Brevet FR3008333A1 — publié le 20150116

L'invention concerne un fil fourré dédié au soudage homogène des aciers inoxydables austénitiques de grade 201LN, un procédé de soudage mettant en oeuvre ledit fil fourré et un procédé de fabrication d'un tel fil. L'acier inoxydable austénitique grade 201LN est un acier de la série 200 qui tend à remplacer les aciers inoxydables austénitiques classiques de la série 300. Il présente une haute teneur, typiquement > 5% en masse, en manganèse pour compenser une teneur en nickel plus faible que celle des aciers inoxydables austénitiques classiques, conduisant ainsi à une meilleure solubilité de l'azote dans le métal, et par ailleurs une haute teneur en azote, typiquement 0.10% masse, conduisant à un meilleur comportement, à très basse température, i.e. Or, les métaux d'apport classiques de la série 300 susmentionnés ne permettent pas d'obtenir, dans toutes les configurations de soudage, les caractéristiques mécaniques attendues pour ces applications cryogéniques. Par ailleurs, l'utilisation de métaux d'apport de type base nickel peut remettre en question l'intérêt économique de l'acier inoxydable 201LN et est, en outre, délicat car ils présentent une sensibilité importante à la fissuration à chaud. En outre, le soudage à l'arc sous gaz de l'acier inoxydable 201LN peut entrainer des pertes en azote non négligeables dans le métal déposé, ce qui peut être préjudiciable car l'azote participe grandement à la bonne tenue mécanique de ce type d'assemblage. Dans ces conditions, la zone fondue peut présenter des caractéristiques mécaniques plus faibles que le reste de l'assemblage, ce qui n'est pas souhaitable. De là, comme pour les aciers inoxydables du type duplex, l'utilisation d'un gaz dopé à l'azote est recommandée pour compenser ces pertes et ainsi conserver le bon comportement de l'acier à basse température. Cependant, la substitution des gaz de soudage classiques par ce type de mélange dopé à l'azote entraine nécessairement un surcoût pour les utilisateurs, donc impacte négativement le procédé global. Une solution pour obtenir les caractéristiques mécaniques recherchées consiste à utiliser un fil homogène en tant que métal d'apport car une composition de la zone fondue se rapprochant de celle du métal de base permet d'obtenir les caractéristiques mécaniques attendues. Toutefois, aucun fil de soudage de composition chimique homogène à l'acier 201LN n'est actuellement disponible dans le commerce et utiliser un tel fil homogène en tant que métal d'apport pour souder de l'acier inoxydable austénitique grade 201LN n'est donc pas possible. Le document US-A-4,946,644 propose de tréfiler à froid l'acier inoxydable 201LN afin d'obtenir un fil massif à très haute résistance mécanique, c'est-à-dire de l'ordre de 1720 MPa. Toutefois, leurs caractéristiques particulières font que ces fils ne sont pas vraiment adaptés au soudage et posent des problèmes de mise en oeuvre, notamment dévidage inadéquat, de rupture du fil, ... Le problème qui se pose est dès lors de proposer un fil de soudage permettant de souder efficacement en soudage à l'arc submergé, MIG/MAG ou TIG, les aciers inoxydables austénitiques 201LN, lequel fil ne présente pas tout ou partie des problèmes et inconvénients susmentionnés, en particulier un fil conduisant à des caractéristiques mécaniques du métal déposé compatibles avec une utilisation en cryogénie, c'est-à-dire à des températures inférieures à -150°C, une sensibilité moindre aux risques de fissuration à chaud, un coût ne remettant pas en cause l'intérêt économique de l'utilisation de l'acier 201LN, l'utilisation de gaz de protection non dopés à l'azote, et/ou des caractéristiques mécaniques adaptées aux équipements de soudage, notamment une résistance mécanique facilitant la mise en forme et l'utilisation du fil en soudage à l'arc. La solution est alors un fil fourré comprenant une enveloppe externe tubulaire en acier ferritique contenant un flux de remplissage représentant de 20 à 35% en masse totale du fil, ledit flux de remplissage comprenant entre 6 et 11% de manganèse, entre 14,5 et 18,5% de chrome, entre 2,85 et 7% de nickel, entre 0.09 et 0.40% d'azote et du fer (% en masse totale de fil). Selon le cas, le fil fourré de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - le flux de remplissage comprend entre 14,55 et 18,3% de chrome (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage comprend au moins 0.095% d'azote (% en masse totale de - le flux de remplissage comprend au plus 0.38% d'azote (% en masse totale de - le flux de remplissage comprend au plus 0.35% d'azote (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage comprend entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 7% de nickel et/ou entre 0.10 et 0.35% d'azote (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage comprend entre 6.3 et 10.5% de manganèse (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage comprend entre 3 et 6.5 % de nickel (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage comprend jusqu'à 13.5% de CaF2 (% en masse totale de - le flux de remplissage contient entre 6.5 et 10.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6% de nickel et entre 0.11 et 0.34% d'azote, entre 0 et 13.5%de CaF2 et du fer (% en masse totale de fil). - le flux de remplissage contient entre 6.3 et 9.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6.5% de nickel, entre 0.10 et 0.30% d'azote et du fer (% en masse totale de fil). - les éléments manganèse, chrome et nickel sont apportés sous forme élémentaire ou de ferro-alliage. - il a un diamètre externe compris entre 0,5 et 5 mm, de préférence de l'ordre de 1 à 4 mm, typiquement d'au moins 1.2 mm. - l'enveloppe externe en acier inoxydable ferritique contient au moins 10,5% de chrome, de préférence au moins 11 % de chrome (% en masse de l'enveloppe). - l'enveloppe externe en acier inoxydable ferritique contient entre 10,5% et 30% de chrome, moins de 0,1% de carbone, et du fer. - le fil contient, en outre, du carbone (C) provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier. - le fil contient, en outre, du silicium (Si) provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier. - le fil contient, en outre, moins de 0,5 % carbone (% en masse de fil) provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier, de préférence moins 0,45% de carbone. - le fil contient, en outre, moins de 0,04% de silicium (% en masse de fil) provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier. - le flux de remplissage représente au moins 22% en masse totale du fil. - le flux de remplissage représente au plus 34% en masse totale du fil. - le flux de remplissage représente au moins 23% en masse totale du fil. - le flux de remplissage représente au plus 32% en masse totale du fil. - le flux de remplissage représente au moins 24% en masse totale du fil. - le flux de remplissage représente au plus 30% en masse totale du fil. L'invention concerne également un fût de conditionnement comprenant une bobine de fil de soudage, caractérisé en ce que le fil est un fil fourré selon l'invention. Par ailleurs, l'invention porte aussi sur un procédé de soudage à l'arc électrique, tel un procédé de soudage à l'arc submergé (AS), TIG ou MIG/MAG, d'au moins une pièce métallique, dans lequel on met en oeuvre un fil fourré fusible selon l'invention ou un fil fourré issu d'un fût de conditionnement selon l'invention, et la pièce métallique est en acier inoxydable austénitique de grade 201LN. Le procédé de soudage est avantageusement automatisé ou robotisé. En outre, l'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un fil fourré selon l'invention, dans lequel un flux de remplissage contenant du manganèse, du chrome, du nickel et du fer est introduit entre les bords longitudinaux d'une feuille métallique qui ont été subséquemment rapprochés puis soudés l'un à l'autre pour former un tube soudé de forme cylindrique contenant ledit flux de remplissage, dans lequel ledit flux de remplissage est introduit avant ou après soudage des bords l'un avec l'autre. En d'autres termes, le flux de remplissage est introduit dans le fil lorsque le fil est: - soit sous forme de gouttière non soudée (forme en U) obtenue par rapprochement progressif de ses bords longitudinaux l'un de l'autre. Une fois le flux déposé dans la gouttière, les bords sont mis au contact l'un de l'autre (forme en 0), puis soudés l'un à l'autre par au moins un faisceau laser, au moins un arc électrique ou une autre méthode pour obtenir un tube soudé avec du flux à l'intérieur de celui-ci. Le fil est ensuite tréfilé et/ou laminé au diamètre désiré. On obtient au final un fil fourré de composition selon l'invention et de diamètre désiré, typiquement entre 0,5 et 5 mm de diamètre. - soit sous forme de tube vide soudé (forme en 0) obtenu, comme précédemment, par rapprochement progressif de ses bords longitudinaux l'un de l'autre jusqu'à leur mise en contact, puis soudage l'un à l'autre par au moins un faisceau laser, au moins un arc électrique ou une autre méthode pour obtenir ici un tube soudé vide, c'est-à-dire ne comprenant pas de flux. Le fil soudé est ensuite rempli de flux de remplissage, puis tréfilé et/ou laminé au diamètre désiré. On obtient au final un fil fourré de composition selon l'invention et de diamètre désiré, typiquement entre 0,5 et 5 mm de diamètre. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante faite en référence aux Figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 est un schéma d'ensemble d'un fil fourré de soudage selon la présente 35 invention, - la Figure 2 illustre une première méthode de fabrication d'un fil fourré selon l'invention, et - la Figure 3 illustre une seconde méthode de fabrication d'un fil fourré selon l'invention. La Figure 1 schématise un fil fourré homogène conforme à la présente invention dont l'enveloppe externe 1, encore appelée « feuillard », est en acier inoxydable ferritique, et dont le flux 2 de remplissage, encore appelée « fourrage », contenu dans ladite enveloppe 1 métallique externe représente de 24 à 30% en masse du fil. Ce flux de remplissage 2 est composé de différents composés sous forme de poudre et/ou de granules comme détaillé ci-dessous. Le métal déposé par fusion de ce fil, c'est-à-dire le joint de soudage obtenu, présente des caractéristiques mécaniques souhaitées notamment pour des applications dans le domaine de la cryogénie, c'est-à-dire à des températures inférieures ou égales à -150°C. Le fil fourré de l'invention est utilisable en soudage à l'arc submergé ou en soudage MIG/MAG ou TIG. Pour du soudage à l'arc submergé, on utilise un flux de remplissage constituant le fourrage du fil fourré selon l'invention contenant (en % massique du fil) préférentiellement entre 6.5 et 10.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6% de nickel, entre 0.11 et 0.34% d'azote et du fer, ainsi que jusqu'à 13.5% de CaF2, le spath fluor permettant une meilleure désoxydation de la zone fondue et d'améliorer ainsi les caractéristiques en résiliences. Dans ce cas, le fil est par exemple utilisé en combinaison avec un flux externe de référence commerciale OP F500 commercialisé par la société OERLIKON. Par ailleurs, pour du soudage TIG, on utilise un flux de remplissage du fil fourré selon l'invention contenant (en % massique du fil) préférentiellement entre 6.3 et 9.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6.5% de nickel et entre 0.10 et 0.30% d'azote. Les éléments sont apportés sous forme élémentaire ou de ferro-alliages. Dans le cas du soudage MIG/MAG, les fils fourrés selon l'invention ont une formulation identique ou très proches à ceux utilisées en soudage TIG. Ils apportent une plus grande souplesse lors du soudage, en particulier un domaine d'utilisation, à savoir un régime d'arc notamment, plus vaste grâce à l'ajout d'éléments ionisants facilitant la fusion et conduisent à moins de projections de métal fondu. Le taux de dépôt peut aussi être augmenté. En outre, le soudage à l'arc sous atmosphère gazeuse, que soit du soudage TIG ou MIG/MAG, n'impose pas l'utilisation de mélanges gazeux azotés pour compenser les pertes en azote dans la zone fondue. Il suffit effectivement d'adapter la composition du flux de remplissage du fil de l'invention pour permettre de transférer plus d'azote dans le bain liquide de soudage. On peut dès lors utiliser des gaz à base d'argon en tant que gaz de protection (TIG) ou des mélanges gazeux à base d'argon et de CO2, tel le mélange appelé ARCALTM 12 (MIG) commercialisé par la société AIR LIQUIDE. De façon générale, le fil fourré selon l'invention est formé d'une enveloppe externe 1 tubulaire, de préférence de section circulaire ou quasi-circulaire, en acier inoxydable ferritique et d'un flux de remplissage représentant de 20 à 35%, de préférence de 24 à 30% environ en masse totale du fil. Son diamètre D est typiquement compris entre 0,5 et 5 mm et sa longueur L peut atteindre plusieurs centaines de mètres. Plus précisément, le flux de remplissage pulvérulent contenu dans un fil fourré de soudage selon l'invention comprend entre 6 et 11% de manganèse, entre 14,5 et 18,5% de chrome, entre 2,85 et 7% de nickel, entre 0.09 et 0.40% d'azote, et essentiellement du fer pour le reste (% en masse de fil), de préférence entre 15 et 18% de chrome, au moins 3 % de nickel et entre 0.10 et 0.35% d'azote (% en masse de fil). Bien entendu, ceci n'exclut pas la présence éventuelle d'un ou plusieurs autres constituants, notamment Si et/ou C, et aussi d'impuretés inévitables. Le fil fourré selon l'invention de la Figure 1 peut être fabriqué selon deux procédés de fabrication connus donnant des fils fourrés équivalents, lesquels procédés sont schématisés sur les Figures 2 et 3. Selon un premier procédé de fabrication illustré en Figure 2, une feuille métallique constituant l'enveloppe externe 1 est progressivement mise en forme de gouttière 3 de section en « U », puis de pré-tube de section en « O» par rapprochement de ses deux bords longitudinaux au moyen de galets presseurs. Les deux bords longitudinaux sont ensuite soudés l'un à l'autre par un arc électrique ou par faisceau laser par exemple de manière à fermer hermétiquement le tube cylindrique 4. Une fois soudé, le tube 4 est rempli avec des poudres de remplissage 2 constituant le flux ou fourrage du fil par des techniques vibratoires par exemple. De façon alternative représentée en Figure 3, le fil peut être obtenu selon un second procédé de fabrication selon lequel la feuille métallique constituant l'enveloppe externe 1 est, comme précédemment, progressivement mise en forme de gouttière 3 de section en «U ». Dans ce cas, les poudres de remplissage 2 constituant le flux du fil sont introduites dans la gouttière de section en « U » avant sa mise en forme de pré-tube cylindrique non-soudé (forme en « 0 ») et soudage subséquent le long de ses bords longitudinaux. Une fois le flux 2 introduit dans la gouttière 3, le fil est mis en forme de pré-tube cylindrique par rapprochement de ses bords longitudinaux et fermé par soudage à l'arc électrique ou par faisceau laser, le long de ses bords longitudinaux de manière à obtenir un tube 4 avec flux interne 2. Dans les deux cas, le fil rempli de flux 2 peut être mis ensuite au diamètre D désiré, typiquement entre 1.2 et 4 mm, et une longueur L de plusieurs dizaines ou centaines de mètres par des opérations de laminage et/ou tréfilage. Les fils fourrés ainsi obtenus sont ensuite soit enroulés autour d'un support pour former des bobines de fil, soit conditionnés dans des fûts de fil de soudage lorsque la quantité de fil est importante et atteint typiquement de plusieurs centaines de kilos ; les ffits de fil pouvant être agencés sur des palettes facilitant leur transport et leur manutention. De exemples de tels fûts sont donnés par les documents EP-A-2256064, EP-A-2354039 ou EP-A-2353765. Les exemples suivants proposent des compositions de fils fourrés selon l'invention utilisables en tant que métal d'apport dans des procédés de soudage à l'arc submergé (ci-après « soudage AS ») et TIG de pièces en acier inoxydable austénitique de grade 201LN. Exemple 1 : Fils fourrés selon l'invention pour soudage à l'arc submergé Des fils fourrés selon l'invention utilisables en procédé de soudage AS ont été fabriqués selon l'une ou l'autre des méthodes de fabrication détaillées ci-dessus (cf Fig. 2 et 3) à partir d'un flux de remplissage ou fourrage et d'une enveloppe métallique ou feuillard de compositions données ci-après dans les Tableaux 1 et 2. Il est à souligner que seuls les principaux éléments sont donnés, ce qui n'exclut pas la présence éventuelle d'un ou plusieurs autres constituants mineurs et non essentiels, en particulier d'impuretés inévitables. Tableau 1 : Compositions des flux de remplissage de fil fourré pour soudage AS Composition Mn Cr Ni N CaF2 Fer du flux % en masse de 21 à 39 % 22 et 35.5% 9.5 et 22.5% 0.35 et 1.3% 0 à reste flux 45% Les éléments du Tableau 1 sont apportés sous forme élémentaire ou de ferro- alliages. Tableau 2 . Composition de l'enveloppe externe ferriti ue de fil fourré Composition C Si Mn Ni Cr N Fer feuillard % 0.017 0.59 0.23 0.09 11.5 0.008 reste Le Tableau 3 suivant donne des exemples de compositions de fil et de fourrage pour différents taux de remplissage pour plusieurs fils fourrés utilisables en soudage AS de pièces en acier inoxydable austénitique de grade 201LN. Tableau 3 : compositions de fil et de flux pour différents taux de remplissage Taux de remplissage (% masse) CaF2 Si Mn Ni Cr N Fe 24% Fil 5,976 0,47 6,73 2,90 16,73 0.11 reste Fourrage 24,90 0,06 27,35 11,88 24,88 0,43 reste 26% Fil 0 0,47 10,07 5,81 17,71 0,34 reste Fourrage 0,00 0,10 38,22 22,20 35,16 1,28 reste 30% Fil 3,507 0,45 10,11 5,83 17,66 0,34 reste Fourrage 11,69 0,16 33,16 19,25 32,01 1,11 reste 30% Fil 13,506 0,43 6,74 2,92 14,71 0,11 reste Fourrage 45,02 0,16 21,92 9,52 22,20 0,36 reste Fil n° Composition métal déposé / 0,71 7,03 4,94 17,1 0,17 reste FF.201LN.AS.001 Taux de remplissage 24,20% Fil 3,025 0,47 7,90 4,81 16,77 0,19 reste Fourrage 12,50 0,28 32,17 19,60 33,29 0,70 reste Fil n° Composition métal déposé / 0,66 7,29 5,09 16,90 0,17 reste FF.201LN.AS.002 Taux de remplissage 26,16% Fil 0 0,46 8,38 4,93 16,73 0,19 reste Fourrage 0,00 0,30 30,06 18,31 31,85 0,66 reste Le Tableau 3 montre que la gamme de remplissage du fil est assez étendue. Les deux dernières lignes du Tableau 3 présentent, pour des prototypes de fil de l'invention appelés FF.201LN.AS.001 et FF.201LN.AS.002, les plages de composition chimiques des fils en fonction du taux de remplissage et de la plage analytique du métal déposé. L'ajout de spath fluor ou CaF2 dans le flux du fil fourré permet d'obtenir, lors du soudage AS de pièces en acier inoxydable austénitique de grade 201LN, une meilleure désoxydation de la zone fondue et d'améliorer ainsi les caractéristiques en résiliences du métal déposé obtenu. Exemple 2: Soudage TIG15 Des fils fourrés selon l'invention utilisables en procédé de soudage TIG (Tungsten Inert Gas ou soudage sous gaz inerte avec électrode en tungstène) sous protection gazeuse inerte, par exemple un flux d'argon, ont été fabriqués comme précédemment à partir de flux de remplissage et d'une enveloppe métallique de compositions données dans les Tableaux 2 et 4. Là encore, seuls les principaux éléments sont donnés, ce qui n'exclut pas la présence éventuelle d'un ou plusieurs autres constituants mineurs non-essentiels, en particulier d'impuretés inévitables. Tableau 4 : Compositions typiques de flux internes pour fil fourré de soudage TIG Composition Mn Cr Ni N Fer du flux % en masse de 20,5 à 36 % 23 et 36.5% 10 et 23,6% 0.31 et 1.12% reste flux Les éléments du Tableau 4 sont apportés sous forme élémentaire ou de ferro-alliages. Il est à noter que la composition de l'enveloppe externe ferritique est identique à celle donnée dans le Tableau 2 ci-avant. Le Tableau 5 suivant donne les compositions de fil et de fourrage pour différents taux de remplissage pour plusieurs fils fourrés utilisables en soudage TIG de pièces en acier inoxydable austénitique de grade 201LN. Tableau 5 : compositions de fil et de flux pour différents taux de remplissage Taux de remplissage (% en masse) C Si Mn Ni Cr N Fe 24% Fil 0,020 0,461 6,327 3,100 15,024 0,099 reste Fourrage 0,034 0,052 25,636 12,637 26,185 0,387 reste 26% Fil 0,022 0,468 9,481 6,195 18,014 0,296 reste Fourrage 0,041 0,122 35,812 23,576 36,553 1,118 reste 30% fil 0,022 0,445 9,469 6,205 18,034 0,296 reste fourrage 0,040 0,107 31,028 20,480 33,279 0,969 reste 30% fil 0,021 0,426 6,317 3,089 15,037 0,099 reste fourrage 0,033 0,043 20,521 10,090 23,289 0,312 reste FF.201LN.TIG.003 Composition 0,030 0,43 7,58 4,9 17 0,181 reste Taux de remplissage métal déposé 27,40% fil 0,02 0,45 7,55 4,99 17,03 0,18 reste fourrage 0,04 0,08 26,96 17,98 31,68 0,65 reste FF.201LN.TIG.004 Composition 0,013 0,35 8,09 4,85 16,8 0,2 reste Taux de remplissage métal déposé 26,16% fil 0,01 0,46 8,38 4,93 16,73 0,19 reste fourrage 0,01 0,30 30,06 18,31 31,85 0,66 reste De même que pour le Tableau 3, ce tableau indique que la gamme de remplissage du fil est assez étendue. Les deux dernières lignes du tableau présentent, là encore, pour des prototypes de fil de l'invention appelés FF.201LN.TIG.003 et FF.201LN.TIG.003, les plages de composition chimiques des fils en fonction du taux de remplissage et de la plage analytique du métal déposé. Exemple 3 : Exemples comparatifs en soudage AS Des fils fourrés conformes à l'invention ont été comparés à des fils classiques. Pour ce faire, les différents fils testés ont été mis en oeuvre dans un procédé de soudage AS de pièces en acier inoxydable austénitique de grade 201LN en utilisant en tant que flux additionnel de soudage AS servant à protéger le joint de soudure, le flux OP F500 commercialisé par la société Oerlikon. L'installation de soudage AS utilisée comprend un bâti-support classique portant une torche de soudage AS mobile de type Subarc 5 alimentée en courant électrique par un générateur de courant de soudage de type Starmatic 650DC. Les paramètres de soudage mis en oeuvre sont une intensité de 400 à 550 A, une 20 tension de 28 à 35 V, une vitesse de soudage de 50 à 60 cm/min. Les compositions données dans le Tableau 6 sont celles du métal de base (MB) et des 3 fils testés mis en oeuvre dans le procédé de soudage AS, sur des assemblages en acier inoxydable austénitique de grade 201LN (métal de base) avec : - Fil A (comparatif) : fil massif classique de nuance 316L disponible sous la 25référence commerciale ALW 0E-316L auprès de AIR LIQUIDE WELDING. - Fil B (comparatif): fil massif à haute teneur en manganèse de nuance 316LMn disponible sous la référence commerciale ALW 0E-20.16L auprès de AIR LIQUIDE WELDING. - Fil C : fil fourré n'FF.201LN.AS.001 selon l'invention (voir Tableau 3). 30 Chaque assemblage soudé est formé de pièces métalliques de 8 mm de d'épaisseur. Le soudage AS est opéré en 2 passes interpénétrées (endroit, envers), sans préparation particulière, donc à bord droit, avec des énergies de soudage d'environ 20 kJ pour les fils massif selon l'art antérieur (Fils A et B) et d'environ 15 kJ pour le fil fourré de l'invention (Fil C). En effet, l'utilisation d'un fil fourré (Fil C) au lieu d'un fil plein (fils A 35 et B) permet généralement de travailler, à taux de dépôt équivalent, avec des énergies de soudage plus faibles. Tableau 6 : compositions de fils testés MB Ep Fil Flux Si Mn Cr Mo Ni Fe additionnel MB 201LN 8 0.03 0.51 7.1 16.3 0.17 4.4 0.17 r. A 201LN 8 316L OP F500 0.02 0.60 4.5 17.0 1.10 7.5 0.13 r. 201LN 8 316LMn OP F500 0.03 0.70 6.4 18.0 1.40 9.8 0.15 r. 201LN 8 FF.201LN.AS.001 OP F500 0.025 0.59 7.2 16.4 0.09 4.9 0.17 r. MB = métal de base ; Ep = épaisseur ; r. = reste Comme on le voit dans le Tableau 6, les teneurs en éléments d'alliage, notamment en manganèse, chrome et nickel, du fil fourré de l'invention (Fil C) s'approchent le plus de la composition du métal de base (MB), ce qui permet de mieux maîtriser les caractéristiques mécaniques du joint de soudage obtenu. En particulier, la teneur en manganèse du fil fourré (Fil C) selon l'invention, qui est plus proche de celle du métal de base que celle des fils selon l'art antérieur (Fil A et Fil B), permet d'assurer une plus haute solubilité de l'azote en zone fondue et ainsi améliorer le comportement du matériau à basse température. La composition globale du fil fourré selon l'invention (Fil C) permet également de compenser la diminution de la teneur en azote dans la zone fondue, qui résulte habituellement, en soudage AS, de la dilution du métal de base (les pièces soudées) avec le métal d'apport (i.e. le fil) généralement peu dopé en azote. Les résultats de soudage AS obtenus avec les fils du Tableau 6 sont donnés dans le Tableau 7. Tableau 7 : Résultats de soudage N° MB Ep MA Flux Rp0.2 Rm (MPa) (MPa) MB 201LN 8 310 mini 655 mini A 201LN 8 316L OP 363 645 F500 201LN 8 316LMn OP 372 651 F500 201LN 8 FF.201LN.AS.001 OP 405 685 F500 Rp0.2 = Limite élastique à 0.2% ; Rm = Résistance mécanique à la rupture On constate, au vu du Tableau 7, que seul le fil fourré de l'invention (Fil C) permet d'obtenir les caractéristiques mécaniques souhaitées pour le type d'assemblage considéré, à savoir soudage à l'arc submergé en deux passes interpénétrées avec bords droits. Les valeurs des caractéristiques mécaniques présentées sont issues de tests de traction sur éprouvettes prismatiques prélevées transversalement aux cordons de soudage. Plus précisément, la ligne MB rappelle les caractéristiques en traction minimales (en MPa) requises par les normes sur le métal de base, en particulier un Rm nettement supérieur au minimum de la norme pour le Fil C selon l'invention, alors que les fils A et B selon l'art antérieur ne permettent pas de satisfaire aux exigences desdites normes, 10 notamment ASME (SA-240) dans le domaine de la cryogénie. Ce Tableau 7 montre que seul le fil fourré (Fil C) de l'invention permet de dépasser confortablement ces minimums requis par les normes pour les caractéristiques mécaniques des assemblages de l'acier 201LN. REVENDICATIONS1. Fil fourré comprenant une enveloppe externe tubulaire en acier inoxydable ferritique contenant un flux de remplissage représentant de 20 à 35% en masse totale du fil, ledit flux de remplissage comprenant entre 6 et 11% de manganèse, entre 14,5 et 18,5% de chrome, entre 2,85 et 7% de nickel, entre 0.09 et 0.40% d'azote et du fer (% en masse totale de fil). 2. Fil fourré selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le flux de remplissage comprend entre 6.3 et 10.5% de manganèse et/ou entre 3 et 6.5 % de nickel. 3. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient au plus 0.38% d'azote. 4. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux de remplissage comprend jusqu'à 13.5% de CaF2. 5. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux de remplissage contient entre 6.5 et 10.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6% de nickel et entre 0.11 et 0.34% d'azote, entre 0 et 13.5%de CaF2 et du fer. 6. Fil fourré selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flux de remplissage contient entre 6.3 et 9.5% de manganèse, entre 15 et 18% de chrome, entre 3 et 6.5% de nickel, entre 0.10 et 0.30% d'azote et du fer. 7. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient, en outre, du carbone et/ou du silicium provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier. 8. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il contient, en outre, moins de 0,5 % carbone et/ou moins de 0,04% de silicium (% en masse de fil) provenant du flux de remplissage et/ou l'enveloppe en acier. 9. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe externe en acier inoxydable ferritique contient au moins 10,5% de chrome, de préférence au moins 11 % de chrome (% en masse de l'enveloppe). 35 10. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe externe en acier inoxydable ferritique contient entre 10,5% et 30% de chrome, moins de 0,1% de carbone, et du fer. 11. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux de remplissage représente au moins 24% et/ou au plus 30% en masse totale du fil. 12. Fil fourré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il a un diamètre externe compris entre 0,5 et 5 mm, de préférence de l'ordre de 1 à 4 mm. 13. Fût de conditionnement comprenant une bobine de fil de soudage, caractérisé en ce que le fil est un fil fourré selon l'une des revendications précédentes. 14. Procédé de soudage à l'arc électrique d'au moins une pièce métallique, dans lequel on met en oeuvre un fil fourré fusible, caractérisé en ce que le fil est un fil fourré selon l'une des revendications 1 à 12 ou un fil fourré issu d'un fût de conditionnement selon la revendication 13, et la pièce métallique est en acier inoxydable austénitique de grade 201LN. 15. Procédé de fabrication d'un fil fourré selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel un flux de remplissage contenant du manganèse, du chrome, du nickel et du fer est introduit entre les bords longitudinaux d'une feuille métallique qui ont été subséquemment rapprochés puis soudés l'un à l'autre pour former un tube soudé de forme cylindrique contenant ledit flux de remplissage, dans lequel ledit flux de remplissage est introduit avant ou après soudage des bords l'un avec l'autre.