'usure, pratiquement plane à sa surface et aplanie sur ses côtés, qui y est appliquée. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, la couche de soudure résistante à l'usure appliquée sur la tôle de substrat tenace, est formée par des bandes de soudure, chacune cohérente elle-sema mais interrompues par des intervalles sans soudure et dirigées obliquement par rapport a la direction longitudinale de la tôle de base. La description dbtaillée qui va suivre, et les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre conr ment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés - la figure I représente une auge d'excavateur, comportant des bandes de protection selon l'invention ~ - la figure 2 est une vue en plan d'une bande de protection ;; - la figure 3 est une coupe transversale de la bande de protection représentée sur la figure 2, à plus grande échelle - la figure 4 représente une auge d'excavateur munie de bandes de protection d'un autre type - la figure 5 est une vue en plan d'une bande de protection à bandes de soudure striées, de direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de la bande de protection - la figure 6 est une vue en plan d'une bande de protection comportant des bandes de soudure obliques par rapport à l'axa longitudinal de la bande de protection ; et, - la figure 7 est une vue en plan d'une bande de protection à bande de soudure en zig-zag. Les bandes de protection sont livrées, de façon appropriée, préfabriquées dans une forme plane selon les figures 2 et 3. Elles comprennent une tôle de base 1 et une couche d'apport 2 cohérente appliquée à la tôle de base. La tôle de base est constituée, de façon appropriée, par une matière facilement soudable. La couche d'apport est consituée par une matière présentant une résistance à l'usure accrue vis- -vis des minéraux qui passent contre elle, par exemple par un alliage renfermant 2 à 5 % de carbone, 15 à 35 Z de chrome, le reste étant du fer et des impuretés courantes comme Mn, Mo, Ni. La couche d'apport est en retrait dela distance 3 égale à quelques millimètres, par rapport au bord de la tôle de base; la surface sans soudure 3 sert, pendant l'opé- ration soudage, à commencer la fixation, afin d'éviter une déformation excessive. La soudure à superposition a lieu, de façon appropriée, automatiquement selon l'un des procédés connus.On obtient une soudure à superposition particu lièrement économiquement, selon un procédé de soudage automatique dans lequel on répand les composants formant l'alliage à l'état pulvérulent, au moyen d'un brûleur effectuant des oscillations pendulaires assez amples et se déplaçant en même temps longitudinalement, sur la surface de soudure, et on les soude au moyen d'un fil métallique conducteur sans fin, par exemple non allié, avec formation d'arc et formation d'alliage. Dans ce cas, les aspérités superficielles (profondeur de rugosité) doivent être inférieures à 1 mm. L'épaisseur 4 de la couche apportée est en général de 20 à 50 % de l'épaisseur 5 de la tôle de base. On peut prévoir sur une bande de protection plusieurs couches de soudure suter- posées et plusieurs cordons de soudure côte à côte, Séparés entre eux ou non. Les bandes de protection sont en général livrées au lieu d'utilisation sous la forme de bandes planes, longues, sur lesquelles on a déjà soudé la couche d'apport. On les tronçonna alors par coupure autogène ou par entaille à la scie, à partir de l'arrière, aux longueurs nécessaires. La figure 1 représente une auge d'excavateur finie avec cinq bandes protectrices 6. Chaque bande protectrice individuelle est d'abord soudée, encore à ltetat plat, à une extrémité de tête 7, à l'auge 10, puis chauffée au brûleur à gaz et cintrée jusqu'à ce qu'elle s'applique bien sur la surface gauche de l'auge. Enfin, on soude la bande protectrice cintrée à l'auge 10 sur ses côtés 8, 9 ou des parties de ceux-ci. S'il le faut, on soude encore, pour terminer, les cordons 8, 9 avec une baguette d'apport résistant à l'usure.La distance entre les différentes bandes de protection 6 dépend de la granulométrie des substances minérales antagonistes. Les surfaces sujettes à l'usure ainsi pourvues de bandes protectrices présentent une durée de vie très longue, même lorsque de la pierre dure ou d'autres minéraux abrasifs glissent sur elles. Du fait que la surface de la couche d'apport est lisse, la résistance au cours du déplacement des parties protégées sur ou à travers des minéraux, est très faible. Lorsqu'au bout d'une de/ durée d'utilisation assez longue il faut remplacer les bandes/prótection, on le fait rapidement et économiquement sur place. Les bandes de protection jouent en même temps le rôle de renforcements. Sur la figure 4, la référence 30 désigne une auge d'excavateur dont les surfaces subissant une usure marquée sont protégées par des bandes de protection 32, 33, 34. Chaque bande de protection comporte perpendiculairement à sa direction longitudinale, c'est-à-dire aussi perpendiculairement à la direction de glissement au cours du processus abrasif, des bandes de soudure 35 qui constituent chacune une couche cohérente, mais sont séparées entre elles, totalement ou partiellement, par des intervalles 36 sans soudure. Les différentes bandes de protection sont cintrées conformément à la courbure de l'auge et soudées à l'auge en 37. La figure 5, représente une bande de protection du type précédemment décrit, mais un peu plus grande. La référence 30 désigne la tôle de protection dont la longueur est dirigée dans la direction 11. Sur cette tôle de protection se trouvent des bandes de soudure 12, 13, 14, 15, etc. qui sont chacune cohérentes, mais sont séparées entre elles par des intervalles 16, 17, 18, 19, etc., sans soudure. Les bandes de soudure sont ici perpendicualires à la direction longitudinale et à la direction 11 du glissement. On réalise les bandes de soudure de la façon indiquée en tirets sur la figure 5. On place plusieurs tôles de base de bandes protectrices 30, 20, etc. de façon que leurs côtés longitudinaux se touchent et on les soude ensemble, conformément au procédé qui vient d'être décrit. Il est facile de séparer les tôles suivant leurs lignes de contact après le soudage. On obtient alors en même temps une forme de cordon de soudure très favorable, comme la forme de section droite du cordon de soudure 12 représenté. Les deux faces frontales 21, 22 se trouvant dans la direction longitudinale sont arrondies et présentent, par conséquent, une faible résistance au déplacement. En outre, les bandes protectrices de ce type présentent le grand avantage de se cintrer facilement et de pouvoir, par suite, être facilement adaptees à la forme de la surface à protéger, sans qu'il apparaisse des fissures de cintrage dans la couche de soudure apportée. L'avantage essentiel par rapport aux bandes protectrices entièrement garnies de soudure consiste en l'éco- nomie de matière et de travail de soudage. Par rapport aux bandes protectrices entièrement garnies de soudure, on itîent une économie de prix de revient de 10 à 50 Z. En outre, la surface d'appui moins étendue peut présenter une résistance au déplacement plus faible qu'une surface d'appui étendue. En outre, il est plus facile de découper longitudinalement les bandes protectrices selon la figure 4 que des bandes protectrices entièrement garnies de soudure. On ne doit pas choisir des intervalles 16, 17, 18, 19 etc. dépourvus de soudure trop étendus. Il s'est abéré approprié de choisir pour ces intervalles une largeur sensiblement de ltordre de grandeur de celle des bandes de soudure 12, 13, 14, 15, etc. La figure 6 est une vue en plan dune bande protectrice comportant des bandes de soudure 23, 24, 25, 26 etc. obliques par rapport à l'axa longitudi nal de la bande protectrice. Les bandes de soudure sont disposées de façon que, par exemple, l'extrémité 27 de la bande 23 et le début 28 de la bande 24 soient à peu près en regard suivant une perpendiculaire à la direction longitudinale 29 de la bande protectrice, ou se chevauckent. La figure 7 représenta une variante supplémentaire de la bande protectrice, avec apport de soudure en zig-zag. Dans ce cas également, on a prévu une bande de soudure cohérente à côté de laquelle se trouvent des emplacements sans soudure. On peut aussi éventuellement prévoir, comme représenté sur la figure 6, des bandes obliques se croisant ou, comme représenté sur la figure 7, des bandes en zig-zag se croisant. Par rapport aux bandes protectrices entièrement soudées, on obtient non seulement une protection contre l'usure encore améliorée, mais aussi une flexibilité meilleure à un eoût fortement réduit. REVENDICATIONS 1. Bandes de protection pour surfaces planes ou incurvées subissant de l'usure de la part de minéraux, pouvant etre fixées à intervalles sur la surface subissant l'usure, caractérisées en ce qu'elles comprennent une tôle de base 1 tenace et au moins une couche d'apport 2, en particulier une couche soudée, appliquée sur elle, de surface pratiquement plane,et aplanie latéralement. 2. Bandes de protection selon la revendication 1, caractérisées en ce que la largeur de la couche d'apport 2 est légèrement inférieure à la largeur de la tôle de base 1. 3. Bandes de protection selon l'une des revendications i ou 2, caractérisées en ce que les aspérités de la couche d'apport 2 sont inférieures à îmm. 4. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées en ce que l'épaisseur de la couche d'apport vaut environ 20 à 50 % de l'épaisseur 5 de la tôle de base. 5. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisées en ce que la couche d'apport 2 est constituée par une matière présentant la composition suivante 2 à 5 % en poids de carbone 15 à 35% en poids de chrome le reste étant du fer et des impuretés usuelles. 6. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées en ce que la couche d'apport 2 est constituée par des bandes de soudure 5 cohérentes chacune en elle-meme,mais séparées par des intervalles 6 sans soudure, obliques par rapport à la direction longitudinale 11 de la tôle de base. 7. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisées en ce que les côtés frontaux (21,22) des bandes de soudure (12,13, 14, 15, etc.) sont arrondis. 8. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 , caractérisées en ce que les intervalles dépourvus de soudure (16,17,18, 19, etc.) compris entre les bandes de soudure (12,13,14,15, etc.) ont a peu près la même largeur que les bandes de soudure. 9. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisées en ce que les bandes de soudure (23,24,25,26, etc.) obliques par rapport à la direction longitudinale 29 de la bande de protection se chevauchent quelque peu perpendiculairement à cette direction longitudinale. 10. Bandes de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 7, caractérisées en ce que les bandes de soudure sont disposées en zigzag. AI. Procédé de fabrication de bandes de protection selon la revendica tion 1, caractérisées en ce que l'on répand les générateurs essentiels de l'alliage au moment de la soudure à superposition, à l'état pulvérulent, au moyen d'un brûleur oscillant transversalement avec une grandeamplitude et se déplaçant en même temps longitudinalement sur la surface de soudure (tôle de base) et l'on effectue la soudure au moyen d'un fil conducteur sans fin, par exemple non allié, avec formation dlarc électrique et formation d'alliage. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, de préférence, on recouvre automatiquement de soudure plusieurs tôles de base (10, 20) se touchant par leur côté longitudinal.