Brevet FR2332096A1 — publié le 19770617

La présente invention concerne un produit d'apport de soudure a flux solide, notamment pour sondage temnérature relativement elevee, le terme produit devant être compris dans un sens large, c'est-à-dire pouvant désigner une baguette ou une electrode selon le type de soudage utilise. La technique anterieure a mis en evidence de nombreuses realisations de nroduits d'apport de soudure avec un flux solide, obtenus par des procédés assez varies. Ti a ete nronàser des baguettes ou fils de soudure contenant une âme décapante, obtenus en faisant écouler d'une Dart le métal en fusion destine a constituer l'enveloppe extérieure, et d'autre part la matière constituant l'âme, par deux ajutages coaxiaux disposés l'un a la suite de l'autre avec un intervalle convenable, les deux ajutages etant alimentés sous une mEme pression. La composition de l'enveloppe extérieure peut alors être quelconque, pourvu que le métal puisse être amene a l'état fondu et qu'il soit apte a s'écouler facilement a travers le conduit de l'ajutage ; l'âme est en general constituée de resine pouvant contenir d'autres produits decapants. line variante consistait a agrafer un feuillard autour d'un mélange plastique d'ingredients reduits en menues particules comportant un fondant et un liant. n a ete également propose des techniques differentes consistant a enrober des baguettes de soudure :: les baguettes etaient soit chauffees, puis trempees dans la poudre avant l'opération de soudage, soit préenrobées de pâte. Dans le donaine du soudage manuel a l'arc, il a ete aussi proposé d'utiliser des électrodes tubulaires fourrées et des électrodes enrobées, obtenues par des procédés du type de ceux utilises pour les baguettes ou fils de soudure. Ainsi, une bande de tôle était conformee en une gouttière en U, la gouttiere etait ensuite remplie d'une matière pulvérulente ou d'une pâte de flux extrudee, enfin les bords de la gouttière étaient rapproches jusqu'au contact ou agrafes ; le produit obtenu etait alors soumis a des etirages successifs Il a été enfin propose d'enrouler un tube sans joint ou soudé, préalablement etire, simultané- ment a un remulissage de matière pulverulente crnprnnee nar secousses, le produit obtenu étant alors soumis a des etirages successifs. Ces différents produits présentent de nombreux inconvenients, outre la ccriplication de leurs procédés d'obtention. Les principaux defauts que l'on peut citer sont les suivants - la nécessité d'utiliser un liant organique, - dans le cas d'un feuillard conforme, et et même agrafe, le risque d'éclatement du fil étiré reste important, - la faible protection contre l'humidite de l'air, - le manque de fiabilité de la soudure obtenue en raison d'une irrégularité de distribution du flux, - la difficulté d'obtenir des petits diametres, de l'ordre du millitre par exemple. L'invention a pour but de proposer un oroduit d'apport de soudure à flux solide, notamment pour soudage a température relativement èlevee, ne présentant pas les défauts cités plus haut, et nouvant être réalise en grande série, tout en s'adantant aux conditions spécifiques d'utilisation. Le produit d'apport de soudure selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte une gaine métallique entourant coapletement le flux de façon étanche, et qu'il est obtenu -par rétreinte à partir d'une ébauche connrenant les éléments constitutifs dudit produit. Il peut comporter en outre l'une au moins des caractéristiques suivantes - l'ébauche comporte au moins une cartouche solide de flux insérée dans la gaine, - il comporte en plus au moins un fil métallique interne la gaine, la nature dudit fil étant choisie pour ajuster la composition chimique dudit Produit, - la rétreinte a partir d'une ébauche est effectuée par des étirages successifs, avec d'eventuels recuits intermédiaires, - en vue d'une application au brasage fort, le métal constitutif de la gaine est un laiton pouvant comporter une légere addition de silicium, le flux utilisé étant alors du type borarratide borique, - il est conditionné sous forme de baguette de section quelconque telle que ronde, semi-ronde, triangulaire, carrée, rectangulaire, trapézoidale, - il est conditionné sous forme de fil d'une grande longueur nouvant être enroulé sur un tambour, - il comporte un ruban métallique interne a la gaine, en vue de la correction de la composition chimique dudit produit ; dans ce cas, il peut être conditionne sous forme d'une baguette aplatie, - ltextérieur de la gaine est recto vert d'un enrobage approprié de comnosi- tion minérale ou organique, en vue de la protection et/ou de la modification des caractéristiques chimiques et mécaniques dudit produit. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement a la lumière de la description ou; va suivre, donnée a titre illustratif mais nullement limitatif. Contrairement aux techniques antérieures, on procede uniquement par rétreinte a partir d'une ébauche, dont les dimensions initiales sont capables des dimensions finales, comportant les éléments constitutifs du produit selon l'invention. Il est avantageux de conditionner le flux sous forne d'une cartouche solide (parfois denommee bougie), par exemple un a,glorerat de flux en poudre-, ledit solide venant 5'in5çer dans l'ébauche de la gaine, de facon que la Saine et le flux cooperent dans une defonation sensiblement homothétique commune au cours de la retreinte. Tfn conditionnement solide du flux permet de prévoir d'eventuels logements longitudinaux pour recevoir des fils métalliques dont la nature est choisie Pour ajuster la composition nétallique du produit d'apport ; lesdits logements neuvent déboucher directement sur la surface latérale de la cartouche si l'on désire que les fils métalliques soient en contact avec la gaine.On murera de plus obtenir une très bonne déshvdratation du solide grâce à des compressions sucerssives réalisées dans des conditions opératoires annronriées de température et de pression. A titre d'exemple, citons le cas d'un tube en laiton, dans lequel on insère un cylindre de flux du type borax-acide borique, en vue d'une annlication au brasage fort et au soudobrassage. Le laiton utilisé, proeiier titre ou deuxième titre, comporte avantageusement une légère addition de silicium (0,3 à 0,7 Z). Un tel flux est stable et protège bien contre l'oxydation. La réduction de - section est effectuee Par des étirages successifs, avec d'éventuels recuits intermédiaires. Il est possible d'obtenir un fil continu, dont le diamètre peut facilement descendre jusqu'à I mn, fil que l'on peut conditionner sous forte de baguette après coupage a la longueur désirée, ou d'enroulement sur un tanhour, ou même encore directement disposé en couronne, selon le type de soudage utilisé. En variante, un procédé analogue appliqué à un tube en alliage a base d'argent et un flux initialement en poudre à base de sel de fluor, donnera également de bons résultats. L'utilisation d'au moins un fil métallique, de nature identique ou non au métal de la gaine, permet une grande souplesse dans la définition de la composi- tion précise du produit désiré ; ceci est particulièrement appréciable dans le cas du soudage des aciers inoxydables. Il est également parfaitement possible de recouvrir la gaine d'un vernis protecteur, minéral ou organique, en cas de stockage du produit finX dans des conditions hygrométriques défavnrables. Le nroduit selon l'invention peut être réalisé en grande série, surtout Si lton dispose de bancs d'étirage importants, avec une composition et une géométrie narfaitenent adantables aux conditions spécifiques d'utilisation. La protection contre l'humidité est parfaite : sur la périphérie d'une nart, grâce a l'étan chéit é de la gagne recouvrant complètement le flux, et aux extrémités d'autre part, grâce a un auto-soudage d'extrémité formant une goutte métallioue en fin d'utilisation. Pans le domaine du soudage a l'arc, la naine ou le fil métal ligue conduit l'électricité en vue de la formation de l'arc. Le produit d'apport de soudure selon l'invention trouve une application dans tout procédé de soudage utilisant un métal ou alliage d'apport, et plus particulièrement des soudages mettant en jeu des températures relativement elevees, tels que le soudage électrique d'une part, et le brasage fort pour lequel la température de fusion du produit d'apport de soudure dépasse 450 C ainsi aue le soudobrasate d'autre part. 11 est également arfaiterent nossible d'utiliser le produit selon l'invention dans le cadre de procédés de soudage par plasma, au laser et par bombardement électronique. il va de soi que l'invention n'est nullement limitée aux exemples qui en ont été donnés, mais comprend tout produit eauivalent reprenant le nrincine général de l'invention tel que défini dans les revendications. REVENDICATIONS I Produit d'apport de soudure a flux solide, notamment pour sondage a tempéra- ture relativeicnt élevée, caractérisé par le fait qu'il comporte une gaine métallique entourant complètement le flux de façon étanche, et qu'il est obtenu par rétreinte partir d'une ébauche comprenant les éléments constitutifs dudit produit. 21 Produit d'apport de soudure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ltehauche comporte au moins une cartouche solide de flux insérée dans la gaine. 3/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications I ou 2, caractérise Par le fait qu'il conforte en plus au moins un fil métallique interne a la gaine, la nature dudit fil étant choisie pour ajuster la composition chimique dudit produit. 4/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications à a 3, caractérisé nar le fait nue la rétreinte à partir d'une ébauche est effectuee par des éti rases successifs, avec d'éventuels recuits intermédiaires. 5/ Produit d'apport de soudure en vue d'une apnlication au brasage fort selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait que le métal constitutif de la gaine est un laiton pouvant comporter une légère addition de silicium, le flux utilisé étant alors du tyDe horax-acide borique. C/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications I a 5, caractérisé par le fait qu'il est conditionné sous forme de baguette de section quelconque, telle que ronde, semi-ronde, triangulaire, carrée, rectangulaire, trarezoidale. 7/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications 1 a 5, caractérise par le fait qutil est conditionné sous forme de fil d'une grande longueur pouvant être enroule sur un tambour. 8/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications I à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un ruban métallique interne à la gaine, en vue de la correction de la composition chimique dudit produit. 9/ Produit d'apport de soudure selon la revendication 8, caractérisé par le fait outil est conditionnl sous forme d'une baguette anlatie. 10/ Produit d'apport de soudure selon l'une des revendications I a 9, caractérisé nar le fait que l'extérieur de la gaine est recouvert d'un enrobage anpronrie de cornrosition minérale ou organique, en vue de la Protection et/ou de la modification des caractéristiques chimiques et mécaniques dudit produit.