Brevet FR2528732A1 — publié le 19831223

La présente invention se rapporte à un cylindre, en particulier un cylindre utilisé à chaud par exemple pour le laminage à chaud ou le moulage en continu. Les cylindres utilisés pour le laminage à chaud ou pour le moulage en continu sont utilisés à une condition de pièces métalliques chauffées à 600 11000 C qui touchent direc- tement la surface du cylindre de façon répétée, ou même selon les circonstances, ces pièces en métal peuvent s'arrêter temporairement sur un cylindre En conséquence, la partie de couche de surface d'un cylindre est chauffée et refroidie radicalement, il y a donc une quantité importante d'effort thermique sur cette partie de couche de surface, et elle subit des déformations plastiques du fait de cet effort thermique De même un effort de flexion par la charge méca- nique s'exerce sur la partie de couche de surface d'un cylin- dre Des fissures sont provoquées sur cette partie de couche de surface du fait de l'effort thermique et de l'effort de flexion, et de plus ces fissures se développent jusqu'à l'intérieur du cylindre, et dans certains cas elles peuvent provoquer la rupture de ce cylindre. Ce qui précède se rapporte à un cylindre utilisé à chaud, mais dans le cas d'un cylindre utilisé à froid également, des fissures sont provoquées à la partie de couche de surface par la charge mécanique répétitive et de plus ces fissures s'étendent jusqu'à l'intérieur du cylindre, on peut donc considérer qu'un cylindre utilisé à froid pose le même problème qu'un cylindre utilisé à chaud Pour remé- dier de façon appropriée aux phénomènes ci-dessus, il est considéré de prévoir une soudure par accumulatin sur la partie ci uchede surfaoe d'ui cylỉxe en utilisant des matériaux résistant aux fissures Cependant, même si l'on utilise d'excellents matériaux pour un cylindre, il est impossible d'empêcher totalement l'amorce des fissures d'un cylindre ainsi que leur croissance avec l'écoulement du temps. De même, le procédé usuel pour la soudure par accumulation consiste généralement à placer les cordons de soudure en spirale, mais cela pose un problème parce que des fissures sont provoquées le long des cordons de soudure et celles-ci se reli Ent facilement en direction circonférentielle du corps du cylindre. La présente invention a pour objet d'améliorer un cylindre, non pas par les qualités des matériaux de cons- truction mais par le processus deiise en forme de la cou- che de soudure par accumulation qui est formée à la partie de_ surface d'un cylindre La présente invention concerne un cylindre à utiliser à chaud et permettant d'atteindre l'objectif ci-dessus Chaque cordon de soudure qui compose la couche de soudure par accumulation se présente à la surface d'un cylindre dans une direction sur la circonféren- ce du corps du dylindre avec des ondes qui se fléchissent, et la rugosité de surface de la couche de soudure par accumulation est inférieure à 6,3 S selon la norme japonaise JIS B 0659. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaî- tront 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 plu- sieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels la figure 1 montre une vue typique de la condi- tion dans laquelle la couche de soudure par accumulation est déposée sur un cylindre selon la présente invention; la figure 2 montre une vue en coupe transversale faite selon la ligne A-A de la figure 1; la figure 3 montre une vue agrandie et en détail du motif ondulé de la couche de soudure par accumulation; et les figures 4 a et b montrent des vues agrandies et en détail d'autres motifs ondulés. On expliquera ci-après le procédé de production d'un cylindre selon l'invention. D'abord, le chalumeau à souder 2 fait face à la surface d'un corps de cylindre 1 en maintenant un certain in- tervalle, et la couche de soudure par accumulation 3 est for- mée par un mouvement oscillant et ondulé entre le corps de cylindre 1 et le chalumeau à souder 2 comme le montre la figure 1 La couche de soudure par accumulation 3 d'une épaisseur nécessaire,se composant d'excellents matériaux résistant aux fissures et à l'usure, est formée par les procédés ci-dessus mentionnés comme le montre la figure 2. Cependant,chaque cordon ou perle de soudure 3 ' qui com- pose la couche de soudure par accumulation 3 présente le motif totalement ondulé représenté sur la figure 3 ou les motifs de forme ondulée montrés sur les figures 4 a et b. Ensuite, la surface de la couche de soudure par accumulation est finie par un mordant jusqu'à moins de 6,35 1.5 selon la norme japonaise JIS B 0659, cette surface est finie en meulant après un processus de coupe pour la polir, et en- suite elle est finie par émeulage ou polissage après la coupe ou bien en coupant et en meulant et après ces proces- sus, la surface est enfin finie par laminage, c'est-à-dire que la surface de la couche de soudure par accumulation 3 est directement touchée et poussée par un petit cylindre de travail dont la surface touchant directement une surface voulue de travail est plate et lisse, et les deux cylindres sont entraînés en rotation et par conséquent la couche de durcissement se forme à la surface de la couche de soudure par accumulation 3 en une condition de miroir Même dans un cylindre selon l'invention, produit par les procédés ci-dessus mentionnés, il y a une déformation plastique à la surface du cylindre du fait du chauffage et du refroidis- sement lors de l'utilisation, et il y a des fissures dans ce cylindre Dans le cas o la surface d'un cylindre est d'un fini lisse ( moins de 6, 3 S), la partie faible dans Le point des matériaux le long des cordons de soudure devient une sourcede fissures et il y a un certain nombre de fissures initiales et fines sur toute la partie de la surface de la couche de soudure par accumulation présentée sur un corps de cylindre Ces fissures fines et initiales ont chacu- ne leur propre direction, parce que les cordons de soudu- re 3 ' sont de forme ondulée comme len Dntre la figure 3 Si les fissures initiales et fines ayant chacune leur propre direction sont en grand nombre, l'effort qui existe autour de la partie de surface est supprimé et ensuite, la crois- sance des fissures devient moindre Et même si le nombre des fissures croît, il est impossible qu'elles se relient pour former de grandes fissures parce que les directions des fissures sont indéfinies, et que les fissures arrivent aux autres fissures ayant leur propre direction en les inter- sectarit quand elles ont atteint une certaine dimension La raison pour laquelle la surface de la couche de soudure par accumulation est finie à moins de 6,3 S est la suivante. Dans le cas o la surface de la couche de soudure par accumulation est plus rugueuse que 6,3 S, les stries du finissage rugueux deviennent la source de fissures fines et initiales et il est impossible de s'attendre à l'effet ci- dessus avec les cordons de soudure formant la couche de soudure par accumulatbnde forme ondulée De plus, au mo- ment du finissage de la surface dela coud-e de soudure par accumulation en coupant, en meulant et en émeulant,il est de plus efficace de présenter la direction de finissage à l'axe d'un cylindre ou en diagonale par rapport à cet axe, sans coïncider avec une direction de circonférence du corps du cylindre De même, dans un cylindre dont la surface a été finie au laminage, sa surface est finie pour être en condition de miroir, ce qui augmente l'effet des cordons -de soudure de forme ondulée La surface voulue de travail est de plus obtenue par durcissement au laminage, par con- séquent cela est avantageux parcequ'il y a à peine forma- tion de fissures initiales et fines avec renforcement de la surface de travail. Pour l'angle des cordons de soudure, il est souhai- table que cet angle O qui est représenté sur les figures 3 et 4 soit tel que l'on ait 5 c d'atténuer une croissance subséquente des fissures La plu- part des fissures ont des angles considérables avec la cir- conférence du corps du cylindre, et de telles fissures crois- sent à peine et les fissures ayant une direction sur la circonférence du corps du cylindre croissent également à peine du fait des fissures le long des cordons de soudure. Il est également impossible qu'elles se relient pour former des fissures de grands dimensions même si chaque fissure a grandi jusqu'à un certain point du fait des directions in- définies des fissures En conséquence, il est également possible de s'attendre à une amélioration de la durée de mde du cylindre ainsi que de sa sécurité de fonctionnement. R E V E N D I C A T I O i S 1 Cylindre)caractérisé en ce qu'il comprend un corps ( 1), une couche de soudure par accumulation ( 3) com- posée d'un certain nombre de cordons de soudure ( 3 ') à la surface dudit cylindre, lesdits cordons de soudure se reliant dans une direction sur la circonférence du corps du cylindre au moyen d'ondes fléchies, la rugosité de la surface de ladite couche de soudure par accumulation étant inférieure à 6,35. 2 Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface précitée de la couche de soudure par accumulation est finie par coupe. 3 Cylindre selon la revendication 1, ca L-acta Liséé en ce que la surface précitée de la couche de sou- dure par accumulation est finie en meulant. 4 Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface précitée de la couche de soudure par accumulation est finie en émeulant. Cylindre selon la revendication 1,- caractérisé en ce que la surface précitée de la couche de soudure par accumulation est finie par laminage.