LE RÉSEAU FRANCOPHONE DU SOUDAGE

13LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.3

PROCÉDÉS

Le rechargement par soudage avecfeuillard en acier inoxydable est unprocédé polyvalent et économiqueconsistant à déposer une couche deprotection sur la surface d’une piècemétallique, en acier doux ou faiblementallié, en vue d’accroître sa résistance àla corrosion. Le procédé derechargement avec feuillard est donctrès fréquemment mis en oeuvre dansla fabrication de composants pour lesindustries chimique, pétrochimique etnucléaire.

Les deux procédés les plus efficacespour le rechargement par soudage degrandes pièces soumises à la corrosionet à l’usure sont le soudage à l’arcsubmergé et le soudage sous laitier, tousdeux avec feuillard. Ces deux procédésse caractérisent par un taux de dépôtélevé et un faible taux de dilution etils conviennent tous les deux aurechargement de pièces planes ou nontelles que les plaques tubulairesd’échangeurs de chaleur et les appareilsà pression.Le procédé de soudage à l’arc submergé(SAW) est le procédé le plusfréquemment utilisé pour ce genre detravail, mais si un niveau de productivitéplus élevé et des faibles taux de dilutions’imposent, le rechargement parsoudage sous laitier est recommandé.

Rechargement par soudage à l’arcsubmergé SAW avec feuillard

Le soudage à l’arc submergé (SAW)est un procédé bien connu etfréquemment utilisé depuis le milieu desannées 60, non seulement avec desélectrodes sous forme de fils mais aussiavec des électrodes sous forme defeuillards. Un feuillard, dont la sectionmesure habituellement 60 mm x 0,5 mmou 90 mm x 0,5 mm, est utilisé commeélectrode (habituellement reliée au pôleplus) et un arc électrique se forme entre

TECHNOLOGIES DE RECHARGEMENT PAR SOUDAGEÀ L’ARC SUBMERGÉ ET PAR SOUDAGE SOUS LAITIER

AVEC FEUILLARD EN ACIER INOXYDABLE

celle-ci et la pièce. On utilise un flux enpoudre pour créer un laitier fondu afinde protéger le bain de fusion del’atmosphère ambiante et pour formerune soudure d’aspect lisse.

Rechargement par soudage souslaitier ESW avec feuillard

Le rechargement par soudage souslaitier avec feuillard qui représente undéveloppement postérieur au rechar-gement par soudage à l’arc submergéavec feuillard, s’est rapidement établicomme un procédé fiable à fort taux dedépôt. Le rechargement ESW avecfeuillard est relié au procédé de soudagepar résistance et est fondé sur lechauffage par effet Joule d’une mincecouche de laitierélectro-conducteur. Lachaleur produite par lebain de laitier fondusert à fondre la surfacedu matériau de base etl’extrémité du feuillardqui baigne dans lelaitier fondu. Le niveaude pénétration estmoins élevé seloncette approchequ’avec le procédéSAW puisqu’il n’y aaucun arc entrel’électrode en feuillardet le matériau de base.

Comparativement au procédé derechargement par soudage à l’arcsubmergé avec feuillard, la conductivitéélectrique du laitier fondu doit êtrebeaucoup plus élevée afin d’éviter toutamorçage d’arc susceptible de perturberle procédé.

La composition du flux en poudre agitsur le niveau de conductivité, la plagede températures de solidification et laviscosité du laitier fondu. Les flux pourle rechargement par soudage ESW souslaitier avec feuillard sont des fluxfortement basiques et renferment unegrande proportion de fluorures. Afind’augmenter la vitesse de rechargementsous les fortes intensités de courant de

Rechargement par soudage à l’arc submergé SAW,sous flux en poudre, avec électrode en feuillard

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PROCÉDÉS

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soudage utilisées, il faut mettre en oeuvre des flux qui formentun laitier fondu de conductivité électrique encore plus élevéeet de faible viscosité. La température du laitier fondu estd’environ 2300°C et, comme il n’est pas entièrement recouvertde flux, il émet un rayonnement infrarouge. La massethermique que représentent le bain de fusion et le laitier fondurend nécessaire le refroidissement à l’eau de la tête desoudage.En raison des fortes intensités de courant qui sont mise enjeu, les têtes de soudage pour le rechargement ESW avecfeuillard sont plus robustes que celles pour le rechargementSAW avec feuillard.

Caractéristiques du procédé de rechargement parsoudage ESW avec feuillard

Comparé au procédé de rechargement par soudage à l’arcsubmergé (SAW) avec feuillard, le procédé de rechargementpar soudage sous laitier avec feuillard (ESW) présente lescaractéristiques suivantes:

• Augmentation du taux de dépôt de 60 % à 80 %

• Seulement la moitié du taux de dilution du métal de basegrâce à un niveau de pénétration plus faible (dilutiond’environ 10 à 15 %)

• Tension d’arc plus faible (24 à 26 V)

• Intensité et densité de courant plus élevées (environ 1000

Flux et feuillard de rechargement par soudage Tête de soudage A6S pour le rechargement parsoudage à l’arc submergé SAW avec feuillard

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PROCÉDÉS

• Consommation de flux moindre(environ 0,4 à 0,5 kg de flux par kg defeuillard)

• La vitesse de solidification du métalfondu avec le procédé ESW est plusfaible, ce qui permet d’améliorer leprocessus de dégazage du bain et dediminuer la présence de soufflures.Les oxydes présents dans le bain defusion peuvent plus facilementremonter à la surface; le métal derechargement est plus propre du pointde vue métallurgique et donc moinssensible à la fissuration à chaud et àla corrosion.

Pour optimiser la productivité de vostravaux de rechargement, il est importantd’avoir un taux de dépôt élevé et un tauxde dilution faible avec le métal de base.Le rechargement par soudage à l’arcsubmergé (SAW) avec feuillard est unprocédé très répandu depuis plusieursannées pour le rechargement degrandes surfaces. Cependant, lerechargement par soudage sous laitieravec feuillard (ESW) est un procédé quidevient de plus en plus reconnu dansl’industrie du soudage.

Pour plus de renseignements sur lesprocédés de rechargement avec feuillardESW et SAW, il est possible de consulterwww.esab.com/global/en/ et téléchargerle numéro 1-2007 de la revue Svetsaren.

à 1250 A avec des feuillards de 60 mmde largeur, ce qui correspond à 33 à42 A/mm2 ). Des flux spéciaux existentpour les applications de soudage àforte productivité mettant en œuvre desintensités de courant supérieures à2000 A, ce qui correspond à unedensité de courant d’environ 70A/mm2

• Augmentation de 50 % à 200 % de lavitesse de soudage, permettant derecharger une plus grande surface enm2/h

• Apport de chaleur comparable