Brevet FR2307611A1 — publié le 19761112

La présente invention a pour objet des flux pour le soudage o-l'arc submerge, d'aciers ordinaires, semi-alliés, alliés ou spé- ciaux, caracterisés par un haut rendement et une vitesse d'avancement relativement élevée. Le procede de soudage a l'are submergé est largement utilisé en soudage automatique en raison des grandes vitesses d'exécution des soudures atteintes aux ampérages élevés que ce procédé permet d'utiliser. Les caractristiques spécifiques des procédés de soudage a l'are submerge sont fonction, entr'autres, des compositions de flux utilisées. C'est ainsi que dans le domaine des flux basiques ou neutres, des cordons de forte épaisseur possédant de hautes résistances à la traction et/ou des duretés élevées sont obtenus, a des vitesses d'avancement de 50 cm/min, avec les flux et les fils décrits aux brevets telges 680.280 a 680.284 et que, d'autre part, les flux decrits aux brevets allemand 2.316.356 et belge 807.734 permettent d'atteindre des vitesses d'avancement allant jusqu'a 135 cm/min. Cependant, de tels flux se caractérisent par des rendements d'environ 100 (en entendant par rendement le poids, en kg, de cordon déposé par 100 kg de filez Le but de la présente invention est d'obtenir, conjointement à : - des vitesses de fusion élevées (jusqutà 25 kg/Hr) pour une puissance donnée d'arc ou inversément l'utilisation de puis sances réduites pour le dépôt de cordons importants (et donc la réduction de la zone d'influence thermique) - et n des vitesses d'avancement de l'ordre de 200 cm/min des rendements supérieurs pouvant atteindre 200. Ce but a été poursuivi en incorporant à des flux basiques de grandes quantités de poudre à base de fer et on a pu réaliser les caracteristiques recherchées en utilisant des compositions de flux comportant - des quantités importantes e poudre de Fe (40 a' 80 N) - des taux élevés de fluorures de calcium (Ca F2) ::10 à 30% - une grande variété d'oxydes tant alcalins que métalliques et, de facon inattendue, pour autant que la condition (en pourventages pondtraux % CaF2 + 1,3 (%) des autres poudres (à l'exclusion de celle de Fe soi t réalisée Enfin, la substitution à la poudre de fer, de poudres métalliques diverses telles que C, Mn, Sis Cr, Ni, Mo, Va, Nb, Co, W, Be, Zr, Al, Mg, Ca à concurrence de 45% permet de procurer aux cordons toute caractéristique mécanique (résilience, dureté, résistance de la traction) souhaitée. Les flux pulvérulents selon l invention sont obtenus en 1 / mélangeant å 4 à 16% de produits préfondus au silicate de Mn par exemple : [10% (Ca 0) + 4% (Ca F2) + 75% (Mn O Si 02) + 5% (Al2 03) + 2% (Fe O) + trace - 40 à 80% de poudre de Fe - 10 à 30% de Ca Fa - 10 a 35% de Wellastonite - 3 à 10X de Zr 02 - 2 a 7% de Fe Mn - 2 à 7% de Fe Si - 0 à 10% de Bauxite calcinée (à 85% d'Al2 03) 20/ agglomérant le mélange par mixtion dans des silicates de soude ou de potasse (à raison de 7 à 15 gr de silicates par 100 gr de mélange) 3 séchant et recuisant entre 4500 et 6500 Ils sont caractérisés par des compositions nominales quali- tatives et quantitatives répondant aux conditions suivantes (en % du poids de poudres) Fe : 40 à 30% Ca F2 : 10,16 à 10,64 Ca 0 : 4,8 à 14,8 c Si 02 : 4,5 à 13,7 % Al2 03 : 0,2 à 9,3 % FeO + Fe2 03 : 0,1 à 1,3% Ti 02 : O à 0,3% Zr 02 3 à 10 % Mn O Si 02 3 à 12 % Fe Mn 2 à 7 Fe Si 2 à 7 (%) Zr 02 + (%) Fe Mn + (%)Fe Si avec toutes les variantes que permet le remplacement d'une partie de la poudre de Fe par une ou des poudres de C, Mn, Si, Cr Ni, Mo, V, Nb, Co, W, Be, Zr, Ai, Mg, Ca ... à concurrence de 45%. A titre d'exemples, non limitatifs, les compositions ci-après: i 2 Poudre de Fe 50 50 Spath fluor (Ca F2) 16 13 Wollstonite 18 12 Oxyde Zr 6 6 Fe Mn (bas C) 4 4 Fe Si (Si 45%) 2 2 Produit préfondu au silicate de Mn 4 100 100 ont déposé des cordons présentant des caractéristiques mécaniques (résistance à la traction, dureté, résilience) analogues à celles obtenues avec les flux usuels en soudage à l'arc submergé d'aciers ordinaires, semi-alliés, alliés ou spéciaux mais avec des rendements de 110 à 180Kg et des vitesses de soudage (fonction des fils et des paramètres utilisés) pouvant atteindre 200 cm/mi. REVENDICATIONS. 1. Flux pulvérulent pour le soudage à l'arc submergé, à hauts rendements, d'aciers ordinaires, semi-alliés, alliés ou spéciaux dont les compositions nominales qualitatives et quantitatives répondent aux conditions suivants - Poudre de Fe entre40 et 80% - Ca F2 5 et 25% - Ca 0 5 et 15% - Si 02 5 et 14% - A12 03 0,2 et 9% - Zr 02 3 à 10% - Ti 02 O à 0,3% - Mn O Si 02 3 à 20% - Fe Mn 2 à 7% - Fe Si (à45% de Si) 2 à 7% - Fe2 03. Fe O 0,1 à 1,3% en pourcentages pondéraux par rapport au poids total des poudres, 2. Compositions de flux suivant revendication 1 répondant à la condition % (Zr 02) + % (Fe Mn) + % (Fe Si). l'une des 3. Flux suivant/revendications 1 ou 2 dans lesquelles la poudre de Fe est remplacée, à concurrence de 45% par de la poudre d'un ou de plusieurs des métaux suivants : C, Mn, Si Cr, Ni, Mo, Va, Nb, Co, W, Be, Zr, AI, Mg, Ca pris isolément ou en mélange.