Brevet FR3076751A1 (20190719)

REVENDICATIONS1. Electrode en alliage de cuivre, de chrome, de zirconium et de phosphore pour le soudage de tôles métalliques en acier et en aluminium ou en alliages d'aluminium, caractérisée en ce que l'alliage est constitué de chrome dans une proportion supérieure ou égale à 0,1% et inférieure à 0,4% en masse, de zirconium dans une proportion comprise entre 0,02 et 0,04% en masse, de phosphore dans une proportion inférieure à 0,015 % en masse, le reste de la composition étant du cuivre et des impuretés inévitables dans une proportion inférieure à 0,1% en masse, et la conductibilité électrique de ladite électrode étant supérieure ou égale à 90% IACS (International Annealed Copper Standard).\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure de ladite électrode comporte des précipités de chrome incohérents dont plus de 90% ont une surface projetée inférieure à 11=2, lesdits précipités de chrome incohérents présentant des dimensions comprises au moins entre 10 et 50 nm, ladite électrode présentant en outre une structure fibrée, visible suivant une coupe transversale de la face active de ladite électrode après surfaçage et attaque chimique, ladite structure étant constituée, d'une part, d'une pluralité de fibres radiales, lesdites fibres présentant une épaisseur inférieure à 1 mm et, d'autre part une zone sensiblement centrale sans fibrage ayant un diamètre inférieur à 5 mm.\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la proportion de chrome est comprise entre 0,2 et 0,3% en masse. - 28 -\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la proportion de zirconium est comprise entre 0,03 et 0,04% en masse. 5\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la proportion de phosphore est inférieure à 0,01% en masse. 10\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la proportion des impuretés inévitables est inférieure à 0,05% en masse. 15\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un coefficient de pondération est affecté à chaque élément chimique susceptible d'être présent en tant qu'impureté dans l'alliage, en fonction de l'effet dudit élément chimique sur 20 la conductibilité électrique ; la somme des proportions pondérées de chacun desdits éléments chimiques, en partie par million, étant inférieure à 5000.\n<CLM>\1\tElectrode en alliage de cuivre selon la revendication 25 précédente caractérisée en ce la somme des proportions pondérées de chacun desdits éléments chimiques, en partie par million, est inférieure à 2000.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une 30 quelconque des revendications 2 à 8 par coulée continue à partir d'un alliage constitué de chrome dans une proportion supérieure ou égale à 0,1% et inférieure à 0,4% en masse, de zirconium dans une proportion comprise entre 0,02 et 0,04% en masse, de phosphore dans une proportion inférieure à 0,015 % en masse, le reste de la composition étant du cuivre et des - 29 - impuretés inévitables dans une proportion inférieure à 0,1% en masse, ledit procédé comportant au moins les étapes suivantes : a) fusion des différents composants de l'alliage, à savoir 5 le cuivre, le chrome, le zirconium et du phosphore à une température supérieure ou égale à 1200°C ; b) coulée continue à travers une filière cylindrique présentant un diamètre d permettant d'obtenir une barre d'un diamètre proche du diamètre d de la filière avec le 10 maintien du métal liquide dans le four de coulée à une température comprise entre 1100 et 1300°C; c) solidification de ladite barre et refroidissement jusqu'à une température inférieure à 100°C, la vitesse de refroidissement étant au moins égale à 10°C/s jusqu'à 15 atteindre une température de la barre de 1060°C, puis au moins égale à 15°C/s entre 1060 et 1040°C, puis au moins égale à 20°C/s entre 1040 et 1030°C, puis au moins égale à 25°C/s entre 1030 et 1000°C, puis au moins égale à 30°C entre 1000 et 900°C, puis au moins égale à 20°C/s pour 20 des températures inférieures à 900°C, jusqu'à ce que la barre soit refroidie à une température au plus de 100°C d) déformation à froid pour obtenir un barreau d'un diamètre inférieur à 20 mm ; 25 e) cisaillage dudit barreau afin d'obtenir des lopins puis poinçonnage ou usinage par enlèvement de matière afin de conférer à ladite électrode sa forme définitive, ledit procédé comprenant au moins une étape de traitement de vieillissement ou de revenu avant et/ou après l'étape e) de 30 mise en forme de l'électrode, et dans lequel procédé la structure métallurgique de la face active de ladite électrode comporte des précipités de chrome incohérents dont plus de 90% ont une surface projetée inférieure à 11=2, lesdits précipités de chrome incohérents présentant des dimensions comprises au 35 moins entre 10 et 50 nm, ladite électrode présentant en outre une structure fibrée, visible suivant une coupe transversale -30- de la face active de ladite électrode après surfaçage et attaque chimique, ladite structure étant constituée, d'une part, d'une pluralité de fibres radiales, lesdites fibres présentant une épaisseur inférieure à 1 mm, et, d'autre part, 5 d'une zone sensiblement centrale sans fibrage ayant un diamètre inférieur à 3 mm, et la conductibilité électrique de ladite électrode étant supérieure ou égale à 90% LACS (pour International Annealed Copper Standard). 10 10.Procédé de fabrication d'une électrode de soudage selon la revendication précédente dans lequel la fusion des différents composants de l'alliage de l'étape a) est effectuée à une température comprise entre 1200°C et 1300°C. 15 11.Procédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 dans lequel la coulée continue de l'étape b) est réalisée avec le maintien d'une température du métal liquide dans le four de coulée comprise entre 1150 et 1250°C. 20 12.Procédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 dans lequel le refroidissement de ladite barre de l'étape c) est effectué à une vitesse de refroidissement au moins égale à 30°C/s pour 25 des températures inférieures à 900°C, jusqu'à ce que la barre soit refroidie à une température au plus de 100°C. 13.Procédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 dans lequel le traitement 30 de vieillissement est effectué avant l'étape e) de mise en forme de l'électrode et consiste en un traitement de précipitation réalisé à une température comprise entre 450 et 480°C pendant une période de 1 à 2 h. -31- 14.Procédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 dans lequel, suivant l'étape e) de mise en forme de l'électrode, on procède à un 5 traitement de précipitation réalisé à une température comprise entre 450 et 480°C pendant une période de 1 à 2 h.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 à 14 dans lequel ledit diamètre 10 d de la filière est compris entre 20 et 70 mm, de préférence entre 20 et 40 mm.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une électrode de soudage selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 dans lequel, au cours de 15 l'étape d) de déformation à froid, une opération d'usinage extérieur, inférieure à 0,5 mm d'épaisseur, est effectuée pour éliminer les défauts de surface générés lors de l'étape c) de solidification.