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Utilication d'aclers de grande résistance pour la fabrication d'objets soudés sous pression.
On sait généralement que les aciers non alliés ou les aciers peu alliés ne peuvent tre soudés sous pression que jusqu'à des résistances correspondant à la sorte de tôle
II des prescriptions allemandes concernant les chauiières. Suivant ces prescriptions la résistance des tôles et la, suivante:
Tôle II: 41 à 50 kg/mm2
TôleIII; 44 à 53 kg/mm2
Tôle IV: 47 à 56 kg/mm2.
Les produits de la sorte de tôle II.fabriqués sur la base de la résistance de 41 kg/mm2 admise pour le calcul.
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ne remplissaientplus les conditions de plus en plus rigoureuses exigées par l'industrie pour surmonter les difficultés de fabrication ou de service, ou pour des raisons analogues, ou bien leur utilisation n'était pas économique, ce qui fait que dans bien des cas l'utilisation de produits soudés sous pression était devenue impossible.
L'augmentation des épaisseurs et leurs conséquences connues avaient souvent une grande importance.
La présente invention permet 3'éviter ces inconvénients et par conséquent d'ouvrir aux produits soudés sous pression des débauchés d'une ampleur inattendue*
Les éléments considérés jusqu'ici comme empêchant la soudure sous pression étant en particulier, en plus de divers éléments d'alliage, Si en quantités de plus 3' environ 0,15%, Mn en quantités de plus d'environ 0,8% et C en quan- tités de plus de 0,2%. La raison pour laquelle ces éléments ont une si grande importance, c'est que ce sont les porteurs les mâtins coûteux des propriétés de résistance de l'acier.
Des recherches ont permis de constater, :le façon inattendue, que ces éléments peuvent aussi être en présence dans l'acier en quantités relativement grandes et dans des proportions quelconques entre eux, sans empêcher la. soudure sous pression.
Les bonnes propriétés :le ces aciers, y compris l'excellente résistance à l'entaille après le vieillissment ou à différentes températures sont connues et les produits obtenus par soudure sous pression les possèdent également. on citera à titre d'exemple un acier contenant:
0,17% de carbone,
0, 30% de Si et1,2% de Mn, dont la résistance est de 55kg/mm2 et pour lequel on a constaté sur le joint de soudure une résistance de 97%.
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D'autres recherches ont montré qu'on obtient des résultats particulièrement avantageux en donnant une valeur déterminée à la proportion le Si et :le Mn contenus dans @ l' ader. Ainsi que le montre le diagramme ci-joint, la teneur en Mn augmente utilement avec la teneur en Si , de façon qu'une teneur déterminée en Mn corresponde à une teneur déterminée en Si.
De nombreux essais de fabrication faits su r une grande échelle avec différentes fusions de teneurs différentes en silicium avec une teneur correspon- dante en manganèse, sur :les objets soudés : tuyaux, récipients, chaudières et chaînas d'ancres marines, ont montré que ces matériaux se soudent très bien au feu et au gaz à l'eau sous le choc 3'un marteau ou la pression d'un laminoir ( par exemple dans la fahication des chaînes).
Dans lediagramme représenté la teneur en Si est portée en abscisses et la teneur en Mn en ordonnées* Les valeurs correspondantes ont été déterminées par des essais dans lesquels on est parti de la teneur en Si. Les points d'in- tersection déterminés jusqu'ici se trouvent à peu près sur une droite. La teneur en Mn a été réglée en fonction de la teneur en Si -,le facon à dépasser pratiquement de 0,54 la teneur en Si. On a obtenu des résultats particulièrement bons au moyen du réglage suivant : à une teneur en Si de 0,10;
0,17;0,51;0,64;0,61;1,0% etc... par exemple, correspond une teneur en Mn de 0,64;0,71;1,05;1,18;1,25; 1,54% etc....
Ces constatations ont une grande importance pour l'industrie, ainsi que cela résulte par exemple de la comparai- son des poids d'une conduite de turbine pour laquelle on a utilisé d'une part la qualité la plus dure des aciers appli- qués jusqu'ici pour la soudure sous press on, la sorte de tôleII et d'autre part, ce qui est maintenant possible, des aciers plus durs tels que la sorte de tôle Iv.
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L'application 3'aciers de plus grande valeur encore, par exemple de 60 kg/mm2, est possible de la même façon.
On insistara sur le fait particulièrement essentie que les frais supplémentaires entraînés par l'application d'aciers plu durs sont loin d'être en rapport avec la réduction de poids possible, ce qui fait que le très grand avantage économique resultant de la comparaison des économies de poids ne représente pas seulement pratiquement une réduc- tion sensible du des produits, mais que toute l'installa- tion profite encore de cet avantage, les frais de transport, de pèse,de fondations, etc: . , étant considérablement réduits par exemple pour une conduite :le turbines.
Exempt:
Pour une conduite :le turbines de 1700/1350 mm de diamètre intérieur pour une pression effective :le régime de 81:5 kg et uno longueur de 1650 mètres. le poids total est d'environ 1920t pour la tôle II et d'environ 1610t pour la tole IV.
L'économie est donc de 310 t= 16%.
Si l'on suppo se que les frais de fondation sont d'environ 50% des frais de la conduite, leur prix est réduit d'environ 8% par l'utilisation de la sorte de tôle IV, ce qui fait qu'en calculant cette économie sur les frais de la conduite le prix de celle-ci est encore réduit de 4% en plus.
Comme les frais :le transport sont réduits dans la même proportion que les :poids de la conduite, et comme ces frais sont par exemple d'environ 20% pour les expéditions dans les pays étrangers voisins, on réalise encore une nouvelle économie ?'environ 3,2% sur le prix de la conduite.
En conséquence, dans l'exemple indiqué et en ..tenant simplement compte des quelques facteurs indiqués, le prix de la conduite :le turbines est réduit :le
16% + 4% + 3,2%= 23,2%.
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En ce qui concerne la fabrication de chaînes laminées pour ancres marines, chaînes qui ne pouvaient être fabriquées jusqu'ici qu'en acier puddlé ou en acier homogène d'une résistance de 34 à 41 kg/mm2, on a réussi, en augmentant la teneur en silicium jusqu'à 0,64% par exemple, et la teneur correspondante en Mn, jusqu'à 1,18% à faire dans des conditions parfaites des maillons de chaîne en acier ayant une résistance de 60 kg/mm2, mailloms dont les essais ont montré que la charge de rupture prescrite par le Moyd Germanique pour les chaînes et pour l'épaisseur correspondante des maillons, a été dépassée de plus de 90%.
L'application de ces chaînes 3'ancre est particulièrement avantageuse par exemple dans la construction des navires ,parce que ces chaînes ont une résistance supérieure malgré l'économie de poids.
On ne change rien à la nature de l'acier suivant l'invention en y alliant des éléments tels queCu, V, Mo, W, Cr, Al, Ti, Zr et des éléments analogues, individuellement ou en combinaison quelconque, en vue a'obtenir des propriétés supplémentaires semblables à cell es desaciers peu alliés, par exemple la résistance chaud, une augmentation de la résistance à la corrosion, etc....