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Publication number: BE405698A
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Description


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  MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET   D @  INVENTION " Perfectionnements apportés aux joints soudés pour les " aciers contenant du chrome et du titane .' et procédé " pour leur   production **     @     Ia   présente invention se rapporte à la soudure et plus particulièrement à un procédé pour la :production de soudures saines, robustes et résistantes à la corro- sion pour des aciers au chrome-nickel contenant du tita- ne ;

     l'invention   a pour objet également le joint soudé produit conformément à ce procédé:. les aciers au chrome-nickel à structure austé-   ni.tique   sont utilisés d'une façon très répandue parce qu'ils   résistent   à Inaction des agents corrosifs, On   sait   que ces aciers tendent à perdre leur résistance à 

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 la corrosion lorsqu'on les chauffe à certaines tempratures élevées et qu'ils sont sujets alors à   une   forme d'attaque par corrosion, attaque qui se produit entre les granules ou entre les   cristaux   du métal. 



  Un des procédés qu'on a appliqué pour écarter cet inconvénient réside dans le fait qu'on ajoute à   l'a-   cier une proportion convenable de titane et le métal ainsi traité semble résister, d'une façon notable, à ce genre d'attaque. L'utilisation du titane   s'est   montrée si efficace que l'on utilise dans la pratique des quantités appréciables d'acier chrome-nickel à structure austénitique contenant cet élément. 



   On a   éprouvé   certaines difficultés pour réaliser des soudures satisfaisantes de pièces en acier chrome-nickel   contenant   une quantité suffisante de titane pour améliorer d'une manière   efficace   la résistance de l'acier à la   désintégration   due à l'etfet de la chaleur et à la corrosion qui se produit -' entre les granules dudit acier.

   Lorsqu'on utilise pour la soudure une tige de métal d'apport contenant du titane pour souder les aciers précités an chrome-nickel titane   @,   une grande partie du titane présent dans la tige précitée et dans le métal immédiatement'voisin de la soudure, se perd par oxydation et le métal de la soudure achevée contient une quantité insuffisante de titane pour qu'elle 'bénéficie des avantages dus à l'introduction de cet élément dans l'acier. On a soudé par exemple à l'arc un acier contenant   18,76 %   de chrome,   8,88 %   de nickel,   0,84 %   de titane et   0,12 %   de carbone en utilisant une tige de composition analogue et en réalisant le soudage conformément aux meilleurs usages. 



  Le métal de soudure déposé a été analysé et on a   emsta-   
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   'ventent   n'est pas écarte par l'augmentation de la proportion de titane dans la tige de métal d'apport pour   la.   soudure. 



   Dans certaines conditions il est nécessaire d'employer les procédés de soudure au gaz par exemple le procédé oxy-acétylénique pour souder des aciers au chrome-nickel et, si le titane est présent, la soudure ne peut être exécutée par ce procédé qu'avec de grandes difficultés parce que le métal fondu bout   constam-   ment. Les soudures ainsi obtenues ne sont pas saines et contiennent des quantités considérables de scories. 



  Comme dans le cas de la soudure à l'arc, il en résulte une diminution de la quantité de titane présent. Tous ces facteurs   affectent   d'une façon nuisible les propriétés physiques et la. résistance à la corrosion de la soudure terminée. 



   La demanderesse a constaté que des aciers au chrome-nickel contenant des quantités appropriées de niobium peuvent être déposés par soudure par   appli-   cation du procédé oxy-acétylénique ou par le procédé à l'arc sans qu'on se heurte aux inconvénients précités   que   l'on rencontre dans   l'utilisation   des tiges de métal d'apport de soudure en acier au titane et que la soudure achevée est saine, solide et résistant à la corrosion qui se produit entre les granules.

   Des expériences ont montré que les aciers contenant du niobium peuvent être déposés par soudure avec autant de succès par le chalumeau oxy-acétylénique que par l'arc électrique, une quantité très satisfaisante de niobium étant retrouvée dans la soudure.   Ies   soudures ainsi obtenues   résistent   parfaitement à la corrosion et au traitement   thermique   et leurs propriétés :physiques sont 

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 très satis
L'invention est fondée sur la constatation précitée et elle a pour objet un :procédé pour   la.   production de soudures saines, solides, ductiles et   ré-     sistante   à la corrosion;

   pour les aciers au chrome et pour les aciers au chrome-nickel contenant du titane en quantités appréciables, le procédé consistant dans le dépôt par fusion du métal contenant du chrome, du nickel et une quantité appréciable de niobium, le procédé ayant également pour objet le   joint   soudé ainsi produit. 



   Des expériences ont démontré qu'on   obtient,   conformément à l'invention, des soudures excellentes   en     @   appliquant soit la soudure au gaz soit la soudure à l'arc. On peut indiquer à titre d'exemple qu'on a soudé par le procédé oxy-acétylénique un acier contenant   18,76 %   de chrême, 8,88 % de nickel,   0,84 %   de titane et 0p,12 % de carbone en utilisant une tige de métal d'apport de soudure contenant   18,3 %   de chrome,   8,97     %   de nickel,   1,16 %   de nioblium et   0,10 %   de carbone.

   On a obtenu ainsi une soudure saine, résistant à la corrosion et on a constaté que le métal déposé contenait   1 %   de niobium ce qui indique que sensiblement tout le niobium a été retrouvé même lorsque   l'on   a utilisé le procédé au gaz. la diminution de la teneur en niobium de 1,16% à 1 % a été provoquée probablement surtout par la dilution du métal d'apport par le métal qui a été soudé.On a obtenu des résultats analogues en utilisant le procédé à l'arc.

   On a exécuté des soudures de tôles d'acier au chrome-nickel-titane de 4,75 mm d'épaisseur en utilisant une tige au   chrome-niokel-nio-   bium par le procéda oxy-acétylénique et par le   procéda   à 

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   l'arc   respectivement et on a constaté les résistances 
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 à la. traction suivantes:

   
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 Brocéde ojw-:Procédé à acëtylénLcLue 1*arc iànite élastique kc par oasS 2.890 3.470 
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 (charge de rupture kg par emS 5.400 z700 
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<tb> Allongement <SEP> % <SEP> pour <SEP> une <SEP> éprouTette <SEP> de <SEP> 5 <SEP> cm. <SEP> 18 <SEP> 22
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   On   remarquera. que les soudures obtenues conformément à l'invention sont ductiles et résistantes lorsqu'on les produit soit par soudure au gaz, soit par soudure à l'arc. Les   soudages   ainsi produites ont été soumises à   1 tact ion   de l'acide azotique concentré bouillant et on a constaté qu'elles ontrésisté à ce traitement d'une   :façon     satisfaisante   ce qui dénote une résistance supérieure à la corrosion. 



   Les résultats excellents obtenus par   agpli-   cation de l'invention ne sont pas réalisables si une quantité suffisante de niobium. n'est pas présente dans la tige de métal d'apport et dans le joint terminé. La teneur en niobium du joint terminé doit, de préférence,   tre   au moins quatre fois supérieure à celle de la teneur en carbone bien qu'une proportion plus faible de niobium puisse, dans certaines circonstances, produire des résultats utiles. Pour réaliser les résultats les plus satisfaisants dans les cas où les joints soudés doivent être maintenus pendant des périodes de longue durée à des températures élevées dans un milieu corrosif, la teneur en niobium. doit être environ dix fois supérieure à celle en carbone.

   Des précautions doivent être prises lorsqu'on utilise le procédé oxy-acétylénique pour éviter une absorption excessive de carbone dans la.. soudure et, 

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 contenant une quantité un peu plus grande de niobium. lorsque la soudure est faite par ce procédé que lorsqu'elle est faite par le procédé à   l'arc.   



   L'invention est applicable à des aciers contenant environ de 3 à 30 % de chrome, environ de 5 à 35 % de nickel et une quantité de titane égale au moins à deux fois   la   teneur en carbone.. La teneur en carbone, de préférence,ne dépasse pas 0,3 %   envi-   ron. La teneur en titane du métal qu'il s'agit de souder et la teneur en niobium du métal d'apport ne doivent pas dépasser 5 % chacune dans la plupart des cas.

   Bien que l'invention soit destinée principalement à la soudure des aciers au chrome-nickel-titane, on peut   évidemment   l'appliquer aussi à la soudure des aciers au chrome-titane. il   n'est   pas nécessaire que le métal d'apport contienne les mêmes pourcentages de chrome, de nickel ou de carbone que le métal- qu'il s'agit de souder et Qui se trouve dans le 'voisinage du métal d'apport. 



   Il est bien entendu que dans certaines circonstances les tiges de métal d'apport utilisées pour la soudure doivent être revêtues de certains flux pour faciliter la soudure, ou   que   du flux doit être utilisé d'une autre façon pour faciliter le sou-   dage.   L'utilisation de tels flux   entre   dans   1*esprit   de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS 1- Joint soudé caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux pièces voisines en acier contenant environ de 3 à 30 % de chrome et une quantité appréciable de titane, ainsi que du métal d'apport destiné à unir les pièces précitées, ce métal étant de l'acier contenant environ de 3 à 30 % de chrome, de 5 à 35 % de nickel et une quantité appréciable de niobium.

2- Joint soudé conforme à la revendication 1 et caractérisé par le fait que l'acier qui constitue le métal d'apport contient une quantité de carbone pouvant s'élever jusqu'à 0,3 % environ et que sa teneur en niobium est égale à au moins quatre fois sa teneur en carbone et, de préférence, à environ dix fois au moins ladite teneur en carbone; 3- Joint soudé conforme à la revendication 1 au à la revendication 2 et caractérisé par le fait que l'acier constituant le métal d'apport ne contient pas plus de 5 % de niobium.

4- Joint soudé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3 et caractérisé par le fait que les pièces voisines en acier contiennent environ de 5 à 35 % de nickel et, de préférence, une quantité de carbone qui s'élève jusqu'à environ 0,3 %, ledit métal d'apport contenant en outre du titane en quantité au moins double de celle du carbone, mais égale ou inférieure à 5 %.

5 - Procédé pour la production d'un joint soudé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes et caractérisé par le fait que l'acier qui constitue le métal d'apport est déposé par fusion sur les pièces d'acier voisines précitées. <Desc/Clms Page number 8>

6- Procédé pour la production d'un joint soudé conforme à l'une quelconque des revendications précitées et caractérisé par le fait que la soudure est effectuée par le procédé au chalumeau oxy-acétylénique ou par le procédé à l'arc électrique.

@ RESUME SUCCINCT Joint soudé au chalumeau ou à l'arc de pièces contenant de 3 à 30 % de chrome et une quantité appréciable de titane par un nétal d'apport contenant de 3 à 30 % de chrome, de 5 à 35 % de nickel et une quantité de niobium inférieure à 5 %.