Brevet FR2430815A1 — publié le 19800208

L'invention se rapporte aux travaux de soudage et concerne notamment le soudage électrique sous laitier à laide d'une électrode en forme de plaque, le soudage étant effectué en présence dtinfluences néfastes de champs magnétiques extérieurs à haute induction magnétique. On entend par soudage électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque, un procédé de soudage électrique sous laitier au cours duquel on emploie en tant qu'électrodes des plaques de forte section compatibles avec les dimensions du jeu entre les pièces à souder. les influences néfastes des champs magnétiques extérieurs sur le procédé de soudage se manifestent, par exemple, en cas de montage de barres lourdes en aluminium sur des cellules électrolytiques utilisées dans des entreprises de métaux non ferreux et dans l'industrie chimique, où on se trouve en présence de l'action des champs magnétiques exté- rieurs. Jusqu'à présent, le problème du soudage dans les champs magnétiques extérieurs n'est pas résolu d'une manière satisfaisante. le soudage à l'arc manuel, utilisé dans des conditions de montage, à l t aide d'uneeKectrode non consom- mable sous gaz inertes et sous flux, n'assure pas une qualité assez élevée du joint soudé, surtout en cas de montage de pièces analogues aux barres des cellules électrolytiques et d'une épaisseur considérable (de 100 à 200 mm). Pour joindre de telles pièces et assurer un bon résultat dans des conditions classiques, on peut utiliser le soudage électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque. Toutefois, dans les champs magnétiques extérieurs puissants, ce soudage n'est pas stable, car il présente la particularité que l'on effectue la fusion du métal par la chaleur du laitier fondu, chauffé par le courant électrique qui le parcourt. (Cf. Aide-mémoire de soudage, "Naoukova douma" Kiev, 1974, p. 187). le champ magnétique extérieur, agit sur le laitier et le métal fondus, comme conducteur de courant, en leur imprimant une impulsion de mouvement qui aboutit à l'instabilité de processus, provoquant un gauchissement important de la surface du bain de fusion. Il est établi expérimentalement que les soudures de qualité satisfaisante peuvent être obtenues dans le cas où la surface du bain de fusion s'écarte de l'horizontale de 150 au maximum. Un gauchissement de la surface du bain de fusion supérieur à 150, aboutit à une pénétration incomplète unilatérale des bords à souder, ainsi qu'à des projections à partir du bain de fusion. On connaît, par exemple, un procédé de soudage électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque (cf. brevet de l'URSS n0 149.166) qui consiste en ce qu'on monte, sur les pièces à souder disposées de manière à présenter un certain écartement entre leurs bords, un dispositif de formage composé d'une cuvette à poche, de cristalliseurs latéraux et de plaques de sortie supérieures servant à retenir le bain de laitier au stade final du processus de soudage. On introduit dans la poche de la cuvette une portion de flux décapant et on introduit ensuite, dans l'espace entre les pièces, une électrode en forme de plaque branchée à l'un des pales de la source de courant de soudage. les pièces et la cuvette sont branchées à l'autre pOle de cette source.Pour amorcer le processus de soudage, on met en contact la face de l'électrode avec le fond de la poche, ce qui provoque la formation de l'arc électrique qui fait fondre la portion de flux formant un bain de laitier fondu. Le laitier fondu, constituant le conducteur de courant électrique, shunte l'arc. C'est le début du processus de soudage sous laitier proprement dit, qui consiste en ce que le courant de soudage passe par le laitier fondu en chauffant ce dernier. Dans les zones du contact du laitier surchauffé avec l'électrode et les bords, il se produit un chauffage local intensif des pièces à souder et de l'électrode par la chaleur du laitier fondu et donc une fusion du métal des pièces. le métal fondu avec la couche de laitier fondu qui le couvre, forment un bain de fusion, dont les secteurs latéraux se forment sous des secteurs de métal non fondu des bords en forme de gradins dont la largeur correspond à la profondeur de la zone de fusion (pénétration) des bords. Au cours de la fusion du métal, le niveau de métal fondu monte en continu dans l'espace entre les pièces, en assurant le chauffage et la fusion de nouveaux secteurs de bords et de l'électrode, et il se produit donc un déplace ment continu, de bas en haut, des gradins et, respectivement, du bain de fusion. Simultanément, le processus de cristallisation du métal se déroule à la partie inférieure du bain de fusion en formant un joint soudé pendant que le bain de fusion se déplace de bas en haut. La soudure réalisée de cette façon est caractérisée par une qualité élevée, à cause de lthomo- généité du métal de joint soudé et de la bonne adhésion de celui-ci après la fusion au métal des pièces. Cependant, la réalisation du processus décrit de soudage électrique sous laitier dans un champ magnétique extérieur aboutit, pour les raisons mentionnées ci-dessus à un gauchissement important de la surface du bain de fusion (jusqu!à 900 par rapport au plan horizontal), accompagné de proåections du bain de fusion à partir de l'espace entre les pièces. Ces phénomènes sont favorisés par la présence d'une partie ouverte relativement grande de la surface du bain de fusion.Pour cette raison, le champ magnétique propre de l'électrode, créé par le courant de soudage, n'est pas capable de neutraliser l'action du champ magnétique extérieur sur toute la surface de la partie ouverte de la surface du bain et de retenir le matériau en fusion contre un déplacement vertical sur un secteur périphérique quelconque de cette surface, aboutissant au gauchissement de ladite partie ouverte de la surface du bain de fusion. On entend par partie ouverte de la surface du bain de fusion, une partie de la surface du métal fondu limitée par la projection sur cette surface de l'aire conventionnielle de l'espace entre pièces. On entend par "aire conventionnelle de l'espace entre pièces", la surface limitée par les bords des pièces à souder et dont la valeur est égale au produit de la largeur de l'espace par la largeur des bords. le gauchissement de la partie ouverte dq la surface du bain de fusion provoque une augmentation de la surface de mouillage par le métal fondu de l'un des bords à -souder et, respectivement, la redistribution du courant de soudage suivant les bords. Ceci entrasse une pénétration incomplète de l'un des bords et une fusion plus intense de l'autre bord. En conséquence, le gradin de métal non fondu sur ce bord prend la forme d'une pente douce contribuant au déplacement libre, sous l'action du champ magnétique extérieur, du métal fondu retenu auparavant par le gradin, ce qui provoque un gauchissement de toute la surface du bain de fusion et la projection du métal fondu à partir de l'espace entre les pièces. On est obligé de prévoir un écartement ou espace assez grand, conditionnant la grandeur de la surface de la partie ouverte de la surface du bain de fusion, ce qui est nécessaire pour prévenir le développement de processus tur- - bulents nuisibles dans le bain de soudage, car la diminution de l'espace aboutit d'une part à une altération des conditions d'évacuation du gaz se dégageant d'une manière intensive par le chauffage du flux formant le laitier et d'autre part à la saturation du matériau du bain de fusion par la phase gazeuse. On entend par "flux formant le lai tier", le flux de soudage utilisé pour la création du bain de laitier par sa fusion. Le dégagement intensif du gaz pendant le processus de soudage, est conditionné par le fait que les flux utilisés actuellement bouillent facilement sous l'action de hautes températures de soudage en dégageant des substances volatiles. Il en est ainsi par exemple, pour le flux de soudage de l'alumininn, selon le brevet de l'URSS, n0 279. 311, contenant en 46 en poids z fluorure de lithium 20 à 22 fluorure de sodium 28 à 30 chlorure de potassium 15 à 20 chlorure de sodium 30 à 35 L'invention a donc pour but de mettre au point un procédé de soudage électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque et avec un flux utilisé dans le processus de soudage, qui présente une bonne stabilité dans les champs magnétiques extérieurs, cette stabilité étant obtenue en rendant optimales les dimensions de la partie ouverte de la surface du bain de fusion et en augmentant la température d'ébullition du flux. L'invention a donc pour objet un procédé de sou dago électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque, qui consiste à disposer les pièces à sou der, de manière qu'elles présentent un certain écartement entre leursbords, à introduire dans l'espace ainsi ménagé une électrode en forme de plaque et à fondre l'électrode et les bords par la chaleur du laitier chauffé électriquement pour la création d'un bain de fusion se déplaçant de ::bas en haut, des secteurs latéraux de la surface du bain se formant sous des gradins mobiles créés au cours de la fusion des bords du métal non fondu, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste en outre à rapprocher les pièces à souder de manière à former un écartement, dont l'aire conventionnelle 311 se rapporte à l'aire "A" de la section transversale horizontale de 11 électrode et à l'air C de la projection de la surface du bain de fusion sur le plan horizontal comme A:3:C = 1:(1,2 à 1,5)::(2,5 à 4,5), pour le maintien de la grandeur du gauchissement de la surface du bain de fusion dans des limites de 0 à 150 par rapport au plan horizontal, à l'aide des gradins mobiles limitant le déplacement vertical des secteurs latéraux du bain de fusien, constituant de 40% à 75% de sa surface, et du champ magnétique de 1V électrode. Ce procédé assure un déroulement stable du processus de soudage dans des champs magnétiques extérieurs, grâ- ce au rapport des surfaces A, B, C, les dimensions de la partie ouverte de la surface du bain de fusion se trouvant dans des limites dans lesquelles le champ magnétique propre de l'électrode en forme de plaque neutralise l'action des champs magnétiques puissants et empêche les projections de métal fondu. En même temps, les gradins mobiles sont réalisés avec des dimensions suffisantes et selon une forme favorable pour que les secteurs latéraux de la surface du bain de fusion soient empechés de se déplacer sous l'action des champs magnétiques extérieurs. Selon une autre caractéristique de l'invention on confère aux gradins mobiles une forme prédéterminée en appliquant au préalable sur les bords des pièces à souder un matériau isolant dont la température de destruction "Td" est supérieure de 1,1 à 1,5 fois à la température de fusion "?f n du métal des pièces à souder. La forme prédéterminée des gradins mobiles, par exemple proche de la forme horizontale, renforce la capa cité des secteurs latéraux de maintenir la surface du bain de fusion contre le gauchissement sous l'action des champs magnétiques extérieurs. les gradins prennent cette forme parce que le matériau isolant limite la surface de mouillage du métal non fondu par le métal fondu et, par conséquent, l'intensité de l'action thermique des secteurs prédéterminés. Dans ce cas si gd 1,1 Tf, le matériau isolant se détériore sous la surface du bain de fusion, ce qui exclut l'obtention de la forme voulue des gradins.Si Tu ?15 Tf, le matériau isolant ne se détériore pas jusqu a ce que le bain métallique se rapproche de lui ce qui s'accompagne de l'apparition dans le joint de soudage d'inclusions de laitier. Il est avantageux que le matériau isolant comporte des composés minéraux tels qu'un sel et/ou un mélange de sels de Li, Na, E, Mg, Ca, Zn, B, Al et/ou leurs oxydes, et/ ou leurs carbures, car ces composés présentent les caractéristiques thermiques nécessaires. Avantageusement le matériau isolant comporte des composés organiques tels que la cellulose, du contre-plaqué, une résine organique, ou autre, car ces matériaux présentent les caractéristiques thermiques nécessaires et, en plus, on peut les fixer facilement sur les bords des pièces à souder. L'invention a également pour objet un flux utilisé dans le procédé de soudage électrique tel que défini cidessus, contenant du fluorure de lithium et du fluorure de sodium, ce flux étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre du fluorure de potassium et du fluorure de calcium dans un rapport, en % en poids : fluorure de lithium 60,0 à 90,0 fluorure de sodium 5,0 à 20,0 fluorure de calcium 1,0 à 5,0 fluorure de potassium 4,0 à 15,0 La température d'ébullition de ce flux se situe au-dessus de la température de travail de soudage électrique sous laitier, ce qui diminue notablement le dégagement de gaz, au cours du processus de soudage, et évite de prévoir un grand écartement entre les bords des pièces à souder pour l'évacuation du gaz.Cela permet de réduire l'aire de la partie ouverte de la surface du bain de fusion et donne la possibilité, comme on vient de le mentionner, de stabiliser le processus de soudage en présence de l'action des champs magnétiques extérieurs. Il est avantageux que le flux comporte le fluorure de calcium et le fluorure de sodium dans une proportion 1:5, avec le rapport suivant des constituants, en ffi en poids : fluorure de lithium 60,0 à 90,0 fluorure de sodium 5,0 à 20,0 fluorure de calcium 1,0 à 4,Q fluorure de potassium 4,0 à 15,0 Ce rapport entre le fluorure de calcium et le fluorure de sodium permet d'obtenir une activité maximale du flux par rapport au métal à souder. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 montre un schéma général de soudage, avec en coupe verticale longitudinale, des pièces à souder et dispositif de formage, le schéma illustrant le procédé de soudage électrique sous laitier, conforme à I1 invention:: la rig. 2 montre une vue en coupe verticale longitudinale du schéma d'assemblage comportant un dispositif de formage des pièces à souder dont les bords sont recouverts à moitié par un matériau isolant la Fig. 3 montre une vue en coupe horizontale du schéma d'assemblage comprenant un dispositif de formage des pièces à souder, quelques parties de la surface des bords de ces pièces étant recouvertes du matériau isolant la Fig. 4 montre une vue en coupe horizontale du schéma d'assemblage comportant un dispositif de formage d'une pièce monolithique massive et d'un paquet de pièces;; la Fig. 5 représente une coupe verticale longitudinale d'un schéma d'assemblage comportant un dispositif de formage des pièces à souder, la Fig*5 montrant une variante selon laquelle les bords sont recouverus d'un revêtement utilisé dans le cas du soudage d'éléments ayant différentes dissipations de chaleur. Le procédé de soudage électrique sous laitier, sn présence de l'action d'un champ magnétique ayant une indu' c tion magnétique de 40 à 45.10 3tu est réalisé de la manière ci-après. On applique sur les bords des pièces à souder 1 et 2 (Fig. 1) par exemple des barres, un matériau isolant 3 dont la température de destruction Td dépasse de 1,1 à 1,5 fois la température de fusion Tf du métal des pièces, en recouvrant au moins 50% de la surface des bords, et on dispose les pièces de manière à ménager un certain écartement entre leurs bords. On assemble sur les pièces 1 et 2, un dispositif de formage composé d'une cuvette 4 muni d'une poche 5, de cristalliseurs latéraux 6 et de plaques de sortie supérieures 7* On verse dans la poche 5 une quantité de flux formant le laitier, dont la composition est la suivante, en en poids : fluorure de lithium 60,0 i 90,0 fluorure de sodium 5,0 a 20,0 fluorure de calcium 1,0 à 5,0 fluorure de potassium 4,0 à 15,0 Ensuite, on introduit dans l'espace entre les pièces une électrode 8 en forme de plaque branchée à l'un des pales de la source de courant de soudage (non représentée), dont l'autre pale est connecté aux pièces à souder 1,2 et à la cuvette 4. On rapproche les pièces I et 2 jusqu'à former un écartement, dont l'aire conventionnelle "B" se rapporte à l'aire "A" de la section transversale de l'électrode comme AsS = 1(1,2 à 1,5). Pour amorcer le processus de soudage, on met en contact la face de l'électrode 8 avec le fond de la poche 5, ce qui provoque l'amorçage de l'arc électrique. Ce dernier fait fondre une portion du flux formant un bain 9 de laitier fondu. Le laitier fondu shunte l'arc et le processus de soudage électrique sous laitier commence. Le courant de soudage passe par le laitier fondu en surchauffant ce dernier. Sous l'action de la chaleur, dans les zones de contact immédiat du métal fondu avec le métal de l'électrode et des bords il se produit une fusion intense du métal qui coule dans la poche 5. le métal fondu et la couche (bain) 9 de laitier fondu qui le recouvre, forment un bain de fusion 10, dont les secteurs latéraux sont formés par les secteurs du métal non fondu des bords ayant la forme des gradins mobiles 11 et 12. La largeur de ces gradins correspond à la profondeur de pénétration des bords. On choisit la profondeur de pénétration de telle sorte que l'aire "A" de la section transversale horizontale de ltélectrode se rapporte à l'aire C de la projection de la surface du bain de fusion sur le plan horizontal comme 1:(2,2 à 4,5).On l'obtient en réglant les paramètres du processus de soudage Is et Umv, qui sont respectivement l'intensité du courant de soudage, et la tension de marche à vide de la source du courant de soudage. Du fait que les bords des pièces 1 et 2 sont recouverts d'un matériau isolant 3, la forme des gradins mobiles Il et 12 est proche de l'horizontale, car la surface de l t action thermique intense du bain de laitier 9 sur le métal des pièces 1 et 2 est limitée aux secteurs de contact immédiat. le champ magnétique 'extérieur agit sur le bain de fusion 10 comme sur un conducteur parcouru par un courant électrique en lui imprimant une impulsion de mouvement. Cependant, grace au fait que le processus s'effectue avec les rapports susindiqués entre A, B et C des surfaces, les dimensions de la partie ouverte de la surface du bain de fusion 10 se trouvent dans les limites dans lesquelles le champ magnétique propre de l'électrode 8 neutralise l'action du champ magnétique extérieur, tandis que les dimensions des gradins mobiles Il et 12 sont suffisantes et leur forme est appropriée pour limiter le déplacement des secteurs latéraux de la surface du bain de fusion. Cela permet de maintenir la grandeur du gauchissement du bain de fusion dans des limites de 0 à 150 par rapport au plan horizontal et de neutraliser l'influence néfaste du champ magnétique extérieur. Le processus de soudage devient stable. le bain de fusion monte donc sans gauchissement dans l'espace entre les pièces au cours de la fusion du métal des bords et de l'électrode et du mouvement des gradins Il et 12. Simultanément, le processus de cristallisation du métal formant le joint de soudage s'effectue à la partie inférieure du bain de fusion. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on en donne ci-après quelques exemples de mise en oeuvre. Exemple 1 On a exécuté le soudage électrique sous laitier de barres en aluminium 1 et 2 d'une épaisseur de 140 mm dans un champ magnétique ayant une induction magnétique de 40.10 5 les bords des barres à souder ont été recouverts complè tement, au préalable, d'un matériau isolant 3 à base de NaCl, dont la température de destruction Td est de 800 à 9000C, c'est-à-dire, de 1,2 à 1,3 fois supérieure à la température de fusion Tf qui est de 6600C pour l'aluminium. L'électrode en forme de plaque 8 était fabriquée en aluminium et présentait une épaisseur de 20 mm. Pour assurer la stabilité du processus, on a choisi un rapport A:B:C = 1: 1,2:2,5. En conformité avec ce dernier, on a choisi une largeur de 24 mm pour l'écartement entre les bords des pièces à souder ; la profondeur de pénétration des bords était égale à 13 mm. Conformément au calcul, on a rapproché les barres d'amenée de courant 1 et 2 jusqu a former un écartement de 24 mm entre leurs bords. Sur les barres d'amenée de courant 1 et 2, on a assemblé un dispositif de formage, comportant une cuvette 4 avec une poche 5, des cristalliseurs latéraux 6 et des plaques de sortie supérieures 7. Du fait que la température Té d'ébullition du flux formant le laitier doit être supérieure à la température de travail du soudage des barres en aluminium (Tt = 1200 à 14000C),on a choisi un flux dont la composition était la suivante, en % en poids fluorure de lithium 60,0 fluorure de sodium 20,0 fluorure de calcium 5,0 fluorure de potassium 15,0 pour lesquels T = 15000C. On a versé dans la poche 5, une quantité de flux formant le laitier. Ensuite, on a introduit dans l'espace entre les barres l'électrode en forme de plaque 8 et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier. Pour assurer la profondeur nécessaire de pénétration, on a effectué le soudage sous le régime suivant Is = 7,0 k & Umv = 44 V les gradins mobiles avaient la forme qui était proche de l'horizontale. En même temps, le gauchissement de la surface du bain de fusion n'était pas supérieur à 15 C. De la sorte, on a obtenu un joint soudé entre les barres d'amenée de courant avec un cordon de soudage de 50 mm et de qualité élevée. Exemple 2 On a exécuté le soudage électrique sous laitier de lingots en alliage à base d'aluminium, comportant 5,8 Zk de magnésium, et d'une épaisseur de 140 mm, dans un champ magnétique ayant une induction magnétique de 40.10-3t. La temperature de fusion Tf de l'alliage était de 65400. Pour l'isolation, des bords on a choisi un revêtement en ,Na3 Al P6 avec Td = 10000C. Par ailleurs, on a choisi les valeurs suivantes : Epaisseur d'électrode es plaque z 20 Hlm Rapport des aires A: = 1:2,3:3,5 Largeur de l'espace entre les lingots #26 mm Profondeur de pénétration des bords n 22 nm Régime de soudage : Is = 9,5 kA Umv = 42 V Température de travail Et du soudage = 1200 à 140000. le flux choisi avait la composition suivante, en en poids s fluorure de lithium 90,0 fluorure de sodium 5,0 fluorure de calcium 1,0 fluorure de potassium 4,0 température d'ébullition Té du flux = 1510 C. e On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans exemple 1. Le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les lingots avec un cordon de soudage de'70 mm de largeur et de qualité élevée. Exemple 3 On a effectué le soudage électrique sous laitier de pièces forgées dans un champ magnétique. On était en présence des valeurs suivantes - Grandeur d'induction magnétique = 40.10 T. Matériau des pièces forgées et de l'électrode : à base de fer, contenant en % en poids C=0,10 ; Si = 0,54 Mn = 1,10 ; Or = 17,75 ; Ni = 9,3 : Ti = 0,51 ; Fe jusqu'à 100 %. Tf = 13850C Epaisseur des lingots = 200 mm. Matériau du revêtement : mélange NgS04 et Al203 pris dans un rapport de 1:1. Td 1530 C. Le revêtement a été appliqué sur 50% de la surface de chaque bord, c'est-à-dire à la partie supérieure des surfaces (fig. 2). Ceci a assuré un déroulement plus intense du processus à son stade initial, une forme du gradin mobile proche de l'horizontale ayant été conservée. Par ailleurs, les valeurs suivantes ont été choisies : Epaisseur d'électrode en plaque = 12 n. Rapport des surfaces -A:B:C = 1:1,5:4,5 Largeur de l'espace entre les pièces = 18 mi Profondeur de pénétration des bords = 18 mm Régime de soudage : I8 = 6 ki Umv = 38 V. Température de travail Tt du soudage = 154000. le flux choisi avait la composition suivante, en en poids fluorure de lithium 70,0 fluorure de sodium 20,0 fluorure de calcium 4,0 fluorure de potassium 6,0 lé = 1520 Ca. On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans l'exemple 1. Le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les pièces forgées avec un cordon de soudage de 54 mm de largeur et d'une qualité élevée. Exemple 4 On a exécuté le soudage électrique sous laitier de pièces forgées, dans un champ magnétique, avec les valeurs suivantes Grandeur d'induction magnétique = 40.10#3T. Matériau des pièces forgées et de l'électrode alliage à base de fer-nickel, renfermant en % en poids C = 0,04 ; Si = 0,51 ;Mn = 0,27 ; Cr = 19,60 ; Ni = 27,80 B = 4,78 ; Mo = 2,90 ; Nb = 1,05 ; Fe jusqu'à 100 %. té = 1520 C. Epaisseur des pièces forgées = 100 mm Matériau de revêtement : mélange de Na20:K20 Li20 ; CaO dans un rapport de 1:1:1:1. ld = 14400C. Dans le but d'économiser du matériau, on a appliqué le revêtement seulement sur les arêtes des bords à souder (Fig. 3) de façon à recouvrir 50% de la surface des bords. Au cours du soudage la forme des gradins mobiles était proche de l'horizontale. Par ailleurs Epaisseur de l'électrode en forme de plaque =10mm Rapport des aires A:B:C = 1:1,3:3,5 largeur de l'espace entre les pièces = 13 mm Profondeur de pénétration des bords = Il mm Régime de soudage : Is = 2,0 kA Umv = 36 V. Température de travail Tt du soudage = 1500 C Composition de flux, en 10 en poids fluorure de lithium 85,0 fluorure de sodium 4,0 fluorure de calcium 4,0 fluorure de potassium 7,0 T = 1515#C e On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier d'une manière analogue à l'exemple 1. le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les pièces forgées avec un cordon de soudage de 35 mm et d'une qualité élevée. Exemple 5 On a soudé des barres dans un champ magnétique avec les valeurs suivantes : Grandeur d'induction magnétique du champ =40.10-r31 Matériau des barres et de ltélectrode : cuivre Tf = 10800C Epaisseur des barres = 100 mm Matériau de revêtement à base de NaF Td = 14200C Epaisseur de l'électrode en forme de plaque =20 mm Rapport des aires A:B:C = 1:1,5:4,5 largeur de l'espace entre les barres = 30 mm Profondeur de pénétration des bords = 30 mm Régime de soudage : I8 = 10 kA Umy = 44 V T t = 14500C. Composition de flux, en ,' en poids : fluorure de lithium 90,0 fluorure de sodium 5,0 fluorure de calcium 1,0 fluorure de potassium 4,0 é = 15050C On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier d'une manière analogue à l'exemple 1. le gauchissement du miroir du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les lingots avec un cordon de soudage de 90 mm de largeur et d'une qualité élevée. Exemple 6 On a soudé des barres d'amenée de courant en aluminium, dans un champ magnétique. La barre 1 représentait sous la forme d'un lingot et la barre 2 revêtait la forme d'un paquet de tôles feuilletées (Fig. 4). On était en présence des valeurs suivantes : Grandeur dé l'induction magnétique du champ = 40.10 3 Epaisseur des barres = 140 mm Té = 66000 Matériau de revêtement : contre-plaqué de 2 mm d'épaisseur Td = 730 à 75000. lie bord de la barre 2 était recouvert complètement, et le bord de la barre 1 en haut seulement, jusqu'à la moitié (Fig. 5). Cela stexplique par le fait que les coeffi- cients de dissipation de la chaleur des barres 1 et 2 sont différents. Epaisseur de l'électrode en forme de plaque = 20mm Rapport des aires A:B:C = 1:1,2:2,5 largeur de l'espace entre les barres = 24 mm Profondeur de pénétration des bords = 13 mm Régime de soudage : IS = 7,0 kA U mV = 44 V Tt'= 12000. Composition du flux, en % en poids : fluorure de lithium 75,0 fluorure de sodium 15,0 fluorure de calcium 3,0 fluorure de potassium 7,0 Té = 150000 On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier d'une manière analogue à l'exemple 1. Le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale On a obtenu un joint soudé avec un cordon de soudage de 50 mm de largeur et d'une qualité élevée. Exemple 7 On a effectué le soudage de pièces forgées dans un champ magnétique avec les valeurs suivantes : Grandeur de 11 induction magnétique = 40.10-3 Matériau des pièces forgées et de l'électrode alliage à base de fer, contenant en % en poids : C = 0,10 ; Si = 0,54 ; Mn = 1,10 ; Or = 17,75 ; Ni = 9,3 ; li = 0,51 ; Be jusqu'à 100 ,'. Té = 138500. Epaisseur des pièces forgées : 140 mm Matériau du revêtement : colophane avec une charge de CaO Td = 153000 Epaisseur de l'électrode endorme de plaque 9 12 mm Rapport des aires A:ss:C = 1:1,5:4,5 Largeur de l'espace entre les barres = 18 ma Profondeur FIQ pénétration des bords = 18 mm ~ ##A Régime de soudage s I8 = 6 kA UmV = 38 V Et = 154000 Composition du flux, en % en poids fluorure de lithium 65,0 fluorure de sodium 20,0 fluorure de calcium 5,0 fluorure de potassium 10,0 Dé = 155000 On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans l'exemple 1. le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les pièces forgées avec un cordon de soudure de 54 min de largeur et d'une qualité élevée. Exemple 8 On a effectué le soudage de pièces forgées dans un champ magnétique, en présence des valeurs suivantes : Grandeur de l'induction magnétique du champ r 40.10-3e. Matériau des pièces forgées et de l'électrode : alliage à base d'aluminium, contenant 5,8 % de magnésium. Tf = 654 C Epaisseur des pièces forgées = 140 mm Matériau de revêtement à base d'aluminium Td = 73000 Epaisseur de l'électrode en forme de plaque : 20mm Rapport des aires A:B:C = 1:1,3:3,5 largeur de l'espace entre les barres = 26 mm Profondeur de pénétration des bords = 22 mm Régime de soudage : I8 = 9,5 kA Umy n 42 V Et = 110000 Composition du flux, en ffi en poids :: fluorure de lithium 75,0 fluorure de sodium 15,0 fluorure de calcium 5,0 fluorure de potassium 7,0 Té = 149000 On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans l'exemple 1. le gauchissement de la surface du bain de fusion n'a pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les pièces forgées avec un cordon de soudure de 70 mm de largeur et d'une qualité élevée. Exemple 9 On a effectué le soudage de pièces forgées dans un champ magnétique, en présence des valeurs suivantes Grandeur de l'induction magnétique du champ = 40.10 3e. Matériau des pièces forgées et de l'électrode alliage à base de fer-nickel contenant, en ,' en poids C = 0,04 ; Si = 0,51 ; Mn = 0,27 ; Cr = 19,6 ; Ni = 27,8 ; B = 4,73 ; Mo = 2,9 ; Nb = 1,05 ; Fe jusqu'à 100 %. Tf = 1320 OC Epaisseur des pièces forgées = 100 mm Matériau de revêtement: carton bakélisé Td = 14600C Epaisseur de 11 électrode en forme de plaque = 10 mm Rapport des aires : A:B:C = 1:1,3:3,5 largeur de l'espace entre les barres : 13 mm Profondeur de pénétration des bords = Il mm Régime de soudage : Is = 2,0 kA Umv = 36 Y Tt = 15000C Composition du flux, en % en poids fluorure de lithium 75,0 fluorure de sodium 15,0 fluorure de calcium 3,0 fluorure de potassium 7,0 Té = 15100C e On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans l'exemple 1. le gauchissement de la surface du bain de fusion nta pas dépassé 150 par rapport à l'horizontale. On a obtenu un joint soudé entre les pièces forgées avec un cordon de soudure de 35 mm et d'une qualité élevée. On a effectué le soudage de barres d'amenée de courant dans un champ magnétique en présence des valeurs suivantes : Grandeur de l'induction magnétique du champ = 40.10#3T Matériau des barres et de l'électrode : cuivre Tf = 10800C Epaisseur des barres = 100 mm Matériau de revêtement = textolite Td = 14200C Epaisseur de l'électrode en forme de plaque 20mm Rapport des aires A:B:C = 1:1,5:4,5 largeur de 11 espace entre les barres s 30 mm Profondeur de pénétration des bords = 50 mm Régime de soudage :: Is = 10 kA UV = 44 V Tt = 14500C Composition du flux, en % en poids fluorure de lithium 80,0 fluorure de sodium 10,0 fluorure de calcium 2,0 fluorure de potassium 8,0 Té 15050C On a assemblé le dispositif de formage et on a amorcé le processus de soudage électrique sous laitier comme dans l'exemple 1. le procédé de soudage électrique sous laitier et le flux utilisé dans le processus de soudage sont destinés au soudage de barres d'amenée de courant lourdes pour installations électriques, en particulier pour cellules électrolytiques dans des entreprises de métallurgie des métaux non ferreux et dans l'industrie chimique. lie soudage peut être réalisé dans des conditions de montage, dans des zones soumises à l'action de champs magnétiques puissants. REVENDICBTIONS 1.- Procédé de soudage électrique sous laitier à l'aide d'une électrode en forme de plaque, consistant à disposer les pièces à souder de manière qu'elles présentent un certain écartement entre leurs bords, à introduire dans l'espace ainsi ménagé l'électrode en forme de plaque et à fondre l'électrode et les bords par la chaleur du laitier chauffé électriquement pour la création d'un bain de fusion, se déplaçant de bas en haut, des secteurs latéraux, de la surface du bain se formant par des gradins mobiles de métal non fondu se formant au cours de la fusion des bords, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste en outre à rapprocher les pièces à souder de manière à former un écartement, dont l'aire conventionnelle "B" se rapporte à l'aire wtAW de la section transversale horizontale de l'électrode et à l'aire "C" de la projection de la surface du bain de fusion sur le plan horizontal comme A:B:C = 1#:(1,2 à 1,5) : (2,5 à 4,5), pour le maintien de la grandeur du gauchisse- ment du bain de fusion dans des limites de 0 à 150 par rapport au plan horizontal, à l'aide des gradins mobiles limitant le déplacement vertical des secteurs latéraux de la surface du bain de fusion, constituant de 40 à 75 ,' de sa surface, et du champ magnétique de l'électrode. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour conférer aux gradins mobiles une forme préétablie, on applique au préalable sur les bords des pièces à souder un matériau isolant, dont la température de destruction est supérieure de 1,1 à 1,5 fois à la température de fusion du métal des pièces à souder. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on applique sur les bords des pièces à souder, un matériau isolant contenant des composés minéraux tels qu'un sel et/ou un mélange de sels de Li ; Na ; E ;'Ng ; Ca ; Zn ; 13 et Al, et/ou leurs oxydes et/ou leurs carbures. 4.- Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'on applique sur les bords des pièces à souder des composés organiques tels que la cellulose, du contreplaqué ou une résine organique. 5.- Flux' utilisé dans un processus de soudage, exécuté selon le procédé défini dans la revendication 1, ce flux contenant 'du fluorure de lithium et du fluorure de sodium, caractérisé en ce qu'il comporte en outre du fluorure de potassium et du fluorure de calcium, dans un rapport suivant en ,' en poids fluorure de lithium 60,0 à 90,0 fluorure de sodium 5,0 à 20,0 fluorure de calcium 1,0 à 5,0 fluorure de potassium 4,0 à 15,0 6.- Flux selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluorure de calcium et le fluorure de potassium sont contenus dans une proportion de 1:5, avec le rapport suivant des constituants,en ,' en poids fluorure de lithium 60,0 à 90,0 fluorure de sodium 5,0 à 20,0 fluorure de calcium 1,0 à 4,0 fluorure de potassium 4,0 à 15,0