Brevet FR3162659A1 — publié le 20251205

Ce procédé de rechargement par ajout d’un matériau d’apport comprend les étapes suivantes : - Usinage d’une encoche (13) dans une surface (15) d’une pièce (17) ; - Réalisation sur la pièce (17) d’une première passe de rechargement (19) dont une première extrémité (23) est située à l’intérieur de l’encoche (13) ; et - Formation sur la pièce (17) d’une seconde passe de rechargement (27) recouvrant la première extrémité (23) de la première passe de rechargement (19), la seconde passe de rechargement (27) étant d’une part au contact de la surface (15) de la pièce (17) et d’autre part au contact de la première passe de rechargement (19). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Procédé de recouvrement avec usinage d’une encoche minimisant les défauts métallurgiques La présente invention concerne le rechargement avec recouvrement de deux passes de rechargement. En particulier, la présente invention concerne la réduction de défauts métallurgiques dû au rechargement avec recouvrement. Techniques antérieures On a représenté schématiquement sur la FIG. 1 une vue en coupe d’un exemple de rechargement avec recouvrement selon l’art antérieur. A l’inverse d’un soudage qui permet d’assembler des pièces entre elles, un rechargement consiste à recouvrir une surface par une ou plusieurs couches d’un matériau d’apport. Lors d’un rechargement avec recouvrement, une pièce 1 est recouverte d’une première passe de rechargement 3 puis une seconde passe de rechargement 5 va recouvrir la première passe de rechargement 3. Une passe de rechargement est formée par un cordon de matériau d’apport. Les deux passes de rechargement sont constituées de deux cordons de matériau d’apport distincts ou bien d’un même cordon de matériau d’apport ayant fait une boucle et dont la fin recouvre le début. Cependant, à l’emplacement où la première passe de rechargement 3 entre en contact avec la seconde passe de rechargement 5, des défauts métallurgiques apparaissent à la jonction des deux passes 3 et 5, par exemple des porosités 7, ce qui nuit aux propriétés et performances mécaniques. De plus, le changement de direction de la seconde passe de rechargement 5 étant particulièrement brutal, des retassures 9 apparaissent en surface de la seconde passe de rechargement 5 également lors de la solidification de ladite seconde passe de rechargement 5. Ces défauts 7 et 9 sont des défauts volumiques tels que des porosités, des retassures ou encore des amorces de fissures, il ne s’agit en revanche pas de défauts de microstructures. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de fournir un rechargement avec recouvrement ne présentant pas de défaut métallurgique. La présente invention a pour objet un procédé de rechargement par ajout d’un matériau d’apport, le procédé comprenant les étapes suivantes : - Usinage d’une encoche dans une surface d’une pièce ; - Réalisation sur la pièce d’une première passe de rechargement dont une première extrémité est située à l’intérieur de l’encoche ; et - Formation sur la pièce d’une seconde passe de rechargement recouvrant la première extrémité de la première passe de rechargement, la seconde passe de rechargement étant d’une part au contact de la surface de la pièce et d’autre part au contact de la première passe de rechargement. Ainsi, la présence de l’encoche rend la formation de la seconde passe de rechargement sur la première passe de rechargement moins brutale et aucune porosité ni aucune retassure n’apparaissent durant un tel rechargement. La présente invention permet en particulier d’éviter les angles vifs au niveau du recouvrement empêchant la génération de défauts volumiques. De préférence, tout procédé de soudage est exclu de la portée de la présente invention qui ne concerne donc qu’un procédé de rechargement. Avantageusement, la profondeur de l’encoche est déterminée par la hauteur de la première extrémité de la première passe de rechargement. L’encoche est par exemple de profondeur supérieure à la moitié de la hauteur de la première passe de rechargement. Avantageusement, l’encoche est de profondeur inférieure à la hauteur de la première passe de rechargement. Selon un mode de mise en œuvre, la longueur de l’encoche selon la direction de la première passe de rechargement est supérieure à la longueur de la pente d’établissement du régime stabilisé de la hauteur de la première passe de rechargement. La longueur de la pente d’établissement du régime stabilisé de la hauteur de la première passe de rechargement, à savoir la longueur durant laquelle la première passe n’a pas atteint sa hauteur nominale, est sensiblement égale au diamètre de la première passe, plus ou moins 50%. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, la longueur de l’encoche selon la direction de la première passe de rechargement est supérieure au diamètre de la première passe de rechargement. Avantageusement, l’encoche, selon la direction de la première passe de rechargement, a une section définie par une première pente et une seconde pente partant chacune de la surface de la pièce et se rejoignant par un arrondi au fond de l’encoche. Dans un mode de mise en œuvre particulier, la première pente de l’encoche a un angle avec la surface de la pièce inférieur à 30°, de préférence inférieur à 20°, et dans lequel la seconde pente a un angle avec la surface de la pièce supérieur à l’angle entre la première pente et la surface de la pièce et inférieur à 60°. Avantageusement, l’arrondi au fond de l’encoche a un rayon de courbure supérieur à la moitié de la hauteur de la première passe de rechargement, de préférence supérieur à la hauteur de la première passe de rechargement. Dans un mode particulier de mise en œuvre, la première passe de rechargement et la seconde passe de rechargement sont deux portions d’un seul et même cordon bouclé dont la première extrémité est située à l’intérieur de l’encoche, le cordon bouclé se recouvrant lui-même au-dessus de l’encoche. Avantageusement, la pièce et la première passe de rechargement et la seconde passe de rechargement comprennent un alliage de métal, de préférence un alliage comprenant de l’acier et/ou de l’aluminium, et/ou du nickel et/ou du titane et/ou du chrome et/ou du Cobalt. Par exemple, les étapes de réalisation de la première passe de rechargement et de formation de la seconde passe de rechargement sont mises en œuvre par rechargement mono-cordon. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue schématique en coupe d’un exemple de rechargement avec recouvrement selon l’art antérieur ; FIG. 2 est une représentation schématique des étapes du procédé de rechargement selon l’invention ; et FIG. 3 est une vue schématique en coupe du résultat du procédé de rechargement avec recouvrement selon la FIG. 2 . Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté schématiquement sur la FIG. 2 les étapes du procédé de rechargement avec recouvrement selon l’invention. De plus, on a représenté schématiquement sur la FIG. 3 une vue en coupe du résultat obtenu suite à la mise en œuvre dudit procédé de rechargement. Pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention, on effectue en premier lieu une étape 11 d’usinage d’une encoche 13 dans une surface 15 d’une pièce 17. Puis on réalise sur la pièce 17 une première passe de rechargement 19 selon une étape 21. La première passe de rechargement a une première extrémité 23 située à l’intérieur de l’encoche 13. Enfin, on effectue une étape 25 de formation sur la pièce 17 d’une seconde passe de rechargement 27 recouvrant la première extrémité 23 de la première passe de rechargement 19, la seconde passe de rechargement 27 étant d’une part au contact de la surface 15 de la pièce 17 et d’autre part au contact de la première passe de rechargement 19. La mise en œuvre des étapes précédentes est réalisée selon une direction particulière, notamment la direction suivie par la coupe de la FIG. 3 . De plus, les étapes 21 et 25 de réalisation de la première passe de rechargement 19 et de formation de la seconde passe de rechargement 27 sont par exemple mises en œuvre par rechargement mono-cordon. Dans un mode particulier de mise en œuvre, la première passe de rechargement 19 et la seconde passe de rechargement 27 sont deux portions d’un seul et même cordon bouclé dont la première extrémité 23 est située à l’intérieur de l’encoche 13, le cordon bouclé se recouvrant lui-même au-dessus de l’encoche 13 permettant le rechargement de pièce à section circulaire tel qu’un carter par exemple. Avantageusement, la première passe de rechargement 19 et la seconde passe de rechargement 27 comprennent chacune un alliage de métal, de préférence un alliage comprenant de l’acier et/ou de l’aluminium, et/ou du nickel et/ou du titane et/ou Chrome et/ou du cobalt. Avantageusement la pièce 17 est constituée d’un alliage de métal, de préférence un alliage comprenant de l’acier et/ou de l’aluminium et/ou du nickel et/ou du titane et/ou Chrome et/ou du cobalt. L’encoche 13 peut être usinée de manière particulière afin de minimiser le nombre de défaut volumique dans les passes de rechargement réalisées. En particulier, l’encoche 13 a de préférence une profondeur P supérieure à la moitié de la hauteur D de la première passe de rechargement 19. On entend par hauteur D la hauteur moyenne, ou hauteur nominale, de la section de la première passe de rechargement, même si la section de ladite première passe de rechargement 19 n’est pas parfaitement circulaire. La section d’une passe de rechargement est mesurée dans la direction orthogonale à la surface de la pièce 17. Selon un mode de mise en œuvre, la longueur L de l’encoche 13 selon la direction de réalisation de la première passe de rechargement 19 est supérieure à la hauteur D de la première passe de rechargement 19. De plus, la forme de l’encoche 13 est définie selon la direction de la première passe de rechargement 19. L’encoche 13 a ainsi une section définie par une première pente 29 et une seconde pente 31 partant chacune de la surface 15 de la pièce 17 et se rejoignant par un arrondi 33 au fond de l’encoche 13. La première pente 29 et la seconde pente 31 sont préférentiellement tangentes à l’arrondi 33, également appelé rayon de raccordement. Dans un mode de mise en œuvre particulier, la première pente 29 a un angle A avec la surface 15 de la pièce 17 inférieur à 30°, de préférence inférieur à 20°, encore plus préférentiellement inférieur à 10°. La seconde pente 31 a un angle B avec la surface 15 de la pièce 17 supérieur à l’angle A entre la première pente 29 et la surface 15 de la pièce 17, et inférieur à 60°. Dans un mode particulier de mise en œuvre, l’arrondi 33 au fond de l’encoche 13 a un rayon de courbure supérieur à la moitié de la hauteur D de la première passe de rechargement 19, de préférence supérieur à la hauteur D de la première passe de rechargement 19. Procédé de rechargement par ajout d’un matériau d’apport, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Une étape d’usinage (11) d’une encoche (13) dans une surface (15) d’une pièce (17) ; Une étape de réalisation (21) sur la pièce (17) d’une première passe de rechargement (19) dont une première extrémité (23) est située à l’intérieur de l’encoche (13) ; et Une étape de formation (25) sur la pièce (17) d’une seconde passe de rechargement (27) recouvrant la première extrémité (23) de la première passe de rechargement (19), la seconde passe de rechargement (27) étant d’une part au contact de la surface (15) de la pièce (17) et d’autre part au contact de la première passe de rechargement (19). Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’encoche (13) est de profondeur (P) supérieure à la moitié de la hauteur (D) de la première passe de rechargement (19). Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’encoche (13) est de profondeur (P) inférieure à la hauteur (D) de la première passe de rechargement (19). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la longueur (L) de l’encoche (13) selon la direction de la première passe de rechargement (19) est supérieure à la longueur de la pente d’établissement du régime stabilisé de la hauteur de la première passe de rechargement. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’encoche (13), selon la direction de la première passe de rechargement (19), a une section définie par une première pente (29) et une seconde pente (31) partant chacune de la surface (15) de la pièce (17) et se rejoignant par un arrondi (33) au fond de l’encoche (13). Procédé selon la revendication 5, dans lequel la première pente (29) de l’encoche a un angle (A) avec la surface (15) de la pièce (17) inférieur à 30°, de préférence inférieur à 20°, et dans lequel la seconde pente (31) a un angle (B) avec la surface (15) de la pièce (17) supérieur à l’angle (A) entre la première pente (29) et la surface (15) de la pièce (17) et inférieur à 60°. Procédé selon l’une des revendications 5 et 6, dans lequel l’arrondi (33) au fond de l’encoche (13) a un rayon de courbure supérieur à la moitié de la hauteur (D) de la première passe de rechargement (19), de préférence supérieur à la hauteur (D) de la première passe de rechargement (19). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première passe de rechargement (19) et la seconde passe de rechargement (27) sont deux portions d’un seul et même cordon bouclé dont la première extrémité (23) est située à l’intérieur de l’encoche (13), le cordon bouclé se recouvrant lui-même au-dessus de l’encoche (13). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la pièce (17) et la première passe de rechargement (19) et la seconde passe de rechargement (27) comprennent un alliage de métal, de préférence un alliage comprenant de l’acier et/ou de l’aluminium, et/ou du nickel et/ou du titane et/ou du chrome et/ou du cobalt. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les étapes (21 ; 25) de réalisation de la première passe de rechargement (19) et de formation de la seconde passe de rechargement (27) sont mises en œuvre par rechargement mono-cordon.