Brevet FR2269399A1 — publié le 19751128

La présente invention concerne le domaine du traitement des matériaux conducteurs de ltélectricité par un plasma, et notamment les procédés de traitement des matériaux par un plasma, ainsi que les dispositifs pour leur mise en oeuvre. L'invention peut être appliquée dans diverses branches de l'industrie, à la fabrication de structures soudées et revêtues. Actuellement, dans la fabrication des structures soudées, notamment en aluminium et alliages d'aluminium, on applique le soudage à L'arc en courant continu et en courant alternatif avec une électrode fusible ou réfractaire, sous des gaz protecteurs ou sous une couche de flux. l'inconvénient général du soudage à l'arc en courant alternatif avec une électrode réfractaire réside dans ses possibilités technologiques limitées en épaisseurs à souder sans préparation des bords. l'extension des possibilités technologiques par recours à des arcs à courant alternatif de forte intensité, conduit à l'augmentation des inclusions de tungstène, des dépôt d'oxydes et des porosités dans le métal du cordon. L'inconvénient du procédé de soudage avec une électrode fusible sous gaz protecteur réside dans les possibilités technologiques limitées du soudage unilatéral, eS une passe, et, dans le cas du soudage sous flux, dans les mauvaises conditions d'hygiène. Les soudures réalisées avec une électrode fusible sous gaz protecteurs sont caractérisées par la présence de pores et d'inclusions d'oxydes, et celles réalisées sous flux sont caractérisées par la présence d'inclusions de scories et par leur faible résistance à la corrosion. En outre, ce procédé de soudage implique une très grande consommation de fil d'approt. le soudage au plama en courant continu sous polarité inverse, bien qu'il présente un grand nombre d'avantages, n1 avait jusqu 'à présent pratiquement pas d'applications industrielles. On connaît un procédé de soudage de tôles d'aluminium de 0,635 cm dtépaisseur au moyen d'un plasma en courant continu de polarité inverse (voir, par exemple, Cathodic cleaning and Plasma-Arc Welding of aluminium. Welding Journal, 1968, nu5). Le procédé connu de soudage au plasma en courant continu de polarité inverse était réalisé avec un matériel destiné au décou- page et à l'exécution de revêtements au plasmam, selon la forme de la tuyère-électrode utilisée. Le matériel comprenait, outre un chalumeau au plasma universel modernisé, d'une puissance de 50 kw, un appareillage de commande nécessaire pour le contrôle de la tension et du courant d'arc, du débit de gaz plasmagène et de gaz protecteur. L'arc de plasma était alimenté par deux redresseurs associés en série, à tension à vide de 140 à 150 V. Pour une plus forte dissipation de chaleur, à la place de l'é- lectrode en tungstène, on utilisait une électrode en cuivre refroidie par eau. En tant que gaz protecteur et gaz plasmagène, on employait l'ar gon ou un mélange argon-hélium. Les vitesses de soudage au plasma obtenues étaient les mêmes ou légèrement supérieures à celles obtenues par les autres procédés de soudage. L'épaisseur maximale d'aluminium soudée au plasma en courant continu de polarité inverse en une passe sans préparation des bords était de 0,635 cm. Des études ultérieures ont développé le procédé de soudage au plasma en courant continu de polarité inverse. Le procédé de soudage au plasma en courant continu de polarité inverse a été réalisé sur des tôles d'aluminium dont l'épaisseur maximale était de 6 mm. Dans le procédé connu, l'électrode du plasmotron est raccordée au pôle positif d'une source d'alimentation à courant continu. Dans le plasmotron, afin de dissiper la chaleur, l'électrode est réalisée en cuivre, avec une extrémité active en forme de c8ne tronqué (diamètre de la pointe proche de 2 mm) Le soudage au plasma en courant continu de polarité inverse est exécuté de la façon suivante. Simultanément avec l'admission du gaz de travail et du gaz protecteur, ainsi que de l'eau pour le refroidissement de l'électrode positive et de la tuyère, on provoque une décharge par un courant à haute fréquence, ce qui amorce un arc auxiliaire. Ensuite, à l'aide du jet de plasma éjecté à travers la tuyère par l'arc auxiliaire, arc de plasma est amorcé entre l'électrode positive en cuivre et la tôle à traiter pourvue de plaques de dégagement.Ceci fait, l'arc auxiliaire s'éteint; le plasmotron est déplacé jusqu'à une position prédéterminée et le soudage commence. les procédés examinés de soudage au plasma à courant continu de polarité inverse présentent une série d'inconvénients notables, dont les principaux sont a) la non-compétitivité avec les autres genres de soudage à l'arc; b) des intensités admissibles basses des courants de travail; c) des plages étroites des régimes admissibles de soudage; d) une gamme restreinte d'épaisseurs soudables; e) la nécessité d'employer des sources d'alimentation à tension à vide de 140 à 150 V pour des épaisseurs à souder de 0,6 à 6,0 mm et des courants de travail allant jusqu'à 200 A; f) la possibilité de pollution du métal du cordon par le matériau de 11 anode (cuivre). Pour la réalisation de structures revêtues par des procédés de traitement à l'arc, on applique actuellement le rechargement avec une bande-électrode, une électrode fusible sous gaz protecteur ou sous flux, ainsi que le rechargement au plasma avec un fil plein, un fil à âme en poudre ou avec des poudres. Pour tous les procédés de rechargement à l'arc, un inconvénient commun et caractéristique est le haut niveau de fusion du support. les procédés de rechargement se distinguent par un rendement suffisamment élevé, mais, afin d'assurer le niveau de fusion requis, l'é- paisseur de la couche déposée doit être bien plus grande que celle exigée. Naturellement, la nécessité d'un usinage ultérieur abaisse le rendement en produits finis. les divers procédés connus de rechargement au plasma (Voir, par exemple, "Plasma-Ârc-Hot-#i#surfacing - a new Righ Deposition Pro cessus". Welding Journal, n 5, 1969 et "Le rechargement des métaux au plasma "Machinostroienié", 1. 1969), ne suppriment pas la fusion du support. Selon l'intensité du courant et le matériau à recharger, dans les applications industrielles le niveau de fusion donné par les procédés connus de rechargement au plasma est de 5 à 10 *. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients énumérés #i-dessus. Il s'agit donc de créer un procédé de traitement par un plasma à courant continu de polarité inverse et un dispositif pour sa mise en oeuvre dont l'électrode et les paramètres du courant seraient tels qu'ils assureraient un déroulement stable du traitement au plasma à courant continu de polarité inverse dans une plage de courants de travail pratiquement illimitée, grâce au changement des conditions et du régime de fonctionnement de l'arc. La solution consiste en ce que, dans le procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma à courant continu de polarité inverse, dans lequel le matériau à traiter est chauffé par la chaleur de l'arc formé entre une électrode positive réfractaire du plasmotron et la pièce à traiter, avec une admission d'un gaz plasmagène, selon l'invention, le traitement est exécuté en utilisant une électrode ayant un élément rapporté en métal réfractaire et sous un courant d'arc de travail d'intensité tel que son rapport au diamètre du canal de la tuyère se situe entre 50 et 100 A/mm, au moins une partie de la zone de l'arc attenante à l'électro- de étant maintenue en contact électrique avec l'élément rapporté réfractaire de l'électrode. Il est avantageux de maintenir dans la zone de l'arc attenante à l'électrode un rapport du courant au diamètre de la zone de l'arc attenante à l'électrode d'une valeur telle qu'il soit de 1,1 fois plus grand que le rapport du courant du diamètre du canal de la tuyère. En outre, dans le cas du soudage d'un matériau conducteur de l'électricité, il est avantageux de maintenir le rapport du courant au diamètre du canal de la tuyère entre 60 et 100 A/mm dans le cas d'un rechargement il est avantageux de maintenir ce rapport entre 50 et 70 A/mm. Dans le cas du traitement de matériaux conducteurs de l'électricité dans une atmosphère contrôlée, il est recommandé d'utiliser com me gaz plasmagène un gaz ou un mélange de gaz identique à l'atmos- phère contrôlée, et, dans le cas du traitement de matériaux conducteurs de l'électricité à l'air libre, il est recommandé de souffler la zone de chauffage du matériau à traiter avec une veine de gaz supplémentaire. Pour le soudage et le rechargement, en tant que gaz plasmagène et que le gaz de la veine de gaz supplémentaire, il est possible d'utiliser un gaz inerte. En outre, pour créer la veine de gaz supplé mentaire lors du soudage et du rechargement, on peut utiliser un gaz actif ou un mélange de gaz actif et inerte. Pour le traitement de matériaux conducteurs de l'électricité, on peut utiliser en tant que gaz plasmagène des gaz inertes, et en tant que gaz pour la veine supplémentaire, un mélange de gaz inerte et de gaz actif. Dans le dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma, comprenant un plasmotron avec une électrode réfractaire raccordée au pôle positif d'une source de courant continu dont le second pôle est raccordé à la pièce à traiter, le plasmotron possédant un canal pour l'admission du gaz plasmagène et une tuyère avec un canal, il est avantageux qu'au moins une partie de l'extrémité de l'électrode soit réalisée en métal réfractaire, et que le diamètre de l'électrode soit d'au moins 1,1 fois supérieur à celui du canal de la tuyère. Pour réaliser l'élément réfractaire rapporté à l'extrémité de ltélectrode on peut utiliser le tungstène et ses alliages. Le procédé proposé de soudage par plasma à courant continu de polarité inverse et le dispositif pour le mettre en oeuvre assurent une bien meilleure qualité des soudures que tous les procédés connus de soudage à l'arc par fusion, pratiquement dans n'importe quelle plage de courant de travail de l'arc, un rendement plus grand que les procédés appliqués de soudage à l'arc par fusion et une fiabilité maximale, ainsi qu'une utilisation aisée. La qualité des soudures résulte de l'élimination permanente des dépôts d'oxydes recouvrant les bords à souder et le produit d'apport par pulvérisation cathodique, de la haute stabilité du processus, de la distribution favorable de la phase B lors du soudage des alliages aluminium-magnésium. Le rendement élevé du processus de soudage résulte de la possibilité de mettre en oeuvre de fortes puissances dans le bain de soudage, sans compromettre le processus. C'est ce qui rend possible le soudage avec un bon rendement, sans préparation des bords pour des épaisseurs atteignant 30 mm. La possibilité de régler la densité du flux thermique dans une plage de courants de travail étendue rend possible la refus ion superficielle ou le dépôt de couches sans fusion du support. L'utilisation aisée et la fiabilité sont le résultat de ltem- ploi du courant continu et d'intervalles d'arc relativement grands, de la simplicité des circuits de commande et du matériel, de la possibilité de programmation et d'automatisation, des bonnes conditions de travail du point de vue sanitaire. L'avantage du rechargement au plasma à courant continu de polarité inverse consiste en la possibilité de déposer une couche de re v8tement sans fusion du support. La jonction de la couche de revêtement au support est obtenue grâce à l'élimination des phases étrangères se trouvant sur les surfaces en contact par pulvérisation cathodique. L'obtention de surfaces exemptes de phases étrangères conduit à l'augmentation de la largeur de rechargement et, par conséquent, il devient possible de réaliser des revêtements minces, ce qui supprime la nécessité d'avoir des mécanismes assurant un mouvement oscillatoire pour l'augmentation de la largeur de rechargement. La réalisation du processus sans fusion du métal de base avec un fil d'apport, permet d'assurer un traitement de surface par pulvérisation cathodique. Dans le soudage et le rechargement par plasma à courant continu de polarité inverse, le décapage cathodique est conjugué au processus principal. Le procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma est universel non seulement en ce qui concerne ses possibilités technologiques, mais aussi en ce qui concerne l'utilisation du matériel. Pratiquement, tous les processus peuvent être exécutés avec les mêmes sources d'alimentation, les mêmes circuits de commande et les mêmes plasmotrons. L'économie donnée par une seule installation se situe aux environs de 20 000 roubles. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel la Fig. unique re présente en coupe un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement de matériaux âondûcteurs d#tI'électricité par un plasma. Le procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électri- cité par un plasma à courant continu de polarité inverse consiste en ce qui suit. Une électrode réfractaire 1, avec un élément rapporté 2 en métal réfractaire, est raccordée au p81e positif d'une source 3 de courant continu. Le pôle négatif de la source 3 est raccordé au matériau de l'électricité 4 à traiter L'électrode positive 1 à élément rapporté 2 en métal réfractaire du plasmatron 5 est isolée électriquement d'une tuyère 6, à l'aide d'une douille isolante 7. La tuyère 6 avec son canal central 8, assurant la stabilisation de 1'arc, est raccordée au pôle négatif de la source 3 de courant continu par un interrupteur 9, une résistance 10 et un éclateur à haute tension 11, qui est le moyen assurant l'amorçage de l'arc.Par un canal 12 on admet au plasmatron 5 le gaz plasmagène. Les canaux 13 et 14 amènent dans le plasmatron 5 un agent de refroidissement qui est évacué par des canaux 15 et 16. Au besoin, on admet dans le plasmatron 5, par un canal 17, un gaz formant une veine supplémentaire dans l'enceinte 18, constituée par la tuyère 6 et une tuyère protectrice 19. Simultanément à l'admission du gaz plasmagène par le canal 12 et de l'agent de refroidissement par les canaux 13 et 14, on provoque dans l'intervalle entre#1'électrode positive 1, à élément rapporté2en métal réfractaire, et la tuyère 6 du plasmatron 5, une décharge à haute tension qui amorce un arc auxiliaire. la veine de gaz 10 engendrée par l'arc auxiliaire vient toucher le matériau conducteur de l'électricité 4 à traiter et amorce l'arc 20.L'arc 20 amorcé, à l'aide de l'interrupteur 9 on coupe à la main le circuit électrique raccordant la tuyère 6 au pôle négatif de la source 5 à courant continu, constitué par l'interrupteur 9, la résistance 10 et ltéclateur à haute tension 11 en série. Cette coupure peut aussi être automatique.La zone de l'arc 20 attenante à l'électrode 1 est partiellement ou entièrement en contact électrique avec 11 élément rapporté 2 en métal réfractaire pendant le traitement, quand le diamètre de l'élément rapporté 2 est bien plus petit que le diamètre du canal de la tuyère 2 et le diamètre de la face de l'électrode positive I est plus grand que celui du canal de la tuyère 6 d'au moins 1,1 fois, le rapport du courant d'arc de travail au diamètre du canal de la tuyère 6 étant comprise entre 50 et 100 À/mm, La zone de l'arc 20 attenante à l'électrode 1 est entièrement en contact électrique avec l'élément rapporté 2 en métal réfractaire pendant le traitement, quand le diamètre de l'élément rapporté 2 est égal au diamètre de la face d'électrode positive 1 et le rapport du courant d'arc de travail au diamètre du canal de la tuyère est compris entre 50 et 100 A/mm. Dans ce second cas, toute pollution, sous forme de vapeurs de matériau provenant de l'extrémité de l'électrode positive 1, est exclue. En tant que matériau réfractaire pour l'élément rapporté 2 on utilise le tungstène, ainsi que ses alliages. Les autres matériaux réfractaires pouvant être utilisés sont le molybdène, le tantale, l'hafnium. Selon le genre de traitement, le processus au plasma à courant continu de polarité inverse est conduit avec une intensité du courant de travail telle que son rapport au diamètre du canal de la tuyère 6 soit comprise entre 50 et 100 A/mm. Dans le cas du soudage de matériaux conducteurs de l'électricité par plasma à courant continu de polarité inverse, le processus est conduit avec une intensité du courant de travail dans l'arc 20 telle que son rapport au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 soit compris entre 60 et 100 À/mm. Dans le cas d'une refusion superficielle, d'un rechargement ou d'un décapage cathodique de matériaux conducteurs de l'électricité par plasma à courant continu de polarité inverse, le processus est conduit avec une intensité du courant de travail dans l'arc 20 telle que son rapport au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 soit situé entre 50 et 70 A/mm. On va examiner le procédé#de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par plasma à courant continu de polarité inverse, en se référant à des exemples de réalisation. FXRISIE 1 - On exécute une soudure bord à bord en une passe, d'un seul côté, sans préparation des bords, à l'air libre, en utilisant des gaz inertes comme gaz plasmagène et gaz de la veine supplémentaire et un produit d'apport. l'épaisseur du métal de base est de 20 mm. Le diamètre du produit d'apport est de 2,5mm.La composition pondérale du métal de base et du produit d'apport est la suivante M = 92 fo = = 6,5 % Mn =0,5 % Si = 0,4 % Cu = 0,1 # Le diamètre du canal 8 de la tuyère 6 est de 7,5 mm, Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 20 mm. le diamètre de l'élément rapporté 2 en tungstène est de 5 mm. Le soudage est exécuté au régime suivant :courant de travail 600A; tension d'arc 45V; débit de gaz plasmagène (argon) 85 l/h; débit de gaz (argon) pour la veine supplémentaire 1800 l/h, vitesse de soudage 8 m/h. Dans ces conditions, le rapport de l'intensité du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 80 À/mm; le diamètre de la zone de l'arc attenante à l'électrode est de 1,3 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 2,6 et une partie de la zone de l'arc attenante à l'électrode 1 est maintenue en contact électrique avec l'élément rapporté 2. EXEMPLE 2 - On exécute une soudure bord à bord en une passe, d'un seul côté sans préparation des bords, à l'air libre, - en utilisant des gaz inertes comme gaz plasmagène et comme gaz de la veine supplémentaire et un produit d'apport. L'épaisseur du métal de base est de 8 mn. le diamètre du produit d'apport est de 2,5mm. la composition pondérale du métal de base et du produit d'apport est la suivante M = 92 ffi = = 6,5 % Mn =0,5 ffi Si = 0,4 % Cu = 0,1 % le diamètre du canal de la tuyère 6 est de 5 mm. Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 10 mm. Le diamètre de l'élément rapporté2est de 2 mm. L'élément rapporté 2 est en al- liage 97% W + 3 % Y. Le soudage est exécuté au régime suivant courant de travail 300 A; tension d'arc 37 V; débit de gaz plasmagène (argon) 60 l/h; débit de gaz (argon) pour la veine supplémentaire 1500 l/h, vitesse de soudage 18m/h. Dans ces conditions, le rapport de l'intensité du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de lOOA/mm; le diamètre de la zone de l'arc attenante à l'électrode est de 1,1 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 3,3 et une partie de la zone de l'arc attenante à L'électrode 1 est maintenue en contact électrique avec l'élément rapporté 2. EX2I A1 = 99,3 % Fe = 0,3 % Si = 0,35 % Cu = 0,05 % Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 10 mm. Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 20mm. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 6 mm. L'élément rapporté 2 est en alliage 98% W + 2% La. le soudage est exécuté au régime suivant : courant de travail 600A; tension d'arc 43 V; débit de gaz plasmagène (argon) 90 l/h; débit de mélange pour la veine supplémentaire : 1782 l/h d'argon et 18 l/h d'oxigène; vitesse de soudage 10 m/h. Dans ces conditions, le rapport du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 60 À/mm, le diamètre de la zone de l'arc attenante à ltélectrode 1 est de 1,3 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 2,6 et une partie de zone de l'arc attenante à l'électrode est maintenue en contact électrique avec 1'élément réfractaire 2. EXEi\iPI# 4 - On exécute une soudure bord à bord en une passe, d'un seul côté, sans préparation des bords, à l'air libre, en utilisant un gaz inerte comme gaz plasmagène et d'un gaz actif en tant que gaz pour la veine supplémentaire. L'épaisseur du métal de base est de 4 mm. Le diamètre du produit d'apport est de 1,6 mm. La composition pondérale du métal de base est la suivante C = 0,1 % Si = 0,5 % En = 1,5 % Cr = 18 ffi Ni = 10 % Tl = 1,0 % Fe = 68,9 % La composition pondérale du produit d'apport est la suivante C = 0,08 % Si = 1,0 % Mn =1,0 % Cr = 20 ffi Ni = 10 % Ti = 1,0% Fe = 66,0% % Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 3 mm. Le diamètre de l'électrode réfractaire I à la face est de 10 mm.Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 10 mm. l'élément rapporté 2 est en alliage 97,5 ffi W + 2,5% I. Le soudage est exécuté au régime suivant : courant de travail 300 A; tension de travail 30 V; débit de gaz plasmagène (argon) 40 l/h; débit de gaz carbonique pour la veine supplémentaire 800 1/h; vitesse de soudage 30 m/h. Dans de telles conditions, la zone de l'arc attenante à l'électrode 1 est entièrement en contact électrique avec l'élément rapporté réfractaire 2. EXEMPLE 5 - On dépose une couche de métal à l'air libre en utilisant des gaz inertes comme gaz plasmagène et pour la veine supplémentaire un produit d'apport. Le diamètre du produit d'apport est de 2 mm. Composition pondérale du support C = 0,22 % Si = 0,3 % Mn = 0,4 % Fe = 99,0 %. Composition pondérale du produit d'apport : Cu = 96 % Mn =1,0 ffi Si = 3,0 % Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 7 min. Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 10 min. Le diamètre de l'élément rapporté 2 en tungstène est de 4 min. Le dépôt est exécuté au régime suivant : courant de travail 350 A; tension de travail 45 V; débit de gaz plasmagène (argon) 180 l/h; débit d'argon pour la veine supplémentaire 800 l/h. Dans ces conditions, le rapport du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 50 À/mm, le diamètre de la zone de l'arc attenante à l'électrode 1 est de 1,1 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 1,4 et une partie de la zone de l'arc attenante à ltélec- trode est tenue en contact électrique avec l'élément rapporté 2. EXEMPLE 6 - On dépose une couche de métal à l'air libre en utilisant des gaz inertes comme gaz plasmagène et pour la veine supplémentaire un produit d'apport. Le diamètre du produit d'apport est de 2,5mm. Composition pondérale du support Si = 2,5 % Mn = 0,5 fic Cu = Composition pondérale du produit d'apport : Cu = 93 % Sn = 6,6 % P = 0,4 ffi le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 6 min. Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 10 min. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 3 min. L'élément rapporté 2 est en alliage 97 % W + 3 % Y. Le dépit est exécuté au régime suivant : courant de travail 420 A; tension de travail 47V; débit de gaz plasmagène (argon) 170 l/h; débit d'argon pour la veine supplémentaire 900 l/h. Dans ces conditions, le rapport du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 70 A/mm, le diamètre de la zone de l'arc attenante à l'électro- de 1 est de 1,2 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 1,7 et une partie de la zone de l'arc attenante à l'électrode est tenue en contact électrique avec l'élément rapporté-2. EXEMPLE 7 - On dépose une couche de métal à l'air libre en utilisant un gaz inerte comme gaz plasmagène et un gaz actif pour la veine supplémentaire et un produit d'apport. Le diamètre du produit d'apport est de 1,6 min. Composition pondérale du support : C = 0,22 % Si = 0,3 ffi Mn = 0,4 % Fe = 99 ffi Composition pondérale du produit d'apport C = 0,08 ffi SI = 1,0 % Mn =1,0 % Cr = 20 % Ni = 10 % Ti = 1,0% Fe =66 % Le diamètre de la tuyère 6 est de fmm. Le diamètre de 1' élec- trode réfractaire 1 à son extrémité est de 10 min. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 10 min. L'élément rapporté 2 est en alliage 97,5 % W + 2,5 % Y.Le dépôt est exécuté au régime suivant courant de travail 300 A; tension de travail 31V; débit de gaz plasmagène (argon) 160 l/h; débit de gaz carbonique pour la veine supplémentaire 800 l/h. Dans ces conditions, le rapport du courant de travail au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 60A/mm, le diamètre de la zone de 11 arc attenante à l'électrode 1 est de 1,25 fois plus grand que le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6, le rapport du diamètre de l'électrode réfractaire 1 au diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 2 et la zone de l'arc attenante à l'électrode est entièrement tenue en contact électrique avec l'élément rapporté réfractaire 2. EXEMPLE 8 - On dépose une couche de métal à l'air libre en utilisant un gaz inerte comme gaz plasmagène et un mélange de gaz actif et de gaz inerte pour la veine supplémentaire ainsi qu'un produit d'apport. Composition pondérale du support C = 0,20 % Si = 0,3 % Mn = 0,4 % Fe = 99 % Composition pondérale du produit d'apport C = 0,08 % Si = 1,0 % Mn = 1,0% Cr = 20 ffi Ni = 10 % Ti = 1,0 % Pe = 66 %. Le diamètre de la tuyère 6 est de 6mm. Le diamètre de l'élec- trode réfractaire 1 à son extrémité est de 10 min. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 10 min. L'élément rapporté 2 est en alliage 97% W + 3/la. Le dépôt est exécuté au régime suivant : courant de travail 420 A; tension de travail 40V; débit de gaz plas-magène (argon) 170 l/h; débit de mélange pour la veine supplémentaire : argon 20 l/h et gaz carbonique 1780 l/h. EXBS*LE 9 - On fait refondre superficiellement un matériau en atmosphère contrôlée, en utilisant comme gaz plasmagène un gaz identique à celui de l'atmosphère contrôlée et sans utilisation de produit d'apport. L'atmosphère contrôlée est constituée par de l'argon. Composition pondérale du matériau à refondre Ti = 90 % Al = 7 % Mo = 2 % Cr = 1,0 % Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 10 min. Le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 18mm. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 18 min. L'élément rapporté 2 est en alliage 97 % W + 3 % La. La refusion est exécutée au régime suivant : courant de travail 500 A; tension de travail 60V; débit de gaz plasmagène (argon) 400 l/h. EXEMPLE 10 - On fait refondre superficiellement un matériau en atmosphère contrôlée, en utilisant comme gaz plasmagène un mélange de gaz identique à celui de l'atmosphère contrôlée et sans utilisation de produit d'apport. L'atmosphère contrôlée est constituée par un mélange d'argon et d'hélium. Composition pondérale du matériau à refondre Ti = 90 % A1 = 7 46 Mo = 2 % Cr = 1,0 * Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de lOmm. le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 18mm. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 18mm, L'élément rapporté 2 est en alliage 97% W. + 5 % I. La refusion est exécutée au régime suivant : courant de travail 500 A; tension de travail 70V; débit de gaz plasmagène : 400 l/h d'argon et 600 l/h d'hélium. EXEMPLE Il - On exécute une soudure bord à bord en une passe, d'un seul cEté, sans préparation des bords, à l'air libre, en utilisant gaz inerte comme gaz plasmagène et pour la veine supplémentaire. L'épaisseur du métal est de 30 min. Composition pondérale du métal de base et du métal d'apport Al = 99,3 % Si = 0,35 % Fe = 0,3 ffi Cu = 0,05 %. Le diamètre du canal central 8 de la tuyère 6 est de 13 min. le diamètre de l'électrode réfractaire 1 à son extrémité est de 25 min. Le diamètre de l'élément rapporté 2 est de 20 min. L'élément rapporté 2 est en alliage 98 % W + 2 * la. Le soudage est exécuté au régime suivant courant de travail lOOOA; tension de travail 60 V; débit de gaz plasmagène (argon) 90 l/h; débit d'hélium pour la veine supplémentaire 1600 l/h; vitesse de soudage 12 m/h. La zone de l'arc attenante à l'électrode 1 est tenue entièrement en contact électrique avec l'élément rapporté2. Ainsi, le traitement des matériaux conducteurs de l'électrici- té par un plasma peut être exécuté à différents régimes, avec di verses combinaisons des gaz plasmagène et protecteur, la qualité du traitement et le rendement étant élevés. - BCENDICATIONS 1 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de ltélec- tricité par un courant continu de polarité inverse, dans lequel le matériau à traiter et chauffé par la chaleur de l'arc engendré entre l'électrode positive réfractaire d'un plasmatron et une pièce à traiter, avec admission d'un gaz plasmagène, caractérisé en ce que le traitement est exécuté en utilisant une électrode ayant un élément rapporté en métal réfractaire et sous un courant d'arc de travail d'intensité telle que son rapport au diamètre du canal de la tuyère soit compris entre 50 et 100 A/mm, au moins une partie de la zone de l'arc attenante à l'électrode étant tenue en contact électrique avec l'élément rapporté réfractaire de l'électrode. 2 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de ltélec- tricité par un plasma selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la zone de l'arc attenante à l'électrode on maintient un rapport du courant au diamètre de la zone de l'arc attenante à l'é- lectrode d'au moins 1,1 fois plus grand que le rapport du courant au diamètre du canal de la tuyère. 3 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que, dans le cas du soudage de matériaux con ducteurs de l'électricité, le rapport du courant au diamètre du canal de la tuyère est maintenu entre 60 et 100 A/mm, et, dans le cas d'un rechargement, il est maintenu entre 50 et 70 A/mm. 4 - Procé de traitement de matériaux conducteurs de l'électri- cité par un plasma selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le cas du traitement des matériaux conducteurs de l'électricité dans une atmosphère contrôlée; on utilise en tant que gaz plasmagène un gaz ou un mélange de gaz identique à l'atmosphère contrôlée. 5 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de L'électricité par un plasma selon l'une quelconque des revendications X à 3, caractérisé en ce que, dans le cas de traitement des matériaux conducteurs de l'électricité à l'air libre, on souffle la zone de chauffage du matériau conducteur de l'électricité à traiter avec une veine de gaz supplémentaire. 6 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de ltélec- tricité par un plasma selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour le soudage et le rechargement on utilise un gaz inerte comme gaz plasmagène et pour la veine de gaz supplémentaire. 7 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour le soudage et le rechargement on utilise pour la veine de gaz supplémentaire des gaz actifs. 8 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de ltélec- tricité par un plasma selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour le soudage et le rechargement on utilise pour la veine de gaz supplémentaire un mélange de gaz actifs et inertes. 9 - Procédé de traitement de matériaux conducteurs de l'électricité par un plasma selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour le traitement des matériaux conducteurs de l'électricité on utilise comme gaz plasmagène des gaz inertes, et pour la veine de gaz supplémentaire on utilise un mélange de gaz actif et de gaz inerte. 10 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement de matériaux conducteurs de 11 électricité par un plasma suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant un plasmatron avec une électrode réfractaire raccordée au pôle positif d'une source de courant continu dont le second pôle est raccordé à la pièce à traiter, le plasmatron possédant un canal pour l'admission du gaz plasmagène et une tuyère avec un canal, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'extrémité de l'électrode est réalisée en métal réfractaire, et en ce que le diamètre de L'électrode est au moins 1,1 fois plus grand que celui du canal de la tuyère. Il - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le métal réfractaire à l'extrémité de l'électrode est du tungstène ou un de ses alliages