Brevet FR2241361A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne l'électrométallurgie et a notamment pour objet un procédé d'élaboration de moulages de forme sous lainier électroconducteur, ainn qu'un moule pour la mise en oeuvre dtedit procédé. L'invention peut etre appliquée avec un maximum d'efficacité à la fabrication de moulages de forme oui doivent satisfaire à des prescriptions de qualité sévères, par exemple la fabrication des corps des organes de robinetterne des installations énergétiques, en remplacement des corps coulés, coulés-soudés, matricés-soudés et forgés soudés d'usage analogue. Actiellement on connaît des procédés d'élaboration de moulages de forme sous laitier électroconducteur, consistant à placer une électrode à refondre dans un moule dont-la surface formante comporte deux portions de forme, et à faire fondre cette électrode dans un bain de laitier en y faisant circuler un courant électrique suffisant pour la fusion de l'électrode. Dans lesdites portions de forme, qui se raccordent à angle droit, on place les parties de forme du moulage, confectionnées séparément et se soudant au métal refondu. Toutefois, dans certains cas1 il est désavantageux de fabriquer séparément les parties de forme du moulage, puis de les souder, au cours de la refusion, au corps du moulage, car la confection séparée de ces parties de forme du moulage complique la méthode d'élaboration des moulages complexes, ces parties devant entre élaborées séparément par refusion, puis usines. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués ci-dessus. Il stagissait donc de créer un procédé d'élaboration de moulages de forme sous laltier électroconducteur, qui assurerait une haute qualité des parties de forme des moulages1 grade au perfectionnement de la constriction du moule et à la modification de la méthode d'élaboration des moulages. ta solution consiste en ce que, dans un procédé d'élaboration de moulages de forme sous laitier électroconducteur, consistant à placer une électrode à refondre dans un moule dont la surface formante comporte au moins une portion de forme, puis à faire fondre cette électrode dans un bain de laitier en y faisant circuler un courant électrique suffisant pour la fusion de l'électrode, d'après l'inventi.on les portions de forme de la surface formante du moule sont réalisées coniques afin de permettre leur remplissage progressif naturel par le laitier et le mental liquide, et, au commencement du remplissage de ces portions, le courant circulant dans. l'électrode est augmenté d'une valeur allant jusqu'à 60 ffi par rapport au courant initial, puis il est maintenu à ce niveau pendant le temps nécessaire au remplissage naturel d'au moins lesdites portions conioues, c'est-à-dire à l'élaboration des parties de forme du moulage. Dans le moule pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, les portions coniques de ladite surface formante vont en se rétrécissant vers la poriphérie du moule. En outre, dans le moule conforme'à l'invention, les portions coniques de sa surface formante vont en s'élargissant vers sa tranche. Un tel procédé permet d'obtenir une haute qualité des moulages de forme, grâce all fait que lors de l'élaboration des parties de forme des moulages, la forme conique donne à ces parties du moule assure leur remplissage progressif par le laitier et le métal liquide, ce qui, à son tour, assure un changement progressif de la quantité de chaleur du bain de laitier. L'augmentation du courant d'une valeur allant jusqu'à60 fio lors de l'élaboration des parties de forme assure l'accroissement de a puissance foiirnie au bain de laitier, comparativement à la puissance initiale, ce o=li contribue à l'amélioration de la qualité des portions périphériques dans les parties de forme élaborées. Conformément à l'invention, après remplissage des portions de forme du moule, il est avantageux de réduire le courant jusqu'à sa valeur initiale. Gèl.a est nécessaire quand a portion de forme du moulage est suivie d'une portion de section proche de celle de sa portion initiale. Dans ce cas, il n'est pas npcesqaire d'élaborer cette portion du moulage avec un courant accru, car le courant initial assure la qualité requise du moulage. Dans le cas d'élaboration de moulages comportant plusieurs parties de forme,. il est -avantageux, après avoir ramené le courant à sa.-valeur initiale, de réaliser le remplissage naturel des portions de forme suivantes du moule en répétant le processus décrit. Pour une meilleure compréhension de l'invention plusieurs exemples concrets mais non limitatifs de réalisation de celle-ci sont décrits dans ce qui suit, avec références aux dessins annexés, dans lesquels - la figure t représente le schéma de principe d'un moule pour la mise en oeuvre du procédé proposé - la figure 2.représenté une vue en coupe suivant II-II de la figure 1 ; - la figure 3 représente un second mode de réalisation du moule-proposé - la figure 4 représente une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3 ; - les figures 5, 6, 7, 8 representent d'autres modes de réalisation du moule proposé ;; - la figure 9 est un graphique illustrant la variation du courant en fonction des portions élaborées d'un moulage Les moulages de forme~ sont élaborés par fusion sous laitier électroconducteur de la façon suivante. Dans un moule refroidi t (figure 1) on place une électrode à refondre 2, alimentée -en courant électrique I par une source de courant 3. Le courant est réglé à une intensité suffisante pour la fusion de ltélectrode 2. L'électrode plonge dans le bain de laitier 4 se trouvant dans la partie inférieure - du moule 1 et retenu en dessous par une plaque de fond 5 sur laquelle est posé le moule refroidi t, La surface formante 6 du moule 1 comporte une portion de forme 7 correspondant à. la-portion de forme du moulage et ayant une confi-guration~annulaire, comme montré sur la figure 2. Cette portion est conique et Ha section va en se rétrécissant vers la périphérie du moule. Quand le courant traverse l'électrode , celle-ci fond dans le bain de laitier 4 et le laitier liquide est refoulé peu à peu par le métal liquide. Au fur et à mesure que l'électrode fond, le laitier et le métal liquide remplissent natureRement et progressivement la portion conique 7, en constituant ainsi la partie de forme du moulage en un seul bloc avec le reste du moulage Dès que le laitier commence à remplir la portion 7, on augmente.le courant I d'une valeur allant jusqu'à 60 % du courant initial, et on le maintient à ce niveau pendant le temps nécessaire au remplissage progressif naturel d'au moins la portion 7, c'est-à-dire à l'élaboration de la partie de forme du moulage.Le courant accru assure une augmentation de la quantité de chaleur dans le bain.de laitier, ce qui assure l'élaboration des parties de forme du moulage en un seul-bloc avec le-reste du moulage, et l'obtention d'une bonne qualité correspondant aux prescriptions techniques. Dans le cas où le moulage comporte deux portions de- forme situées à un même niveau, leur élaboration s'effectue dluné manière analogue à celle qui vient d'être décrite, mais, dans ce cas, la surface formante 6 du moule comporte deux portions coniques 8. (figures 3, 4) allant en se rétrécissant vers la périphérie du moule. Conformément à l'invention, on peut utiliser, dans le procédé proposé, un moule 1 dont la surface formante 6 comporte. une portion de forme 9 (figure 5t allant en s'élargissant vers sa tranche. Dans ce cas, l'élaboration se déroule d'une manière analogue à celle décrite plus haut. Par ce procédé, on peut, par exemple, élaborer des couvercles, des brides et d'autres pièces similaires. Quand on élabore des moulages comportant une portion de forme suivie d'une partie de section proche de celle de la partie initiale du moulage, on conduit l'élaboration comme décrit plus haut, mais après élaboration des parties dé forme on réduit le courant .1-jusqu'à sa valeur initiale. La surface formante 6 (figure 6) du moule 1 comporte, dans ce cas, après les portions de forme 8, une portion 10 de section proche de la section initiale du moule. Pour l'élaboration de moulages comportant plusieurs portions de forme situées à des niveau2 différents, la surface formante 5 du moule 1 (figure 7) comporte des portion.s de forme 8 et des portions 10 alternées. Dans ce- cas, le moulage est élaboré une façon analogue à celle décrite plus haut. EXEMPLE .I.a figure 8 représente un moule pour l'élaboration d'un corps d'organe de robinetterie en acier inoxydable pour une installation énergétique. Le courant réglé initialement pour élaborer la partie cylindrioue du corps (correspondant à la partie inférieure du moule) est de 6000 A. Pour l'élaboration des parties de forme (tubulures) du corps, correspondant aux portions de forme 8 de la surface formante 6 du moule 1, on augmente le courant jusqu'à q500 A et on le maintient à cette valeur jusqu'à l'achèvement de l'élaboration des tubulures.Ensuite, pour continuer l'élaboration de la partie eylindrique du corps on réduit le courant jusqu'à 6000 A, et on le maintien à cette valeur jusqu'au commencement de l'élaboration de la bride, c'est-à-dire jusqu'au moment où le la-itier commence à remplir la portion de forme 9 du moule t. A ce moment, on augmente de nouveau le courant jusqu'à 9500 A et on le maintient à cette valeur pendant le temps nécessaire au remplissage naturel d'au moins la portion de forme 9. Après élaboration de tette portion, afin de prévenir l'apparition d'une retassure, on diminue progressivement le courant jusqu'à zéro. Les variations de l'intensité du courant au cours de l'élaboration d'un corps d'organe de robinetterie pour une installation énergétique sont représentées par le graphique de la figure Q, dans lequel la partie AB correspond au courant initial pour l'élaboration de la partie inférieure du corps ; la partie BC correspond à l'augmentation du -courant rour l'élaboration de la portion conique des tubulures la partie CD correspond au courent pour l'élaboration des tubulures ;; la partie DE correspond à la diminution du courant jusqu'à sa valeur initiale pour l'élaboration de partie cylindrique du corps la partie EF correspond à un courant égal à sa valeur initiale pour l'élaboration de la partie cylintrique dlt ccrps la partie FK correspond à l'auementation du courant pour l'élaboration de la partie conique de la. bride la partie KL correspond au courant pour l'élaboration de la bride la partie LM correspond à la diminution du courant jusqu'à zéro pour la- prévention de l'apparition d'une retassure et pour l'achèvement de l'élaboration du corps. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutes suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé d'élaboration de moulages de forme sous laitier électroconducteur, du type consistant à placer une électrode à refondre dans un moule dont la surface formante comporte au moins une portion de forme, puis à faire fondre cette électrode dans un bain-de laitier en y faisant passer un courant électrique suffisant pour la fusion de l'électrode, caractérisé en ce que les portions de forme de la surface formante du moule sont réalisées coniques pour permettre leur remplissage progressif naturel par le laitier et le métal liquide, et en ce qu'au commencement au-remplissage desdites portions, le courant à travers l'électrode est augmenté d'une valeur pilant jusqu'à 60 % du courant initial, puis est maintenu à ce niveau pendant le temps nécessaire au remplissage naturel d'au moins lesdites portions coniques, c'est-à-dire à l'élaboration des parties de forme du moulage. 2.-Procédé selon la revendication t, caractérisé en ce que, après le remplissage des portions de forme du moule par le métal, le courant est ramené à sa valeur initiale 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, une fois le courant ramené à sa valeur initiale, le processus de remplissage progressif naturel des portions de forme suivantes du moule qe répète. 4 Moule pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'obaet de la revendication 1, caractéris8 en ce qué les portions coniques de sa surface formante vontten se retrécissant vers sa périphérie. 5. Moule pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la revendication 1, caractérisé en ce que les portions coniques de sa surface formante vont en s 'élargissant vers sa tranche. 6. Les pièces moulées, caractérizées en ce qu'elles sont obtenues conformément au procédé faisant l'objet de ltune des revendications t à 3.