Brevet FR2491800A1 — publié le 19820416

La présente invention se rapporte à une électrode enrobée pour soudage à l'arc avec une électrode enrobée, l'électrode enrobée étant de la classe contenant une quantité relativement importante de nickel et étant adaptée à une utilisation dans une soudure par accumulation dans le but de produire une surface dure sur un corps en métal tel, qu'une matrice en métal faite de fonte. Couramment, il est habituel d'utiliser de la fonte comme matériau de matrices en métal de relativement grande dimension ainsi qu'appareils, pour la mise en forme à la presse d'ie tôIe dbicr.Par exemple, dans l'industrie automobile, des matrices en métal de grande dimension faites en fonte sont utilisées pour former des panneaux de carrosserie. Bien entendu, il est nécessaire de donner, à de telles matrices en métal, une surface dure, au moyen d'une certaine sorte de traitement de surface. Selon la tendance récente dans la conception des carrosseries, il y a une nécessité croissante d'accomplir un processus de mise en forme par allongement ou étirage très sévère et très précis, afin d'obtenir un panneau de la forme souhaitée, et par conséquent, on fait plus attention à la résistance à l'usure et aux propriétés antifriction de la face de la matrice. Comme on le comprendra, l'usure de la face de la matrice a pour résultat un abaissement de la précision dimensionnelle du panneau en forme et augmente la nécessité d'un temps et d'un travail consi- dérablespour réparer la matrice. Si la propriété antifriction de la face de la matrice est insuffisante, le processus de mise en forme à la presse peut présenter un problème de grippage entre la face de la matrice et la tôle d'acier amenée en contact coulissant avec la face de la matrice, ainsi que l'apparition de rayures à la surface du panneau en forme ou une rugosité non satisfaisante de surface de ce panneau. Un placage de chrome dur est un exemple des techniques de traitement de surface pour donner, à un corps en fonte, une couche de revêtement dure, résistante à l'usure et suffisamment antifriction. Cependant, dans le cas de matrices en métal de grande dimension pour une mise en forme sévère par étirage ou allongement, la couche de chrome plaquée peut s'écailler de la surface de la fonte pendant l'opération. Par conséquent, il est habituel de former une couche dure de revêtement par un processus de soudage par recouvrement ou accumulation. Cependant, les matériaux de soudure à base de fer développés jusqu'à maintenant dans ce but sont généralement peu satisfaisants, princi- palement du fait des fortes possibilités de la présence de fissures de soudure. En outre, le métal déposé donné par tous ces matériaux de soudure est insuffisant par sa propriété antifriction, et l'utilisation d'une matrice en métal traitée par ce procédé de soudage a pour résultat des rayures considérables de l'article en forme. Par ailleurs, la face de matrice traitée subit elle-même une usure considérable. Par conséquent, dans ce cas il devient indispensable d'utiliser un lubrifiant très efficace dans le processus de mise en forme à la presse. On dit que les matériaux de soudure à base de nickel récemment développés sont adaptés à une utilisation dans un processus de soudure par accumulation dans le but de recouvrir des corps en fonte au moyen d'une couche dure et antifriction de revêtement. Il est vrai que quand ces matériaux de soudure à base de nickel sont appliqués à des matrices en métal, la probabilité de rayures des articles en forme peut être fortement réduite. Cependant, ces matériaux de soudure à base de nickel sont généralement insuffisants en résistance à l'usure du métal déposé, ainsi les matrices en métal traitées au moyen de ces matériaux ont une courte durée de vie et peuvent provoquer des rides des articles en forme, en particulier dans le cas de la mise en forme de panneaux de grande dimension. La présente invention a pour objet une électrode enrobée pour soudage à l'arc avec une électrode enrobée, laquelle électrode donne un métal déposé ayant une forte résistance à l'usure et une bonne propriété antifriction, sans présenter de fissures de soudure même lors d'une utilisation pour un soudage sur un corps relativement important de fonte, et en conséquence elle est adaptée à une utilisation dans une soudure par accumulation sur des matrices en métal. Une électrode enrobée selon l'invention pour soudage à l'arc avec une électrode enrobée se compose d'un fil métallique formant âme et d'un enrobage, et comprend des quantités telles de Ni, Si, B, Nb, C et Zr comme éléments essentiels d'alliageque le métal déposé et donné par cette électrode contienne. au moins 40% en poids de Ni, 3 à 8% en poids de Si, 0,1 à 0,5% en poids de B, 0,3 à 2,0% en poids de Nb, 0,2 à 1,5% en poids de C et 0,01 à 0,20% en poids de Zr. Bien que cela ne soit pas essentiel, cette électrode enrobée peut de plus contenir Fe comme élément supplémentaire d'alliage. Il est préférable que la quantité totale de Ni contenue dans l'électrode enrobée soit présente dans le fil métallique formant ame, tandis que les autres éléments essentiels d'alliage sont tous contenus dans l'enrobage. De préférence, le fil métallique formant âme est soit un fil essentiellement en nickel contenant au moins 95% en poids de Ni ou un fil en alliage de ferronickel contenant 50 à 60% en poids de Ni. Dans chaque cas, l'enrobage est formé pour comprendre 5 à 13% en poids de Si, 1 à 5% en poids de B, 0,4 à 4% en poids de Nb, 1 à6% en poids de C et 0,1 à 2,0% en poids de Zr, comme éléments essentiels d'alliage. En outre, l'enrobage peut contenir des additifs traditionnels servant d'agents de stabilisation de l'arc, producteurs de gaz, scorifiantsou lubrifiants. Une électrode enrobée selon l'invention est avantageuse principalement parce que des opérations de soudage par accumulation utilisant cette électrode enrobée peuvent être accomplies sans la présence de fissures de soudure pratiquement quelle que soit la dimension et 249 1800 la forme des corps en métal comme objectif du soudage et parce que le métal déposé donné par cette électrode enrobée a une forte résistance à l'usure et une bonne propriété antifriction. En conséquence, cette électrode enrobée est particulièrement appropriée à une utilisation dans un soudage par accumulation afin de produire une surface dure sur une matrice en métal pour mise en forme à la presse d'une tôle d'acier. E utilisant une matrice en métal recouverte du-métal déposé donné par cette électrode enrobée, la tôle d'acier peut être une mise en forme à la presse sans ce au'il n'y ait grippage entre la face de la matrice et cette tôle d'acier amenée en contact coulissant avec la face de la matrice ou sans rayer la tôle d'acier pendant son contact glissant avec la face de la matrice, et dans la plupart des cas il est possible d'accomplir en douceur la mise en forme à la presse sans utiliser aucun lubrifiaint - La présente invention a réussi à éliminer pratiquement totalement la possibilité de la présence de fissures de - soudure pendant des opérations do soudage par accumulation, en introduisant une quantité appropriée de Zr dans l'électrode enrobée, et en conséquence dans le métal déposé. Quand cette électrode enrobée est utilisée pour recouvrir une matrice en métal, même les régions des coins ou autres formes compliquées de la matrice peuvent facilement être recouvertes de façon satisfaisante au moyen du métal déposé oui ne présente pas de fissures de soudure. Il n'est pas nécessaire de soumettre la matrice en métal à un pré-ou posttraitement thermique ou à un traitement de criblage avec l'intention d'éviter les fissures de soudure, ainsi les opérations de soudure par accumulation peuvent être accomplies à un prix fortement réduit. Il est également facile de réparer une matrice en métal ou de produire une modification locale d'une matrice en métal par soudure par accumulation en utilisant une électrode enrobée selon l'invention. Les opérations de soudure par accumulation utilisant l'électrode enrobée peuvent être accomplies à la façon d'une soudure à l'arc à courant alternatif. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieure modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une électrode enrobée selon l'invention; - la figure 2 est un graphique montrant la relation entre la quantité de Zr contenue dans le métal déposé, % en poids (Zr dans l'enrobage) sur l'axe des abscisses et l'échelle des fissures de soudure que l'on observe dans une opération expérimentale de soudage à l'arc avec l'électrode enrobée pour recharge d'un organe en fonte, sur l'axe des ordonnées; et - la figure 3 est un graphique montrant la même relation que sur la figure 2 observée dans une expérience séparée. La caractéristique principale d'une électrode enrobée pour soudage à l'arc avec électrode enrobée selon l'invention est de contenir une quantité telle de Zr que le métal déposé contienmeO,01 à 0,2% en poids de Zr. Outre Zr, l'électrode enrobée doit contenir des quantités de Ni, Si, B, Nb et Ctbaloe que le métal déposé contienne au moins 40% de Ni, 3 à 8% de Si, 0,1 à 0,5% de B, 0,3 à 2,0% de Nb et 0,2 à 1,5% de C, le tout étant en poids. Le reste du métal déposé se compose de Fe, qui n'est pas essentielmaLsesthabîtuellement contenu dans l'électrode enrobée, et les impuretés inévitables. Pour les éléments essentiels du métal déposé, les limites supérieure et inférieure des quantités respectives ont été déterminées sur les bases qui suivent. Dans la description qui suit, les pourcentages des éléments sont toujours donnés en poids. Le zirconium a pour effet de rendre la structure du métal déposé à grains fins et par conséquent, d'abaisser 2 491800 fortement la sensibilité du métal déposé à des fissures de soudure. S'il n'y a que moins de 0,01% de Zr dans le métal déposé, cet effet augmente tandis que la quantité de Zr augmente, et on a pu confirmer que la possibilité de fissures de soudure dans des opérations pratiques de soudage pouvait être éliminée en permettant au métal déposé de contenir au moins 0,01% de Zr. La limite supérieure de la teneur en Zr dans le métal déposé est établie à 0,20% parce qu'une plus ample augmentation de la quantité de Zr n'amène pas de différence appréciable de la probabilité de l'apparition de fissures de soudure. Le nickel donne une bonne propriété antifriction au métal déposé. Dans le cas, par exemplep'une matrice en métal pour processus de mise en forme à la presse produite par processus de soudure par accumulation en utilisant une électrode enrobée selon l'invention, la présence d'une quantité suffisante de Ni dans le métal déposé sur la surface de la matrice est assez efficace pour réduire fortement le frottement entre la surface de la matrice et la tôle d'acier amenée en contact glissant avec la surface de la matrice, ainsi l'opération de mise en forme à la presse peut être accomplie sans présenter de grippage entre la surface de la matrice et la tôle d'acier, ou de rayures de la tôle d'acier en forme dues à la surface de la matrice. Si la teneur en Ni dans le métal déposé est inférieure à 40%, il est probable que la tôle en métal amenée en contact coulissant avec le métal déposé sera considérablement rayée. Le silicium se combine principalement avec le nickel et le fer pour former des composés de silicium ayant une très forte dureté, et par conséquent il contribue à l'amélioration de la dureté et de la résistance à l'usure du métal déposé. Cependant, cet effet est à peine appré- ciable et par conséquent la résistance à l'usure du métal déposé est insuffisante si la teneur en Si dans le métal déposé est inférieure à 3%. La dureté du métal déposé continue à augmenter même si la teneur en Si est accrue 2 491800 au-delà de 8%, mais une telle augmentation de la teneur en Si n'amène plus de forte amélioration de la résistance à l'usure et ce qui est plus grave, force le métal déposé à devenir fragile et sensible aux fissures de soudure. Le bore est efficace pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure du métal déposé. Cet effet devient totalement appréciable si le métal déposé contient au moins 0,1% de B et est augmenté par la coexistence de carbone. La limite supérieure de la teneur en B dans le métal déposé est établie à 0,5% parce qu'une plus ample augmentation de la teneur en B rend le métal déposé fragile et sensible à des fissures de soudure, et abaisse de façon importante l'usinabilité du métal déposé. Le niobium rend la structure du métal déposé à grains fins et abaisse fortement la sensibilité de ce métal déposé à des fissures de soudure. Ces effets deviennent tout à fait appréciables si la teneur en Nb dans le métal déposé atteint environ 0,3%. Cependant, la présence de plus de 2% de Nb dans le métal déposé conduit à la formation de quantités très importantes de composés de Nb avec Ni ou B, avec pour résultat que le métal déposé devient excessivement dur (c'est-à-dire plus de 380 en valeur de dureté Vickers,,7 et fragile et peut présenter des fissures de soudures Le carbone dans le métal déposé fait partiellement intrusion dans la matrice alliée comme constituant de solutions solides et existe partiellement soit à l'état précipité ou sous forme de carbures en combinaison avec Nb et/ou B. Par conséquent, la résistance à l'usure du métal déposé est considérablement améliorée si la teneur en C atteint environ 0,2%. Cet effet de C augmente tandis que la quantité de C augmente, mais il n'est pas souhaitable d'augmenter la teneur en C audelà de 1,5% parce qu'il s'ensuit une augmentation excessive des quantités des carbures ci-dessus mentionnés et des agrandissements des grains de carbure ainsi la tôle en métal amenée en contact glissant avec le métal déposé peut être rayée par les bords des grains durs et importants des carbures. Comme le montre la figure 1, une électrode enrobée selon l'invention se compose d'un fil métallique formant Ame 10 et d'un enrobage 20 comme dans des électrodes enrobées traditionnelles pour soudage à l'arc avec une électrode enrobée. Dans la présente invention, il est préférable que toute la quantité de Ni, en tant que l'un des éléments essentiels ci-dessus du métal déposé, soit contenue à l'origine dans le fil métallique formant âme 10 de l'électrode enrobée. En théorie, il est possible qu'une partie des éléments restants d'alliage, Si, B, Nb, Zr et C soit contenue dans le fil métallique formant âme 10 à un état lié avec Ni. Cependant, dans la pratique, cela présente des difficultés à l'opération d'étirage du fil pour la fabrication du fil métallique formant -âme , et conduit en conséquence à une plus faible produc- tivité avec un prix accru de cette production. Par conséquent, il est préférable que les éléments essentiels du métal déposé, à l'exception de Ni, proviennent tota- lement de l'enrobage 20 d'une électrode enrobée selon 1 'invention. En ce qui concerne le fil métallique formant âme 10, il est possible d'utiliser soit un fil métallique formant Ame en nickel pur, se composant d'au moins 95% en poids de Ni, et les impuretés pratiquement inévitables ou bien un fil métallique formant âme en ferronickel moins coûteux consistant en 50 à 60% en poids de Ki, le restant étant Fe et les impuretés inévitables. Dans ces deux cas, il n'y a pas de différence dans les limites ci-dessus mentionnées de la composition du matériau d'enrobage. En effet, l'enrobage 20 d'une électrode enrobée selon l'invention contient 0,1 à 2,0% de Zr, 5 à 13% de Si, 1 à 5% de B. 0,4 à 4% de Nb et 1 à 6% de C, le tout étant en poids. Pour ces éléments d'alliage, les limites supérieure et inférieure des quantités respectives dans 249 1800 l'enrobage 20 ont été déterminées afin de répondre aux limites ci-dessus décrites de la composition du métal déposé, et également en considérant les points qui suivent. De même, les pertes inévitables de ces éléments pendant les opérations de soudage ont été prises en considération. L'enrobage doit contenir au moins 0,1% de Zr afin de garantir que le métal déposé contiendra au moins 0,01% de Zr. Cependant, si la teneur en Zr dans l'enrobage dépasse 2,0%, l'adhérence des scories au métal déposé s'intensifie tellement que l'enlèvement des scories devient très difficile, et fréquemment il se produit une inclusion de scories en particulier dans le cas d'un soudage multicouche. En outre, il devient impossible de former des cordons de soudure de bon aspect. La limite inférieure de la teneur en Si dans l'enrobage est établie à 5% pour garantir la présence d'au moins 3% de Si dans le métal déposé. En plus de l'effet d'améliorer la dureté et la résistance à l'usure du métal déposé, Si contenu dans l'enrobage a pour effet d'améliorer la fluidité du métal fondu et en conséquence d'améliorer l'aspect des cordons. Cependant, il n'est pas souhaitable d'augmenter la teneur en Si dans l'enrobage au-delà de 13% parce que le métal déposé devient fragile et a tendance à présenter des fissures de soudure. La quantité de B dans l'enrobage est limitée à la gamme comprise entre 1 et 5% afin de garantir l'effet favorable de B sur la résistance à l'usure du métal déposé, sans rendre celui-ci trop fragile et sans sacrifier à la possibilité de fonctionnement ou d'utilisation de l'électrode enrobée. Avec un but semblable, la teneur en Nb dans l'enrobage est limitée entre 0,4 et 4%. Le carbone contenu dans l'enrobage sert non seulement d'élément d'alliage mais également d'agent désoxydant fort. Si la quantité de C dans l'enrobage est inférieure à 1%, il est douteux que la teneur en C dans le métal déposé puisse atteindre la limite inférieure de 249 1800 la gamme spécifiée et en outre, il est difficile d'obtenir des cordons sans défaut du fait de la forte tendance des cordons à contenir de nombreuses piqûres et soufflures. Par ailleurs, si l'enrobage contient plus de 6% de C, le métal déposé peut se trouver dégradé dans sa propriété antifriction du fait de la présence de quantités excessivement importantes de carbures. En outre, dans le cas o l'on utilise une électrode enrobée ayant une si forte teneur en carbone, il est probable que la puissance de soufflage de l'arc à souder ne sera pas suffisamment forte pour garantir un transfert continu du métal fondu au métal de base soumis à la soudure, il deviendra donc difficile d'obtenir des cordons continus de bon aspect et ces cordons présenteront une adhérence intense de scories. Il est possible que l'enrobage d'une électrode enrobée selon l'invention contienne une certaine quantité de Fe, en plus des éléments essentiels d'alliage ci-dessus décrits. La présence de Fe ne pose pas de problème tant que le métal déposé donné par cette électrode contient au moins 40% de Ni. Par ailleurs, l'enrobage contient habituellement des quantités appropriées d'additifs traditionnels servant d'agents de stabilisation de l'arc, scorifiants, producteurs de gaz et/ou lubrifiants. On peut citer comme exemples particuliers de tels additifs, le carbonate de calcium, le carbonate de baryum, la fluorine et le mica. Une électrode enrobée selon l'invention peut être produite par des procédés bien connus pour la production d'électrodes enrobées traditionnelles pour soudage à l'arc avec électrode enrobée. Habituellement,un liant tel que du verre soluble est ajouté à une composition d'iun matériau d'enrobage sous forme d'un mélange pulvérulent de matières premières des éléments d'alliage et des additifs, et la composition résultante en forme de pâte est appliquée au fil métallique formant âme. Dans la présente invention, il est recommandé que le rapport pondérai de l'enrobage (à l'état sec) au fil métallique formant âme soit compris entre environ 20:100 et environ :100. Exemples 1 à 4. Dans ces exemples, des électrodes enrobées selon l'invention ont été produites en utilisant un fil formant âme en nickel appelé pur. Le tableau 1 montre le ésultat de l'analyse de ce fil formant âme en nickel. Tableau 1 Fil métallique formant âme en nickel (% en poids) Aux exemples 1 à 4, quatre sortes de compositions de matériaux d'enrobage ont été préparées en mélangeant des matières premières pulvérulentes afin de contenir les éléments d'alliage et autres additifs aux proportions indiquées au tableau 2 qui suit, respectivement. Dans chaque composition, Si, B et Nb étaient présents sous forme de leursferro-alliages respectifs, et la quantité de Fe indique le total des composants de Fe dans de tels ferro-alliages. Une quantité appropriée de verre soluble a été ajoutée à la composition pulvérulente de chaque exemple, et la composition collante résultante a été appliquée au fil métallique formant âme en nickel par un processus habituel afin de produire une électrode enrobée pour soudage à l'arc avec électrode enrobée. Le fil métallique formant âme avait 3,2 mm de diamètre et 350 mm de long. Le rapport pondérai de l'enrobage au fil métallique formant âme était de l'ordre de 40:100 et le diamètre externe de l'électrode enrobée devint de 5,4 mm, C Si Mn P S Fe Ni N Utés 0,05 0, 06 0,31 0,003 0,004 0,03 reste (0,5 1 f 1 1 Références 1 et 2. Comme référence 1, la composition du matériau d'enrobage de l'exemple 1 a été modifiée en diminuant la quantité de Zr au-delà de la limite inférieure selon l'invention. Pour la référence 2, la composition du matériau d'enrobage de l'exemple 2 a été modifiée en augmentant la quantité de Zr au-delà de la limite supérieure selon l'invention. Les quantités des ingrédients des compositions des références 1 et 2 sont également indiquées au tableau 2. Les compositions des matériaux d'enrobage des références 1 et 2 ont été appliquées au fil métallique formant âme en nickel ci-dessus mentionné afin de produire des électrodes enrobées pour une comparaison avec les électrodes enrobées des exemples 1 et 2. Compositions Tableau 2. d'enrobage (% en poids) Constituants Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Réf. 1 Réf. 2 Si 11 11 5 5 11 11i B 2 2 I 1 2 2 Nb 3 3 0,5 0,5 3 3 C 3 3 2 2 3 3 Zr 0,15 1,8 0,1 2,0 0,05 3,0 Fe 24 24 12 12 24 24 Carbcnate de _ calcium 21 21 30 29 21 20 Carbonate de baryum 11 10 15 14 11 10 Fluorine 21 20 30 30 21 20 Mica 2 2 2 2 2 2 autres 1,85 2,2 2,4 2,5 1,95 2 mo OD o0 o C> On a utilisé chacune des électrodes enrobées produites aux exemples 1 à 4 et références 1 et 2, dans un processus de soudage à l'arc à courant alternatif, à une intensité de courant de 95-120 A, pour recouvrir un bloc en fonte utilisé comme métal de base avec le métal déposé. Pour les électrodes enrobées essayées, les valeurs analytiques des compositions des métaux déposés étaient telles qu'indiquées au tableau 3. En utilisant l'une des électrodes enrobées des exemples 1 à 4 ou l'électrode de la référence 2,on n'observa aucune fissure de soudure. Seulement dans le cas de l'utilisation de l'électrode de la référence 1 (ayant une très faible teneur en Zr), apparurent certaines fissures de soudure. Les valeurs de dureté (dureté Vickers) des métaux déposés et les conditions des scories sont telles qu'indiquées au tableau 4 qui suit, ainsi que les résultats d'autres essais. Tableau 3 Analyse du métal déposé (% en poids) Pour évaluer la résistance à l'usure et la propriété antifriction du métal déposé donné par chacune des électrodes enrobées des exemples 1 à 4 et des références 1 et 2, on a produit une combinaison d'une matrice femelle C Si B Nb Zr Ni Fe autres Ex. 1 0,80 5,06 0,30 1,76 0,019 77,4 reste 0,5 Ex. 2 0,82 5,14 0,26 1, 73 0,17 78,1 reste 2 491800 avec un porte-ébauche pour étirer une tôle d'acier en une coupe d'un diamètre externe de 35 mm et d'une hauteur de 15 mm, en accomplissant un processus de soudage par accumulation sur la matrice de forme grossière et le porte-ébauche en fonte en utilisant chaque électrode enrobée. Chaque groupe de la matrice et du porte-ébauche a été utilisé dans une opération successive d'étirage pour former 10000 coupes à partir d'une tôle d'acier laminé à froid d'une épaisseur de 0,4 mm. Avant et après l'opération d'étirage, la rugosité de surface de chaque porte-ébauche dans une région venant en contact glissant avec la tôle d'acier a été mesurée à la précision de 0,1 p pour représenter la résistance à l'usure du métal déposé par la différence de la valeur de rugosité de surface après opération d'étirage et de la valeur de rugosité de surface initiale. Les résultats sont indiqués au tableau 4. La propriété antifriction de chaque métal déposé a été évaluée en mesurant la profondeur de rayures minuscules apparaissant sur les surfaces externes cylin- driques des coupes formées au dernier stade de l'opération d'étirage pour chaque groupe de matrice et de porte-ébauche. Dans la colonne de la propriété antifriction du tableau 4, les lettres A et B représentent les profondeurs qui suivent des rayures, respectivement: A: moins de 5 p B: entre 5 et 10} Pour la référence, la rugosité de surface de la tôle d'acier soumise à un étirage était de 3 p en moyenne. Tableau 4. Dureté du métal Opérabilité Résistance Propriétés Evaluation déposé (Hv) au soudage à l'usure antifriction totale Ex. 1 298-312 excellente 1,1 A excellente Ex. 2 284-306 bonne,légère 1,3 B excellente adherence de scories Ex. 3 210-226 excellente 1,9 i A excellente Ex. 4 208-231 bonne, légère 1,8 j B bonne adhérence de scories Réf. 1 287-308 excellente mais 1,3 pI A tolérable certaines fissuzs de soudure Réf. 2 294-329 mauvaise, intense impossible à essayer mauvaise adhérence de pour inclusion de scories scories N Co Q Q> 249 1800 Les résultats d'essai présentés au tableau 4 démontrent que quand une recharge de la fonte est accomplie par soudage à l'arc avec électrode enrobée à la façon du soudage par accumulation en utilisant une électrode enrobée contenant une quantité telle de Zr que le métal déposé contiernieO,01-0,20% de Zr, la couche de recouvrement soudée devient assez satisfaisante aussi bien par sa résistance à l'usure que sa propriété antifriction, sans présenter de fissures de soudure. Expérience. En se basant sur l'exemple 1 et la référence 1, une expérience a été effectuée pour examiner plus minu- tieusement la relation entre la teneur en Zr dans le métal déposé et la probabilité ou l'échelle des fissures de soudure. En effet, la composition du matériau d'enrobage de l'exemple 1 a été modifiée pour former plusieurs compositions expérimentales en faisant varier la quantité de Zr entre 0,02et 3,0%, sans faire varier les quantités de Si (11%), B (2%), Nb (3%), C (3%) et mica (2%). Les quantités de carbonate et de fluorine ont été modifiées selon les quantités modifiées de Zr. Chacune de ces compositions de matériau d'enrobage a été appliquée au fil métallique formant Ame en nickel utilisé à l'exemple 1 pour obtenir une électrode enrobée. Chacune des électrodes échantillon ainsi préparées a été utilisée dans un processus expérimental de soudage par accumulation afin de former trois couches de cinq rangées de cordons sur la surface externe cylindrique d'un bloc cylindrique en fonte grise (240 mm de diamètre et 150 mm de longueur). Les cordons avaient environ 50 mm de large et environ 120 mm de long. Pour chaque échantillon, la longueur des fissures transversales aux cordons apparaissant dans la couche la plus externe du cordon a été mesurée comme représentant l'échelle des fissures de soudure par la proportion (pourcentage) de la longueur des fissures des cordons mesurée à la largeur des cordons. La figure 2 montre le résultat de cette expérience o la teneur en Zr dans le métal déposé est donnée sur l'axe des abscisses ainsi que, entre parenthèses, la quantité de Zr dans la composition du matériau d'enrobage. Comme on peut le voir clairement sur la figure 2, les fissures de soudure peuvent être totalement empêchées en utilisant une électrode enrobée qui donne un métal déposé contenant au moins 0,01% en poids de Zr, même dans une opération de soudage par accumulation sur de la fonte, 1o qui a tendance à donner la présence de fissures importantes de soudure quand on utilise une électrode enrobée tradition- nelle. Cependant, il n'est pas souhaitable que la teneur en Zr dans le métal déposé dépasse 0,2% parce que cela donne une adhérence intense des scories au métal déposé comme le montre l'utilisation de l'électrode enrobée de la référence 2. Exemples 5 à 8. Dans ces exemples, des électrodes enrobées selon l'invention ont été produites en utilisant un fil métallique formant âme en Fe-Ni, bien moins cher que le fil métallique formant àme en nickel utilisé aux exemples 1-4. Le tableau 5 montre les résultats de l'analyse de ce fil métallique en Fe-Ni. Tableau 5. Fil métallique formant Ame en Fe-Ni (% en poids) C Si Mn P S Ni Fe autres impuretés 0,02 0,12 0,57 0,012 0,011 57,20 reste le diamètre de l'électrode enrobée de 5,4 mm. Références 3 à 5. Egalement comme le montre le tableau 6, trois sortes de compositions de matériaux d'enrobage ont été préparées en diminuant la quantité de Zr dans la composition de l'exemple 5 ou en l'augmentant dans la composition de l'exemple 8. Les compositions de matériaux d'enrobage des références 3 à 5 ont été appliquées au fil métallique formant Ame Fe-Ni ci-dessus afin de produire des électrodes enrobées pour comparaison avec les électrodes enrobées des exemples 5 à 8. Tableau 6. Compositions d'enrobage (% en poids) * Additifs: carbonate de calcium, carbonate de baryum, fluorine et mica. Chacune des électrodes enrobées produites aux exemples à 8 et aux références 3 à 5 a été utilisée dans une opération de soudage à courant alternatif accomplie à la façon du soudage par accumulation sur un corps en fonte utilisé comme métal de base. Le tableau 7 montre les valeurs d'analyse des compositions des métaux déposés donnés par ces électrodes enrobées. Les valeurs de dureté Vickers des métaux déposés, les conditions des scories et les résultats de l'essai des fissures des cordons décrits dans l'expérience qui précède sont indiqués au tableau 8 qui suit. Pour les métaux déposés des exemples 5 à 8 et des références 3 et 4, la résistance à l'usure et la propriété antifriction ont été examinées par le même procédé d'essai que celui employé aux exemples I à 4, et tous ont été Constituants Ex.5 Ex.6 Ex.7 Ex.8 Réf.3 Réf.4 Réf.5 Zr 0,1 0,5 1,0 2,0 0,02 0,05 3,0 Si il il B 2 2 Nb 3 3 C 3 3 Fe 24 24 Additifs* 56,9 56,5 56,0 55,0 56,98 56,95 -54,0 et impuretés évalués comme étant excellents. Le métal déposé de la référence 8 était exclusde l'objectif de l'essai et de l'évaluation parce que l'adhérence des scories au métal déposé était si intense qu'il y avait inclusion des scories dans le métal déposé. Tableau 7. Analyse du métal déposé (% en poids) C Si B Nb Zr Ni Fe autres Ex. 5 0,82 5,3 0,25 1,58 0,011 46,3 reste C 0,5 Ex. 6 0,84 5,0 0,23 1,61 0,06 45,4 reste Tableau 8. Dureté du Opérabilité Fissuresde Evaluation métal déposé à la soudure soudure totale (Hv) Ex. 5 285-314 excellente 5% excellente Ex. 6 274-296 excellente 0% excellente Ex. 7 282-320 bonne 0% excellente Ex. 8 287-332 bonne,légère 0% bonne adhérence de scories Réf. 3 287-320 excellente 50% mauvaise Réf. 4 274-302 excellente 21% tolérable Réf. 5 290-334 mauvaise, intense 0% mauvaise 2,0-33 adhérence de scories rD rO ri No O La relation entre la quantité de Zr dans le métal déposé (voir tableau 7) et l'échelle des fissures de soudure (voir tableau 8) est graphiquement représentée sur la figure 3. Il est apparent qu'également dans le cas d'une électrode enrobée utilisant un fil métallique formant &me en Fe-Ni, la présence d'au moins 0,01% de Zr dans le métal déposé est assez efficace pour la prévention des fissures de soudure. Dans tous les exemples présentés ci-dessus, l'objectif de la soudure par accumulation en utilisant une électrode enrobée selon l'invention était la fonte sous forme d'une matrice en métal pour un processus de mise en forme à la presse ou une pièce en métal s'y rapportant, mais cela n'est en aucun cas limitatif. Une électrode enrobée selon l'invention est également utile pour un soudage par accumulation sur d'autres types de pièces en métal faites de divers matériaux ferreux autres que la fonte, en présentant ses avantages dans chaque cas. Les diamètres des électrodes enrobées et des fils métalliques formant âme ainsi que le rapport pondéral de l'enrobage au fil métallique formant âme dans les exemples ci- dessus sont simplement donnés à titre d'exemple. Si, par exemple, les électrodes enrobées des exemples étaient modifiées en utilisant un fil métallique formant Ame ayant 4,0 mm de diamètre (fil en Ni ou fil d'un Fe- Ni) pour avoir un diamètre externe de 6,8 mm afin d'accomplir une soudure par accumulation sur des surfaces relativement importantes à une forte efficacité, les résultats seraient aussi bons que dans les exemples. R EV EN DI CA T I O N S 1. Electrode enrobée pour soudage à l'arc avec une électrode enrobée, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un fil métallique formant âme (10) et d'un enrobage (20), et en ce qu'elle comprend des quantités telles de Ni, Si, B, Nb, C et Zr comme éléments essentiels d'alliage, que le métal déposé donné par ladite électrode enrobée contienne au moins 40% en poids de Ni, 3 à 8% en poids de Si, 0,1 à 0,5% en poids de B, 0,3 à 2,0% en poids de Nb, 0,2 à 1,5% en poids de C et 0,01 à 0,20% en poids de Zr. 2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le reste du métal déposé précité se compose de Fe et des impuretés inévitables. 3. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fil métallique formant ame précité contient au moins 95% en poids de Nipen ce que l'enrobage précité contient 5 à 13% en poids de Si, 1 à 5% en poids de B, 0,4 à 4% en poids de Nb, 1 à 6% en poids de C et 0,1 à 2,0% en poids de Zr. 4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'enrobage précité contient de plus Fe comme élément supplémentaire d'alliage. 5. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fil métallique formant âme précité se compose essentiellement de 50 à 60% en poids de Ni, le restant étant Fe, et en ce que l'enrobage précité contient 5 à 13% en poids de Si, 1 à 5% en poids de B, 0,4 à 4% en poids de Nb, 1 à 6% en poids de C et 0,1 à 2,0% en poids de Zr. 6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'enrobage précité contient de plus Fe comme élément supplémentaire d'alliage. 7. Electrode selon l'une quelconque des revendications 3 ou 5, caractérisée en ce que l'enrobage précité contient de plus au moins un agent de stabilisation de l'arc, un agent générateur de gaz, un agent scorifiant et un agent lubrifiant. 8. Electrode selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'enrobage précité contient du carbonate de calcium, du carbonate de baryum et de la fluorine. 9. Electrode selon l'une quelconque des revendications 3 ou 5, caractérisée en ce que le rapport pondéral de l'enrobage précité au fil métallique formant Ame précité est compris entre environ 20:100 et environ 50:100.