Brevet FR2618711A1 — publié le 19890203

Procédé de fabrication d'une jonction soudée avec une tôle plaquée. L'invention concerne un procède de fabrication d une Donctlor, soudée avec une tôle plaquée, dans laquelle sont disposées entre la matière de base et la matière de revêtement résistant a l'oxydation, une couche de nickel pur ou une couche de fer pur avec max. 0,03 S C et max. 4 x C % T1 ou une teneur en Nb max S x C t avec une épaisseur minimum de 50 m a l'état laminé, et elle concerne aussi l'emploi de tôle plaquée fabriquée de cette façon pour les appareils, réservoirs etlou canalisations pour le pétrole etlou le gaz naturel avec des impuretés, le gaz liquéfié et les gaz contenant de lH2S ainsi que pour de l'hydrogène sous pression. Dans la fabrication des appareils qui sont soumis d une attaque corrosive par l'H2S et å des sollicitations similaire destructrices par corrosion, on emploie fréquemment des tôles plaquées d'un revêtement en aciers ferritiques au chrome résistant a. la corrosion, avec environ 13 %, de chrome. Ces tôles doivent présenter, selon diverses prescriptions, quand existent de conditions d'oxydation, quand existent aussi en même temps de l eau avec une teneur minimum en H2S ou des liquides contenant de l'eau, une dureté maximale de 225 à 250 HV 10, afin d'éviter la SSC (fissuration de tension par sulfure). Avec les aciers au chrome à 13 % de chrome employés de manière usuelle pour le revêtement, il se produit cependant, au soudage, dans la zone soumise à la chaleur un durcissement à 270 d 350 MV 10. Cette dureté peut s'abaisser par un recuit de par exemple 1 à 6 heures à 600 OC à 200 å 220 KV 10. Les conditions dans le revêtement sont différentes à proximité de la matière de support non-allíee. Ici le carbone se diffuse pendant le laminage ou pendant les traitements thermiques jusqu'a une profondeur de 1,5 mm dans le placage laminé. De ce fait, le long de toute la surface en contact du placage laminé peut se produire une zone durcie avec des valeurs de dureté allant jusqu'à 350 MV 10. Dans le secteur de cette zone carbonée, les valeurs de dureté montent du fait de la soudure jusqu'à 350 et même 560 MV 10. Par un recuit de par exemple 1 a 6 heures å 600 C, la dureté dans ce secteur du placage ne peut être abaissée que vers 250 à 280 r.#, ce qui ne donne aucune garantie contre la SSC. En outre, un recuit pour réduire la dureté engendre des dépenses supplémentaires en frais et en temps, parce qu'un recuit à peu de tension n'est pas nécessaire dans la plus grande partie du secteur existant de l'épaisseur de la paroi, ou parce que le durcissement dans la matière de support peut être réduit par diverses dispositions. De plus, en raison des dimensions géométriques de nombreux réservoirs, il n'est possible que moyennant une grande dépense d'effectuer, après qu'un soudage des tôles a été réalisé, un recuit sans tension ou un recuit de revenu pour éliminer des durcissements dans la matière du revêtement. Une limite technique, compte-tenu de la dimension des pièces fabriquées, est mise à un tel traitement par recuit. Une tôle appropriée a la fabrication de pièces de cette sorte se trouve par exemple dans le brevet allemand DE-OS 32 12 857, avec laquelle sur un acier à haute résistance on rapporte une couche intermédiaire se composant de fer pur. Dans une étape suivante, sur la couche intermédiaire, on soude un placage austénitique. Le problème de l'invention est de créer un procédé grâce auquel une tôle plaquée peut être soudée sans traitement thermique ultérieur avec les caractéristiques de rigidité exigées. Le procédé conforme a l'invention résoud ce problème principalement en ce sens que tout d'abord une matière de support est soudée avec une matière d'appoint d'un genre similaire et que, ensuite, on soude une couche de revêtement avec des matières d'appoint austénitiques ou austénitiques-ferritiques, lesquelles se composent de max. 0,15 % C, 15 - 30 % Cr et de 8 - 70 % Ni, 0,5 - 10 % Mn, jusqu'à 0,2 % N, jusqu'à 10 % Mo, jusqu'a 3 % Nb et jusqu'à 1 % Ti.Du fait que, entre la matière de base et la matière de revêtement résistant a l'oxydation, on dispose une couche de nickel pur ou une couche de fer pur avec max. 0,03 % C et max. 4 x C % Ti ou une teneur en Nb max. 8 x C % avec une épaisseur minimum de 50 Fm à l'état laminé, la diffusion du carbone depuis la matière de base jusque dans la matière de revêtement ferritique et alliée de chrome est empéchée avec dureté, et on peut joindre des tôles de ce genre les unes aux autres de façon telle que ce soit d'abord la matière de base qui soit soudée puis le revêtement résistant à la corrosion.Par la disposition consistant à disposer ces couches intermédiaires ayant une épaisseur minimum de 50Fm a l'état laminé, une diffusion indésirable du carbone entre la matière de support et la matière de revêtement peut être évitée avec sûreté lors de la soudure. Les avantages qui résultent de l'emploi du procédé pour la fabrication d'une jonction soudée lors de la construction de réservoirs et d'installations de fabrication, qui sont assu3ettis à une attaque par oxydation, proviennent en premier lieu de ce que, après soudage, nul traitement thermique ultérieur n'est nécessaire pour les tôles de ces pièces fabriquées. Une matière de base ou de support particulièrement appropriée pour l'exécution du procédé conforme à l'invention et, par la suite, pour un emploi pour des réservoirs etlou des canalisations avec sollicitation d'oxydation, est un acier laminé à 0,05 - 0,30 t C, 0,3 - 2,0 % Nn, 0,1 % - 1 S: Si, reste Fe et sustances d'accompagnement de l'acier. La matière de support peut contenir, pour un soudage de manière avantageuse, jusqu'à 1 % Ni, 0,5 % Cr et jusqu'a 1 II; % Ms ót, le cas échéant, des micro-éléments d'alliage tels que Nb, Tl, V et Zr jusqu'a 0,2 % séparément ou ensemble, pour garantir la résistance mécanique nécessaire. D'une manière particulièrement avantageuse, on emploie, pour le procédé conforme å l'invention, comme matière de revêtement, un acier avec max. 0,08 % C, 10 - 20 % Cr, Mo jusqu'a 3 X, Nn jusqu'a 2 %, Si jusqu'à 1 X, reste Fe et substances d'accompagnement inévitable de l'acier, lesquelles peuvent contenir, le cas échéant, Ti ou Nb ou T1 + Nb = 0,2 % + 4 (C + N) jusqu'à un max. dans la somme de 0,75 %. Les tôles soudées avec le procédé conforme à l'invention peuvent être formées à froid dans une mesure limitée, sans provoquer à cette occasion de durcissement aux endroits critiques. Avant toutes choses, pour les grands réservoirs, la possibilité de renoncer au traitement thermique est particulièrement avantageuse et le fait qu une possibilité de formage à froid au moins dans une mesure limitée soit possible sans danger de durcissements, est également d'une grande importance.Une sollicitation d'oxydation du genre mentionné précédemment existe en premier lieu pour le gaz naturel avec ses impuretés, le gaz liquéfié et pour l'hydrogène sulfureux ainsi que, en général, dans l'industrie. pétrolifère ou la pétrochimie Le stockage aussi, ainsi que les procédés chimiques sous hydrogène comprimé où les canalisations pour l'hydrogène nécessitent des matières spéciales, car les stockages d'hydrogène dans l'acier provoquent des flocons qui lors d'une sollicitation mécanique peuvent conduire à la rupture de la pièce fabriquée. Les tôles plaquées, soudées par le procédé conforme à l'invention, conviennent à un degré particulièrement élevé pour les domalnes spéciaux d'application mentionnés ci-dessus et l'invention concerne aussi, par conséquent, l'emploi de tôles plaquées, soudées par le procédé conforme à l'invention, pour les domaines d'application indiques cl-dessus. REVENDICATIONS 1. Procède pour la fabrication d'une jonction soudée avec une tôle plaquée, dans laquelle, entre la matière de base et la matière de revêtement résistant à l'oxydation, sont disposées une couche de nickel pur ou une couche de fer pur avec max. 0,03 S C et max. 4 x C % Ti ou une teneur en Nb max. 8 x C % avec une épaisseur minimum de 50 m à l'état laminé, pour des pièces fabriquées qui sont soumises à une sollicitation d'oxydation, caractérisé en ce sens que tout d'abord une couche de support est soudée avec une matière d'appoint d'un genre similaire et que, ensuite, une matière de revêtement est soudée qui se compose de max. 0,15 % C, 15 - 30 % Cr et de g - 70 t Ni, 0,5 - 10 % Mn, jusqu'å 0,2 % N, jusgu'å 10 t Mo. jusqu'à 3 % Nb et jusqu'à 1 % Ti. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce sens que, après le soudage, un traitement thermique est évité. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé on ce sens que, comme matière de base et de support, un acier laminé est chois avec 0,05 - 0,30 t C, 0,3 - 2,0 % Mn, 0,1 S - 1 % Si, reste Fe et substances d'accompagnement de l'acier. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce sens que la matière de support contient jusqu' à 1 % Ni, 0,5 % Cr et jusqu'S 1 % Mo. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce sens que la matière de support contient des micro-éléments d'alliage tels que Nb, Ti, V et Zr jusqu'à 0,2 X isolément ou ensemble. 6. Procédé selon une des revendications 1 å 5, caractérisé en ce sens que la matière de revêtement se compose d'acier avec max. 0,08 t C, 10 - 20 % Cr, Mo jusqu'à 3 %, Mn jusqu'a 2 %, Si jusqu'à 1 X, reste Fe et substances inévitables d'accompagnement de l'acier. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce sens que la matière de revêtement contient Ti ou Nb ou Ti + Nb = 0.2 S + 4 (C + N) jusqu'a un max. dans la somme de 0,75 %. 8. Emploi d'une tôle plaquée, soudée selon le procédé, selon une des revendications 1 à 7, pour les appareils, réservoirs etlou canalisations pour le pétrole etlou le gaz naturel avec impuretés, le gaz liquéfié et les gaz contenant de 1'H2S ainsi que pour l'hydrogène sous pression.