Guide de la Rparationet Maintenance par Soudage2e dition

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1Guide de Slection et d'Applications ESAB Mtaux d'Apport pour le Soudage de laRparation et de la Maintenance

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Prface 3Abrviations 4Gougeage - Coupage - Perage 5Tempratures de prchauffage et d'entre passes 6Contrle de la dilution 8Passes en sous-couches ou beurrage 10Le soudage Fontes 14 Aciers difficilement soudables 18 Aciers dissemblables 22 Aciers austnitiques au manganse 26Aciers outils et aciers pour le travail chaud 30 Rechargement dur 34 Types d'usures 34 Mtal de base 37 Procds de soudage 38 Types de mtal de rechargement dur 39 Guide de classification des mtaux d'apport

pour rechargement dur selon la DIN 8555 40 Les produits ESAB pour le rechargement dur 41 Guide sommaire - slection des mtaux d'apport 42Exemples d'applications reprsents 45Mtaux d'apport - donnes des produits pour: Fontes Tableau 1 95 Sous couches ou beurrage Tableau 2 96 Aciers difficilement soudables Tableau 2 96 Aciers dissemblables Tableau 2 97 Aciers austnitiques au manganse Tableau 3 98 Aciers outils et aciers pour travail chaud Tableau 4 100 Rechargement dur Tableau 5 103 Mtaux non ferreux Tableau 6 113Tempratures de prchauffage recommandes Tableau 7 116Tableau de comparaison des durets Tableau 8 117Guide pour l'identification des mtaux de base Tableau 9 118Index d'applications - en ordre alphabtique 120Index des produits 123

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Table des Matires

3Tous les jours, dans le monde entier, les soudeurs rencontrent les initiales 'OK'sur les mtaux d'apport. Ce sont celles d'Oscar Kjellberg, le fondateur d'ESABAB. A l'origine, Oscar Kjellberg inventa un nouveau procd de soudage qu'ilpoursuivit avec l'lectrode enrobe. Ce sont ces inventions qui sont l'originede la cration d'ESAB.Ingnieur diplm, Oscar Kjellberg travailla plusieurs annes bord debateaux vapeur sudois. C'est pendant cette priode, fin 1890, qu'il a taitconfront un problme pour lequel il n'y avait pas de solution. En effet, lesassemblages par rivetage occasionnaient souvent des fuites. Les rparationss'effectuaient alors l'aide de clous forgs en forme des petits coins qui tai-ent enfoncs dans les joints. Par allieurs, la simple soudure lectrique taitdj disponible, mais Oscar Kjellberg observa que les rsultats obtenus avecce procd ne convenaient pas, laissant souvent des fissures et porosits.Il eut l'ide de perfectionner et de dvelopper ce procd avec l'appui dechantiers navals renomms. Ainsi, Oscar Kjellberg put quiper un atelierexprimental dans le port de Gteborg.Cette nouvelle mthode retint rapidement l'intrt des chantiers navals deGteborg, car elle offrait, grce la soudure, d'normes avantages pour larparation des bateaux. Depuis lors, cette technique continua se dvelopperet s'appliquer dans d'autres domaines industriels.Aujourd'hui, ESAB est en mesure d'offrir des produits d'apport et procduresde soudage dans les domaines de la rparation et de la maintenance sur laplupart des mtaux.Dans ce manuel, vous trouverez les produits ESAB pour la rparation, et lamaintenance ainsi que la faon de les utiliser. Ces recommandations doiventtre utilises comme un guide.Pour d'autres informations sur ces produits veuillez consulter votre vendeurspcialis ou le reprsentant de la marque.ESAB amliorant constamment ses produits, se rserve le droit de modifiersans pravis les caractristiques contenues dans ce catalogue. D'autre part,les oprations de soudage faisant intervenir de nombreux paramtres qui nesont pas sous notre contrle, le Groupe Esab ne peut tre en aucun cas tenupour responsable du rsultat obtenu sauf accord crit de notre part.

Prface

4Rm rsistance la tractionRp 0,2 limite d'lasticit 0,2%A allongement la ruptureHRC duret RockwellHB duret BrinellHV duret VickersAW brut de soudagewh croui

SMAW soudage l'arc par l'lectrode enrobeFCAW soudage l'arc par fil fourrGMAW soudage l'arc sous protection gazeuse avec fil massifSAW soudage l'arc sous flux solide

C.C.+ courant continu, +C.C.- courant continu, -C.A. courant alternatifUo tension vide

Symboles chimiquesAl aluminiumB boreC carboneCr chromeCo cobaltCu cuivreMn manganseMo molybdneNb niobiumNi nickelP phosphoreS soufreSi siliciumSn tainTi titaneW tungstneV vanadium

Abrviations

5Gougeage - Coupage -Perage

GnralitsOK 21.03 est une lectrode spcialement dveloppe pour le gougeage, coupageou perage. Les matriaux appropris sont l'acier, I'acier inoxydable la fonte ettous les autres mtaux sauf le cuivre.

L'enrobage produit un fort jet de gaz, qui souffle le mtal de base.Ni air comprim, ni gaz, ni pince spciale ne sont ncessaires; I'quipement

standard est seul utilis. Les bords sont trs rguliers et lisses, obtenus sans autreprparation des chanfreins. Pour la prparation des aciers spciaux ou des aciersaustnitiques au manganse, un lger meulage peut tre ncessaire.

Attention: L'lectrode n'est pas concue pour dposer un mtal d'apport. Ce pro-duit est disponible dans les diamtres 3.25, 4.0 et 5.0 mm.

ApplicationsOK 21.03 est approprie pour le gougeage sur chantier, en alternative du procdarc-air.

L'lectrode est idale pour la rparation des fontes lorsque la matire et le grap-hite sont brles en surface, limitant ainsi le risque de fissures et de porosits.

Une autre application est le gougeage des aciers austnitiques au manganse.

Procdure Utilisable en C.C.- ou C.A. Pour le coupage et perage le C.C.+ est recommand.

Pour l'amorage de l'arc l'lectrode est mise verticalement la surface de lapice. Ensuite on doit tenir un angle de 5-10 par rapport la pice et la dplacervers l'avant. L'lectrode doit tre en contact avec la pice, car elle est guide com-me une scie main. Si une coupe plus profonde est ncessaire, rptez la proc-dure jusqu' ce que la profondeur dsire soit obtenue.

Le perage est trs simple. L'lectrode est positionne verticalement pourl'amorage de l'arc et est ensuite dirige vers le bas jusqu' ce qu'elle pntre lemtal. Par un mouvement de va et vient, le trou peut tre largi.

6Pour obtenir un mtal d'apport fondu sans criques, les tempratures de prchauf-fage et de passes intermdiaires sont trs importantes.

Le prchauffage rduit: Ie risque de fragilisation par l'hydrogne Ies contraintes de retrait Ia duret de la zone affecte thermiquement (ZAT)

La ncessit d'un prchauffage augmente en fonction des facteurs suivants: pourcentage de carbone du mtal de base pourcentages des lments d'alliage du mtal de base volume de la pice temprature ambiante vitesse de soudage diamtre du mtal d'apport

Dtermination de la temprature de prchauffage La composition du mtal de base doit tre connue pour dterminer la tempraturede prchauffage qui est fixe par deux principaux facteurs d'influence: teneur en carbone du mtal de base teneur des lments d'alliages du mtal de base

La temprature de prchauffage croit surtout avec le pourcentage de carbone.De mme avec les lments d'alliage, mais dans une moindre mesure.

Une mthode pour dterminer la temprature de prchauffage est le calcul ducarbone quivalent, qui se base sur la composition chimique du mtal de base.

Ceq = %C + %Mn/6+(%Cr +%Mo+%V)/5 + (%Ni+%Cu)/15

Plus le Ceq est elev, plus haute sera ncessaire la temprature de prchauffage.Un autre facteur pour la dtermination de la temprature de prchauffage estl'paisseur ainsi que les dimensions de la pice. La temprature de prchauffageaugmente avec l'paisseur et les dimensions de la pice.Quand la temprature de prchauffage est dtermine, il est trs important d'obte-nir et de maintenir cette temprature pendant la procdure de soudage.Pour le prchauffage, le temps de dispertion est trs important pour maintenir lamme temprature travers toute la section d'une pice. Le refroidissement de lapice aprs le soudage doit se faire lentement.Les prochains tableaux montrent les tempratures de prchauffage recomman-des pour les divers matriaux.

Tempratures de prchauffageet d'entre passes

7Tempratures de prchauffage recommandesEpais- Acier Acier Acier Acier Acier Acier Acierseur de faible- outil au chrome au chrome inoxy- austnitiquetle ment alli dable au mangansemm Ceq 12% Cr 18/8 Cr/Ni 14%Mn

< 180 HB 200300 HB 300400 HB 300500 HB 200300 HB ~200 HB 250500 HBC C C C C C C

Acier faible- 20 100 150 150 100 ment alli >20 60 150 200 250 200 200300 HB >60 100 180 250 300 200

Acier outil 20 100 180 200 100 300450 HB >20 60 125 250 250 200 o

>60 125 180 300 350 250 o

Acier au 20 150 200 200 150 xchrome 12% >20 60 100 200 275 300 200 150 x300500 HB >60 200 250 350 375 250 200 x

Acier inoxydable 20 18/8 25/12 >20 60 100 125 150 200 200 HB >60 150 200 250 200 100

Acier au Mn 20 x x 200 HB >20 60 100 x x

>60 100 x x

Alliage 20 100 200 250 200 200 100 xbase de Co >20 60 300 400 450 400 350 400 x

>60 400 400 500 500 400 400 x

Acier au carbure 20 o o o o o o55 HRC >20 60 100 200 200 200 o o

>60 o 200 250 200 200 o o

Mtal de base

Mtal dapport

(1) Deux passes de mtal dpos au maximumLa formation de fissures en surface est normale- Pas de prchauffage ou prchauffage

8La dilution est le mlange invitable entre le mtal de base et le mtal d'apportdepos pendant le soudage.

Le but est la minimisation de cette dilution pour optimiser les caractristi-ques du dpot du rechargement.

Un rechargement de faible duret dpos sur des mtaux plus fortementallis subit un accroissement de duret. Cela dpend de l 'absorption de car-bone et des lments d'alliage du mtal de base.

Assez souvent le mtal de base est faiblement alli et plusieurs passes peu-vent tre ncessaires pour atteindre la duret dsire. Pour cela, deux ou troispasses suffissent normalement.

Le taux de dilution est non seulement fonction des paramtres de soudage,mais encore du procd de soudage, on doit optimiser le procd pour obtenirla plus faible dilution possible.

Facteurs influencant la dilution: Vitesse de soudage Vitesse lente - forte dilution

Vitesse rapide - faible dilution

Polarit: c.c.-: faible dilutionc.a.: moyenne dilutionc.c.+: forte dilution

Apport d'nergie: Haut: forte dilutionFaible: faible dilution

Technique de soudage: Passes troites: faible dilutionPasses balayes: forte dilution

Position de soudage: Verticale montante: forte dilutionA plat, en corniche, verticale descendante:faible dilution

Nombre de passes: Plus il y a de passes, plus faible est la dilution

Type du mtal dpos: Mtal d'apport fortement alli: moins sensible la dilution

Sortie de fil: Sortie de fil longue: moins de dilution

Contrle de la dilution

9Microstructure de mtal dpos avec l'electrode OK 84.78 (carbures de chrome)

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Les sous-couches sont utilises comme mtal dpos intermdiaire entre le mtalde base et le dpot de rechargement dur final pour: atteindre une bonne liaison avec le mtal de base viter la fragilisation sous cordon par l'hydrogne (galement avec des pices

prchauffes) diminuer les effets de tensions Iimiter l'effet de la dilution viter la fragilisation des cordons durs suivants empcher des criques possibles dans le rechargement dur et viter la dilution

dans le mtal de base. Pour les sous-couches, les mtaux d'apport austnitiques sont largement uti-

liss.Le type du mtal d'apport pour la sous-couche dpend du mtal de base et dutype d'usure; voir aussi le tableau ci-dessous.

Mtaux d'apport pour les sous-couches ou beurrageMtal de base Application SMAW FCAW/GMAW

Acier au Mn 14% Surface use OK 67.45 OK Tubrodur 14.71Rparation des fissures OK 68.82 OK Autrod 16.75

Acier faiblement 1 passe rechargement dur Pas de sous-couchesalli pas d'usure au choc

2 passes rechargement dur OK 67.45 OK Tubrodur 14.71usure au choc

2 passes alliages OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71 oude Co et Ni OK 68.82 OK Autrod 16.75

Acier tremp 1 passe rechargement dur Pas de sous-couchespas d'usure au choc

2 passes rechargement dur OK 67.45 OK Tubrodur 14.71usure au choc

2 passes alliages OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71 oude Co et Ni OK 68.82 OK Autrod 16.75

Acier au chrome alliages au Co et Ni OK 67.45 OK Tubrodur 14.715-12% pour plaquer

Acier au chrome alliages pour rechargement Pas de sous-couches2-17% de mme type Prchauffage voir Tableau 7, Page 116.

1-2 passes OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71 ourechargement dur OK 68.82 OK Autrod 16.75

Fonte Rechargement dur OK 92.60 OK Tubrodur 15.66

Voir tableau 2 en page 96 pour plus informations sur les produits.

Sous-couches ou beurrage et reconstitution

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Figure A Figure B

Figure C Figure D

Si une trop grande quantit de mtal de rechargement dur est dpose sur unebase de mtal mou, comme l'acier de construction, la passe en mtal dur tend s'enfoncer dans la surface lorsque la charge est forte, figure A. Il en resulte une fis-sure dans la passe dure. Pour viter ce phnomene, dposez avant ce recharge-ment dur un mtal rsistant et tenace, figure B.

OK 83.28 et OK Tubrodur 15.40 sont des mtaux d'apport appropris pour lesoudage et les sous-couches. Mais suivant le mtal de base, d'autres types deproduit peuvent tre recommands.

Pour le rechargement avec des matriaux fragiles, comme les carbures dechrome ou les alliages au Co, on recommande une sous-couche avec 1 ou 2 pas-ses d'un mtal d'apport austnitique. On obtient des tensions de compressiondans les cordons ulterieurs pendant le refroidissement ce qui rduit le risque de fis-sure dans le rechargement dur.

Lors de nombreuses passes dures on constate des fissures apparentes, quin'affectent pas le rechargement. On peut seulement craindre que les fissures sepropagent dans le mtal de base lors de la fatigue au choc ou pendant la flexion dela pice, figure C. Cette tendance se rencontre surtout si le mtal de base est unacier rsistance leve. Dans ce cas, I'usage d'une sous-couche rsistante vitela propagation des fissures, figure D. Les mtaux d'apport recommands sont:OK 67.45, OK 68.82, OK Tubrodur 14.71 ou OK Autrod 16.75, figure B.

Passe rechargement dur

Sous-couche

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Dur

Ductile

Passes de reconstitutionDans le cas ou une pice est fortement use, il existe une possibilit pour la rpa-rer qui est la reconstitution de la pice sa forme initiale avant le rechargement durau moyen d'un autre mtal d'apport du mme type que le mtal de base. Une autremthode est l'alternance des passes dures et ductiles, voir ci-dessous.

Mtaux d'apport pour la reconstitutionType d'alliage SMAW FCAW SAW GMAW

Faible carbone OK 83.28 OK Tubrodur 15.40 OK Tubrodur 15.40/ OK Autrod 13.89Faiblement alli OK 83.29 OK Flux 10.71

Les mtaux d'apport pour la reconstitution ont une grande rsistance par rapport l'usure due aux chocs, mais naturellement peu de rsistance l'usure abrasive.

Suivant le mtal de base, d'autres types de mtal d'apport peuvent tre recom-mands.

Les applications types sont: marteaux concasseurs dents de godet outils pour cisaillage froid

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Bloc moteur en fonte rpar avec les lectrodes OK 92.18 et OK 92.60.

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Soudage des fontes

GnralitsLa fonte est constitue d'alliages de fer avec une teneur de carbone de 2 5%,

une teneur de silicium de 1 3% et jusqu' 1% manganse.La fonte est caractrise par urre faible tenacit, faible duret, et faible rsistan-

ce mcanique. Gnralement la fonte est un mtal trs cassant. Pour amliorer cescaractristiques, la fonte est frquemment traite thermiquement ou allie.

Les types de fonte les plus usuels sont: fonte grise fonte nodulaire fonte mallable fonte graphite sphrodal fonte blanche

La haute teneur en carbone affecte considrablement la soudabilit. En fonctiondes diffrentes types de fonte, la soudabilit varie. La soudabilit de quelquestypes est limite, et quelques nuances sont considres comme non-soudables.Tous les types de fonte peuvent tre souds avec succs, l'exception de la fonteblanche en raison de sa fragilit.

Mtaux d'apport pour la fonte

Type SMAW FCAW

Nickel pur OK 92.18Nickel-fer OK 92.58Nickel-fer OK 92.60 OK Tubrodur 15.66Nickel-cuivre OK 92.78

Type de nickel purEn principe, la fonte est soude avec des lectrodes de nickel pur. Le nickel estcapable d'absorber plus de carbone sans variation de ses caractristiques. La dila-tation thermique du nickel et de la fonte sont comparables. Le nickel est plus tena-ce que les autres mtaux d'apport, et on peut l'usiner trs facilement. Le nickel estutilis pour remplir des cavits, porosits, dfauts d'usinage et pour excuter desrparations avec une duret demande 150 HB. Le nickel n'est pas recommandpour les matriaux ferreux avec une haute teneur en soufre ou en phosphore.

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Type ferro-nickel Pour avoir une rsistance mcanique plus eleve, on peut utiliser les lectrodesferro-nickel pour le soudage de la fonte ainsi que la fonte avec l'acier. En raison dela part du fer dans le mtal d'apport fondu, sa duret augmente un peu en compa-raison avec le mtal d'apport dpos de nickel pur. Le mtal d'apport dpos estusinable.

Le type ferro-nickel est moins sensible aux dilutions du soufre et du phosphoreque le type de nickel pur. Type nickel-cuivre Le type de nickel-cuivre est recommand si le mtal fondu doit avoir la mme cou-leur que le mtal de base. Le mtal dpos est facilement usinable. Type acier non alli L'application de ce type d'lectrode est limite un emploi non-critique et si l'usi-nage n'est pas ncessaire.

Voir les informations sur les produits, tableau 1 en page 95.

Prparation des bords pour la fonte L'angle d'ouverture des bords doit tre plus grand que pour l'acier de construc- tion. Tous les bords doivent tre arrondis. En principe, il est prferable de faire une prparation des bords en U. Toutes les fissures doivent tre ouvertes pour garantir l'accessibilit Pour la rparation, on doit percer des petits trous aux extrmits des fissures,voir ci-dessous..

Procdure de la rparation des fissures

Etant donn que la fonte a une microstructure poreuse, la prsence d'huile etd'autres liquides pourraient affecter sa soudabilit: on doit les liminer avant lesoudage. Pour brler ces liquides l'intrieur, un prchauffage est ncessaire. Cen'est pas possible dans le plus souvent des cas cause de la forme de la pice oudes limites de temps.

Une possibilit pour luder ce problme est l'utilisation de l'lectrode degougeage OK 21.03, page 5. Elle est idale pour la prparation de la rparation dela fonte, parcequ'elle brule les impurets et le graphite, ce que rduit le risque desfissures et des porosits pendant le soudage. Par un meulage normal au fond duchanfrein, les souillures et impurets restent et cela peut causer des problmespendant le soudage.

petits trousaus extrmitsdes fissures

directionde soudage

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Pour certaines soudures il est conseill d'utiliser la technique du beurrage. L'op-ration consiste dposer un mtal par rechargement sur toute la surface des bords assembler (figure 1 et 2). Cette technique est utilise pour viter la formation dephases fragiles. Au refroidissement les contraintes de retrait du mtal dpos despasses suivantes auront plus d'effet sur la passe de beurrage ductile que dans lazone affecte du mtal de base.

Soudage des fontes sans prchauffageLa plupart des rparations de fonte sont effectues par le procd SMAW (soudage l'lectrode enrobe). Aujourd'hui on soude sans prchauffage selon les recom-mandations suivantes: souder par passes courtes (soudures discontinues) (20-30 mm), en fonction de

l'paisseur utiliser des lectrodes de faible diamtre, souder avec une faible intensit maintenir en permanence la temprature du mtal au-dessous de 100C marteler la soudure immdiatement aprs le soudage avec un marteau arrondi.

Technique de beurrage

Passes multiples parla technique du beurrage

Figure 2

Figure 1

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Pignon d'engrenage, rpar avec OK 68.82.

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Dans le domaine de la rparation et maintenance, il y a beaucoup d'aciers qui sontconsidrs comme difficilement soudables.A ces types d'acier appartiennent: aciers au carbone elev aciers rsistance leve aciers outils aciers ressorts aciers traits thermiquement aciers anti-usure aciers de composition inconnue

Les aciers de composition inconnue doivent tre considres comme difficile-ment soudables pour viter une dfaillance pendant le soudage.

En principe ces aciers peuvent tre souds avec des mtaux d'apport ferritique dumme type, avec prchauffage et traitement thermique aprs soudage, pour viterune fragilisation par l'hydrogne dans la zone thermiquement affecte (ZAT).

Pour le soudage de la rparation il n'est pas toujours possible de faire unprchauffage ou d'effectuer un traitement thermique.

Dans ce cas, le soudage avec des mtaux austnitiques ou base nickel est con-sidr comme une des meilleures mthodes. Le risque de fissuration est reduit parune solubilit de l'hydrogne et une meilleure ductilit du mtal d'apport dpos.

Les types de produits recommands sont:

Type SMAW FCAW/GMAW

29Cr 9Ni OK 68.81, OK 68.82 OK Autrod 16.7518Cr 9Ni 6Mn OK 67.42, OK 67.45, OK 67.52 OK Tubrodur 14.71

OK Autrod 16.95Ni-base OK 92.26 OK Autrod 19.85

OK 68.81/OK 68.82/OK Autrod 16.75Pour l'emploi avec une forte dilution et les applications rsistance leve, lateneur en ferrite dans le mtal dpos non-dilu est souvent >40%, cela pouvantcauser des zones de fragilisation des tempratures leves.

Ces types sont les meilleurs choix si un mtal de composition inconnu doit tresoud.

Aciers difficilement soudables

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OK 67.42/OK 67.45/OK 67.52/OK Tubrodur 14.71/OK Autrod 16.95Ces types dposent un mtal fondu entirement austnitique avec une rsistancemcanique modre, mais avec une rsistance extrme contre la fissuration. Lemtal dpos est relativement mou ce qui rduit la tension en prsence de marten-site et diminue le risque de fissuration par l'hydrogne. Ce type de mtal d'apportde soudage peut tre le meilleur choix, si la rsistance mcanique est acceptable.

OK 92.26/OK Autrod 19.85 lls sont appropris pour les applications tempratures leves et les soudures haute rsistance mcanique au-dessus de 200C de temprature de service, com-me les aciers aux Cr-Mo avec les aciers inoxydables. Ces types ne sont pas sen-sibles la fragilisation et diminuent les contraintes rsiduelles de soudage par leursallongements levs. Ces types sont aussi aptes au soudage des tles paisses(>25 mm), comme par exemple le soudage multi-passes.

Voir tableau 2, page 9697 pour des informations complementaires sur cesproduits.

Les figures suivantes montrent quelques applications types effectues avecsuccs avec OK 68.82.

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Rparation d'un arbre en acier faiblement alli avec OK 68.82.

Rparation d'un support en acier coul avec OK 68.82.

Composants de machines rpars avec OK 68.82.

fissures

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Lextraction dun boulon cass avec OK 68.82.

Rparation des casses dun engrenage avec OK 68.82.

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Soudage des aciers inoxydables avec desaciers faiblement allisAssembler des aciers C/Mn ou faiblement allis avec des aciers inoxydables estincontestablement le plus frquent et plus important exemple pour le soudage desaciers dissemblables, particulirement pour assembler des aciers C/Mn ou faible-ment alli avec des aciers austnitiques.

Le soudage des aciers inoxydables avec des aciers C/Mn ou faiblement allisdoit normalement tre effectu avec des mtaux d'apport qui sont plus fortementallis et inoxydables que le mtal de base.

On peut utiliser deux mthodes. Le joint chanfrein sera soud avec des mtauxd'apport fortement allis et inoxydables, ou bien avec un alliage de base en nickel.Alternativement, la surface du bord faiblement allie sera beurre avec un mtald'apport fortement alli et inoxydable, puis le chanfrein sera rempli avec le mtald'apport de mme nuance que le mtal de base inoxydable.

Normalement le soudage est effectu sans prchauffage sauf recommandationspour les aciers particuliers.

La tableau 2 en page 96 montre des mtaux d'apport pour le soudage dematriaux dissemblables.

Les types utiliss le plus frquemment sont:

Type SMAW FCAW/GMAW

29Cr 9Ni OK 68.81, OK 68.82 OK Autrod 16.7518Cr 9Ni 6Mn OK 67.42, OK 67.45, OK 67.52 OK Tubrodur 14.71

OK Autrod 16.95Ni-base OK 92.26 OK Autrod 19.85

OK 68.81/OK 68.82/OK Autrod 16.75 Pour l'emploi avec forte dilution et les applications rsistance leve. Le taux de laferrite dans le mtal d'apport non-dilu est souvent de plus de 40%, cela peutcauser des zones de fragilisation temprature leve.

Ces types sont le meilleur choix pour souder des matriaux dont la compositionest inconnue.

Soudage desaciers dissemblables

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OK 67.42/OK 67.45/OK 67.52/OK Tubrodur 14.71/OK Autrod 16.95Ces types dposent un mtal compltement austnitique avec une rsistancemcanique modre, mais avec une rsistance extrme contre la fissuration. Lemtal depos est relativement mou ce qui rduit les tensions en prsence de mar-tensite et diminue le risque de fissuration par l'hydrogne. Ce type de mtald'apport de soudage peut tre le meilleur choix, si la rsistance mcanique estacceptable.

OK 92.26/OK Autrod 19.85Ceux-ci sont appropris pour les applications temprature leve et les souduresde haute rsistance mcanique au-dessus de 200C de temprature de service,comme les aciers au Cr-Mo avec les aciers inoxydables. Ces types ne sont passensibles contre la fragilisation et diminuent les contraintes rsiduelles dans la sou-dure par leurs allongements elevs. Ces types sont aussi aptes au soudage destles paisses (> 25 mm), comme le soudage multi-passes.

Assemblage du cuivre et alliages de cuivreavec l'acier/l'acier inoxydable

Pour le soudage du cuivre et des alliages de cuivre avec l'acier/l'acierinoxydable la technique du beurrage doit tre utilise. Le cuivre liquide et en partiele bronze migrent vers la zone thermiquement affecte de l'acier et prcipitent auxjoints de grains. Le point de fusion de cette phase se situe quelques centaines dedegrs en dessous du point de fusion de l'acier. La pntration est rapide et peuttre > 1 mm. Ce phnomne est favoris par les contraintes de traction, qui sonttoujours prsentes dans les cordons de soudure. Elles sont aussi prsentes dansles alliages base de nickel, mis part le nickel pur et des alliages de nickel-cuivre.Aussi, les alliages de nickel pur et de nickel-cuivre peuvent tre utiliss pour lespasses de beurrage pour viter la diffusion du cuivre.

Cette diffusion de cuivre n'est pas toujours gnante. Pour beaucoup d'applica-tions de rechargement ou peut la tolrer. Mais si la soudure est expose de fortescontraintes ou spcialement des tempratures leves, les joints de grainspeuvent devenir fragiles, et cette pntration de cuivre doit tre vite. Dans cescas on doit utiliser du nickel pur ou des alliages de nickel-cuivre en passe debeurrage.

Les passes de beurrages peuvent tre ralises sur le bord du cuivre ou sur lebord d'acier. Pendant le beurrage il est trs important d'viter des contacts physi-ques directs entre le mtal d'apport et le mtal au-dessous de la passe debeurrage.

Dans les deux cas, il faudra utiliser pour les passes de beurrage une lectrodede nickel pur comme OK 92.05. Pour le soudage de finition on peut utiliser deslectrodes du type d'acier inoxydable ou de bronze, selon le ct ou la passe debeurrage est dpose. La figure de la page suivante montre le mode d'excutionde cette passe de beurrage.

24

Pour le beurrage du cuivre ou du bronze, on doit prchauffer 300-500C. Les matri-aux minces sont prchauffs seulement dans la rgion du dbut de soudage.

Si la passe de beurrage est dpose ct acier, la temprature de prchauffagedoit tre slectionne en fonction du type du mtal.

On doit prchauffer le ct du cuivre 150-200C (bronzes Al et bronzes Sn) ou

25

Assemblage de dents de godet neuves avec OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71.

Lvres de godets de drague assembls avec OK 68.82.

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Les aciers austnitiques au manganse, aussi appels aciers au manganse 14% ouaciers d'Hadfield, contiennent typiquement 14% de manganse et 1-1,4% de carbone.Quelques types contiennent aussi d'autres lments d'alliage. Cet acier a une trs fortecapacit d'crouissage pendant une dformation froid, c'est--dire aprs des chocsforts et/ou des pressions de surface fortes. Cela en fait un acier idal pour les applica-tions dans l'industrie du broyage et minire, par exemple pour les pices d'usure demarteau pilon, broyeur, concasseur, benne, pelleteuse, dent de godet et blindages.Les aciers austnitiques au manganse ont une longue vie, mais ils s'usent dans cer-tains cas. La rparation des fissures ou la reconstitution du mtal est normalementeffectue par rechargement des matriaux uss, suivi d'un rechargement dur afind'augmenter la dure de vie des pices.La soudabilit des aciers austnitiques au manganse est limite par sa tendance lafragilisation pendant le chauffage et le refroidissement. En rgle gnrale la tempratu-re entre passes ne doit en aucun cas dpasser 200C. Pour cela, le contrle de la tem-prature pendant le soudage est indispensable. Ces aciers doivent tre souds selonles recommandations suivantes: apport d'nergie le plus faible possible par un courant de soudage faible passes troites au lieu de passes balayes si possible travailler plusieurs pices simultanment Ia pice peut tre plonge dans l'eau pour le refroidissement

Le soudage des aciers austnitiques au manganse peut comprendre: Soudage des aciers austnitiques au manganse avec des aciers faiblement allis Soudage des aciers austnitiques au manganse avec des aciers austnitiques au manganse Rechargement des surfaces uses Rechargement dur pour conserver la duret initiale de la surface

AssemblagePour souder ensemble les aciers austnitiques au manganse ou les aciers austniti-ques au manganse avec des aciers de construction, on doit utiliser des mtaux d'apport austnitique, pour assurer une bonne rsistance mcanique.

Mtaux d'apport pour le soudageType dalliageSMAW FCAW GMAW

OK 67.4218/8/6 OK 67.45 OK Tubrodur 14.71 sans gaz OK Autrod 16.95

OK 67.52

29/9 OK 68.81OK 68.82 OK Autrod 16.75

Pour plus d'informations sur les produits voir tableau 2, page 9697.

Soudage des aciers austnitiques au manganse

27

Rechargement:Avant le rechargement des pices trs uses il est recommand de beurrer lapice avec des mtaux d'apport austnitiques du type OK 67.XX. Ensuite on peuteffectuer le rechargement avec un type 13% manganse.

Mtaux d'apport pour le rechargement

Type d'alliage SMAW FCAW

13Mn OK 86.0813Mn 4Cr 3Ni OK 86.20 OK Tubrodur 15.60 sans gaz14Mn3Ni OK 86.2814Mn18Cr OK 86.30 OK Tubrodur 15.65 sans gaz

Ces mtaux d'apport correspondent aux aciers austnitiques au manganse lesplus usuels. Le tableau 3, page 98-99, montre plus d'informations sur ces produits.

Duret initiale eleve Pour augmenter la duret initiale du mtal dpos brut de soudage et pour amlio-rer la rsistance initiale contre l'usure, on peut effectuer un rechargement dur avecdes mtaux d'apport allies au chrome. C'est aussi possible avec de nouvellespices dans le but d'une protection prventive.

Mtaux d'apport pour duret eleve

HRC SMAW FCAW GMAW

5560 OK 84.58 OK Tubrodur 15.52 OK Autrod 13.91

Dans le cas de conditions abrasives extrmes, on peut dposer des produitsfortement allis au chrome ou carbures complexes en quadrillage ou enpoints.

HRC SMAW FCAW

6063 OK 84.78 OK Tubrodur 14.70~62* OK 84.84 OK Tubrodur 15.80

* 1 passe

Le tableau 5, page 103112, montre plus d'informations sur ces produits.

28

Rparation d'un broyeur en acier 14% manganse avec OK 86.08

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Dents de broyeur: OK 86.20 en passe de sous-couches, OK 84.78 rechargementdur Motif en quadrillage: OK Tubrodur 14.70.

Marteaux broyeurs: OK Tubrodur 15.65.

30

En comparaison avec les aciers de construction, les aciers outils ont une teneurde carbone plus eleve. Ils sont souvent allis avec du chrome, nickel etmolybdne et sont traits thermiquement pour obtenir des caractristiques spci-fiques par example concernant la duret, la tnacit, la stabilit dimensionnelle etc.

La rparation par le soudage des aciers outils peut tre trs difficile, car on nedoit pas modifier les caractristiques d'origine. Pour cela un traitement thermiqueest ncessaire, ainsi que l'application d'un mtal d'apport qui dposera un mtalde mme composition et de mmes caractristiques. Pratiquement c'est trs com-pliqu cause des problmes d'caillage et de gomtrie, et cela demande beau-coup de temps.

Soudage simplifiPour la rparation d'outils on doit prchauffer 200-500C (en fonction du typed'acier). Le soudage est aussi effectu cette temprature, suivi d'un revenu. Sicela ne donne pas entierement une structure et une duret homognes sur lecordon de soudure, mais cela peut-tre suffisant pour viter l'achat d'un outil neufet onreux. On peut lire les tempratures de prchauffage et de traitements thermi-ques dans les ouvrages standards divers, par exemple SAE/AISI ou bien on peutse les fournir auprs des fabriquants d'aciers.

Les lectrodes pour les aciers outilsCes lectrodes sont dveloppes pour la fabrication d'outils et pour le soudage dela rparation

Principales typesOK 84.52 Martensitique 13 CrOK 85.58 Martensitique+carbures finsOK 85.65 Acier rapideOK 93.06 Type base cobalt Co Cr WOK 92.35 Type base nickel Ni Cr Mo W

Un aspect important des aciers outils et des mtaux d'apport dposs est laduret aux tempratures leves, car les outils sont souvent utiliss des temp-ratures leves ou parce que, pendant les procds de coupage ou d'usinage, ilssubissent des tempratures leves. La duret du mtal dpos faiblement allidcline rapidement aux tempratures au-dessus de 400C , tandis que les typesd'aciers rapides conservent leurs durets jusqu'au 600C.

La rparation des aciers outils et desaciers pour les tempratures leves

31

Les alliages base de cobalt sont utiliss de prfrence pour rduire l'usuredue aux tempratures leves en apportant un bon compromis de rsistancecontre l'oxydation, la corrosion et l'caillage. Les principales applications con-cernes sont les siges de soupapes, les guides d'extrusion, soupapes demoteur etc.

Les alliages base de cobalt peuvent tre utiliss en gnral avec desmtaux de base comme les aciers au carbone, l'acier moul, les aciers faible-ment allis ou les aciers inoxydables.

Le prchauffage est souvent ncessaire afin de garantir en passes multiplesdes soudures sans fissure.

OK 93.06 est renomme pour sa rsistance contre l'usure des tempratu-res leves, et est utilise pour les procds de coupage et de cisaillage au-dessus de 600C. Cependant les lectrodes dposant un acier ultra-rapidecomme le OK 85.65 permettent d'obtenir un rsultat quivalent, voire meilleuravec une excellente tnacit basse temprature.

OK 92.35 n'est pas extrmement dure, mais la chute de la rsistance mca-nique et de la duret est trs uniforme. A temprature de 800C, sa rsistance la traction est au-dessus de 400MPa. Cet alliage est trs rsistant contre leschocs thermiques, les contraintes cycliques et l'oxydation.

Prparation et recommandations pratiquesAfin d'obtenir au plus juste des tempratures uniformes et correctes, leprchauffage doit tre effectu dans un four. On peut cependant l'effectueravec un chalumeau. Il est important d'augmenter la temprature trs douce-ment, particulirement avec des outils d'un faonnage difficile. ll est aussiprimordial de limiter l'apport d'nergie au minimum et d'utiliser une squencediscontinue de soudage.

Les joints de soudure peuvent tre prpars par meulage. ll faut viter desbords aigus, et un arrondi suffisant de ces bords est indispensable. Pour lesaciers outil qui sont difficiles souder, on recommande la ralisation d'uneou deux passes en sous-couche avec par exemple OK 67.45 ou OK 68.82.

Les pices pas trop dlicates et les aciers d'outils faiblement allis peuventtre rechargs avec OK 83.28 avant de procder au rechargement dur.

Toutes les bords de travail et de dcoupe et toutes les surfaces ont besoind'au moins deux passes avec l'lectrode pour les aciers outils.

De mme, il faut dposer les mtaux d'apport sur une profondeur suffisanteafin de permettre la mise la cote exacte.

Le revenu est effectu la mme temprature que le prchauffage. Cepen-dant la temprature de revenu et de prchauffage ne doit pas dpasser la tem-perature de recuit.

32

Techniques pour viter des cratres ou dommages sur les bords pendant le soudage de la rpa-ration.

Recouvrement

Prparation pour la rparation complte: (A) bord endommag, (B) chanfreinage avant soudage.

Prparation pour la rparation partielle: (A) bord endommag, (B) chanfreinage avant soudage.

A B

A B

33

Type d'outil

Estampage froidOutils de formage froid

Moules de coule sous pressionMatrices de moulage plastiqueOutils d'estampage chaudPoinonnage chaudMoules d'extrusion

Moules poinonnageMatrices de pointage chaudOutils de cisaille chaudOutils de rabotageOutils de fraisage

Matrices d'estampageMatrices d'extrusion

Outillage de frappeOutillage rognerCisailles dcouper

Caractristiques dsires

Tnacit, rsistance mcaniqueRsistance aux chocsRsistance l'abrasion

Rsistance mcanique auxtempratures leves etrsistante contre les chocs etl'abrasion des tempraturesleves

Invariance dimensionnellede bords de coupe auxtempratures leveshaute tnacit aux chocs

Tnacit sous charge cyclique rsistant contrel'oxydation 1 000C

Rsistance leve aux chocsleve aux haute tempraturesRsistance l'caillage

Mtal d'apport

OK 84.52

OK 85.58

OK 85.65

OK 92 35

OK 93.06

Slection d'lectrodes pour les differents types d'outils

Voir tableau 4, page 100102 pour des informations supplmentaires.

34

GenralitsLe rechargement dur signifie la protection des pices qui sont exposes diffe-rents types d'usure pour qu'ils obtiennent une certaine rsistance ou descaractristiques spcifiques contre l'usure.

Quoique le rechargement dur soit d'abord utilis pour recharger des picesuses afin de les rutiliser et d'en prolonger leur dure de vie, cette technique estmaintenant applique sur des produits neufs. La pice peut tre fabrique avec unmatriau moins cher, sa surface tant optimise par rechargement avec un mtalappropri.

Ces alliages de rechargement peuvent tre appliqus par tous les procds desoudage.

La duret leve ne signifie pas toujours une meilleure rsistance l'usure ouune dure de vie plus longue. Beaucoup d'alliages peuvent avoir le mme niveaude duret, mais peuvent s'user difremment au cours du temps.

L'exprience a montr l'importance connatre les conditions de travail des pi-ces pour slectionner l'alliage de rechargement le mieux adapt.

Pour choisir le mtal d'apport appropri pour une application spciale, les infor-mations suivantes sont ncessaires:

types d'usure nuance du mtal de base procd de soudage prfr qualit de surface demande

Types d'usureIl y a plusieurs types d'usure diffrents qui agissent seuls ou en combinaison. Lemtal d'apport doit donc tre slectionn minutieusement pour obtenir descaractristiques appropries afin de garantir l'efficacit et la scurit.

Un alliage de rechargement doit tre considr comme un compromis pourchaque type d'usure. Par exemple: pendant la vrification d'une pice mtalliqueuse, on constate que le facteur d'usure prdominant est l'abrasion, le deuximefacteur tant les chocs lgers. En consquence, le mtal d'apport dur slectionndoit avoir une trs bonne rsistance l'abrasion et un peu de rsistance auxchocs.

Pour simplifier l'analyse des facteurs d'usure. On peut les classer en plusieurscatgories diffrentes.

Rechargement dur

35

Usure mtal sur mtal, usure par friction ou adhrence

C'est l'usure des pices de mtal qui roulent ou glissent entre elles: I'arbre sur lasurface des paliers, les mailles d'une chaine, dents, cylindres etc.

Les alliages de rechargement martensitique sont une bonne slection contrel'usure de mtal sur mtal.

Les types d'alliages austnitiques au manganse et de cobalt sont aussi utilisspour ce type d'usure.

Les alliages de cobalt sont utiliss pour des tempratures leves et des enviro-nements oxydants.

En gnral, le contact entre les surfaces des matriaux de mme duret causeune usure forte. Par consquent, on doit slectionner des durets diffrentes pour,par exemple l'arbre et le coussinet.

Chocs

La surface d'une matire se dforme ou s'arrache localement, et peut mme secasser si la pice est expose aux chocs et/ou aux fortes pressions.

Cependant l'usure par choc est aussi rencontre avec des concasseurs etbroyeurs car il y a usure par les particules fines en plus de l'usure par chocs, celaentrane la ncessit d'une surface dure et anti-usure.

Les aciers austnitiques au manganse offre la meilleure rsistance contre deschocs purs, parce qu'ils augmentent leurs durets par crouissage. Cela provoqueune surface dure avec une matire tenace en-dessous. Bien qu'ils ne soient pasaussi bons que les alliages austnitiques au manganse, les alliagesmartensitiques ont aussi une certaine rsistance contre l'usure aux chocs. Lesprincipales applications sont les concasseurs, poulies, marteaux, rails.

36

L'abrasion par particules minrales fines

Ce type d'usure est caus par les particules tranchantes qui roulent ou glissent surune surface de mtal avec des vitesses et pressions diffrentes et qui entament lamatire comme de petites outils de coupe. Plus les particules sont dures et sesformes tranchantes, plus l'abrasion sera svre.

Les meilleurs examples se trouvent dans les excavateurs, le transport des mine-rais et les pices de machines agricoles.

En raison d'absence d'usure due au chocs on peut appliquer avec succs desalliages fortemement allis au chrome et au carbone, relativement fragiles, mais quirsistent bien ce type d'usure.

Abrasion + pression usure par meulage

Ce type d'usure se prsente lorsque des petites particules dures sont forcesentre deux pices mtalliques o elles sont crases par un mouvement de meula-ge.

Les principales applications sont les broyeurs, pulvriseurs, concasseurs rou-leaux et appareils melanger.

Les mtaux d'apport de soudage conseills sont alors des alliages austniti-ques au manganse, des alliages martensitiques et quelques alliages aux carbu-res. Les alliages aux carbures comprennent normalement des carbures de titanetrs fins qui sont rpartis uniformment.

37

Usure aux tempratures leves, chaleur, oxydation, corrosion

Les mtaux exposs continuellement des tempratures leves, perdentgnralement leur rsistance ces tempratures, ce qui provoque des criquessuperficielles due la fatigue thermique. Ces effets se prsentent par exemple surles outils qui sont fabriqus pour l'estampage chaud.

Pour le travail en atmosphre oxydante, la surface du mtal forme une couched'oxyde qui se fissure par dilatation thermique et cause une oxydation gnrale encycle rptitif.

Les aciers martensitiques allies 5-12% de chrome sont trs rsistants contrel'usure la fatigue thermique. Les alliages aux carbures de chrome offrent uneexcellente rsistance jusqu' 600C.

Pour les tempratures leves on peut utiliser des alliages base de nickel oude cobalt.

Les principales applications temprature leve sont les cylindres de coulecontinue, outils d'estampage chaud, matrices d'extrusion, pinces, griffes, con-casseurs pour produits fritts.

Mtal de base Il y a deux groupes principaux de mtaux de base pour le rechargement dur: aciers au carbone ou aciers faiblement allis aciers austnitiques au manganse

Pour distinguer ces matriaux, on peut utiliser un aimant.Les aciers au carbone ou aciers faiblement allis sont fortement magntiques.Les aciers austnitiques au manganse ne sont pas magntiques, mais aprscrouissage ces types d'aciers deviennent magntiques.Les recommandations pour le soudage de ces types sont vraiment diffrents.Parce que la teneur des lments d'alliage varie dans le groupe des aciers au

carbone ou aciers faiblement allis, un prchauffage et un traitement thermiqueaprs soudage sont ncessaires avec un refroidissement lent. Voir aussi les tem-pratures de prchauffage, tableau 7, page 116.

Par ailleurs les aciers austnitiques au manganse doivent tre souds sansprchauffage ou traitement thermique aprs soudage. La temprature entrepasses doit tre la plus basse possible ( 200C), car ces matriaux deviennentfragiles en cas de surchauffe.

38

Procds de soudageLes procds les plus utiliss pour le rechargement dur sont:

Soudage l'lectrode enrobe, SMAWAussi connue comme Manual Metal Arc Welding (MMA) couvre le plus grand nombre des mtaux d'apport n'est pas onreux c'est un procd universel pour le travail sur chantier et pour toutes les positions

Soudage avec fil fourr, FCAW Ia diversit d'alliage est peu prs la mme que les lectrodes enrobes taux de dpt lev peut tre utilis sur chantier (sans gaz) pas de protection gazeuse ncessaire ou gaz spciaux

Soudage l'arc sous flux, SAW gamme des produits limite taux de dpt lev - appropri pour de grandes pices recharger pas d'arc visible, ni projections

Exigences de l'tat de surfaceL'tat attendu de la surface doit tre connu avant la slection du mtal d'apport,parce que les alliages pour le rechargement dur vont de l'usinabilit facile jusqu'aunon usinable.

Par ailleurs beaucoup de matriaux fortement allis pour rechargement durgnrent quelques fissures apparentes. Cela s'explique par la formation de petitesfissures dans la soudure diminuant le niveau des contraintes rsiduelles de souda-ge, ces dernires n'altrant en rien la rsistance l'usure. Les questions suivantesdoivent tre poses avant la slection de l'alliage: un usinage aprs le soudage est-il ncessaire ou un meulage est-il suffisant? Ies fissures apparentes sont-elles acceptables?

En rgle gnrale on dit qu'un mtal d'apport avec une duret

39

Types des mtaux d'apport pour le rechargementLes mtaux d'apport pour le rechargement peuvent tre classs dans des groupesspecifiques concernant leurs caractristiques et leur rsistance contre l'usure.

Ils sont groups comme ci-dessous:

Base fer: alliages martensitiques alliages austnitiques alliages riches en carbures

Base non-ferreux: alliages base de cobalt alliages base de nickel

Caractristiques concernant l'usure:

martensitiques: Ces types sont utiliss pour la reconstitution et le rechargement: bonnes caractristiques mtal sur mtal bonne rsistance contre les chocs rsistance modere contre l'abrasion

austnitiques: excellente rsistance contre les chocs bon alliage pour la reconstitution rsistance modere contre l'abrasion

riches en carbures: excellente rsistance contre l'abrasion bonne rsistance la chaleur rsistance modere la corrosion rsistance faible contre les chocs

Base de cobalt ou de nickel Ces alliages rsistent plusieurs types d'usure; en raison de leur prix ils sont sur-tout utiliss pour des applications qui demandent des caractristiques spcifiques.Par exemple, les alliages base de fer ou riches en carbures ont une faiblersistance contre l'usure tempratures leves. Les alliages au nickel sont dansce cas une meilleure solution.

40

Procd de soudage

G soudage au gazE soudage manuel avec lectrode

enrobeMF soudage larc avec fil fourr TIG soudage TIGMSG soudage l'arc sous protection gazeuseUP soudage l'arc sous flux

Caractristiques du mtal dpos

C = rsistant la corrosionG = rsistant l'abrasionK = crouiN = non-magntisableP = rsistant aux chocsR = rsistant la rouilleS = coupable (par les aciers ultra-rapide etc.)T = rsistant aux tempratures tres leves,

p. e. pour lacier outil de travail chaudZ = rsistant au fluage chaud (rsistant

caillage), ex pour tempraturesau-dessus 600C

Duret Fouchette de duret

150 125 HB 175200 175 HB 225250 225 HB 275300 275 HB 325350 325 HB 375400 375 HB 450

40 37 HRC 4245 42 HRC 4750 47 HRC 5255 52 HRC 5760 57 HRC 6265 62 HRC 6770 HRC >67

Groupe Mtal d'apport ou type de metaldeposd'alllages

1 Non alli jusqu' 0,4% ou faiblementalli 0,4% C et maximum 5%

d'lments d'alliage de Cr, Mn, Moet Ni en teneur globale

2 Non alli avec C > 4% ou faiblementalli, plus de 0,4% C et maximum 5% lments d'alliage de Cr, Mn, Mo et Ni en teneur globale

3 Alliages, caractristiques des aciers pour le travail chaud

4 Alliages, caractristiques des aciers ultra-rapide

5 Alliages, plus de 5% Cr, teneur faible de C 0,2%

6 Alliages, plus de 5% Cr, teneur plusleve de C (0,2 au 2,0%)

7 Mn-austnite avec 11 18% Mn,plus de 0,5% C et maximum 3% Ni

8 Cr-Ni-Mn austnite9 Aciers Cr-Ni (rsistant la corrosion,

acide et chaleur)10 Haute teneur de C et Cr, sans addition

de matires qui forment des carbures20 Base de Co, alli par Cr et W,

avec ou sans Ni et Mo21 Base de carbures (fritt, moul ou

fourr)22 Base de Ni, alli avec Cr,

alli avec Cr-B23 Base de Ni, alli avec Mo

avec ou sans Cr30 Base de Cu, alli avec Sn31 Base de Cu, alli avec Al32 Base de Cu, alli avec Ni

Classification des mtaux dapport pour le rechargementselon DIN 8555 T1 (1983)

E 8 200UM KPDIN 8555

TECHNIQUE DE

FABRICATION

GW lamin

GO moul

GZ trfil

GS fritt

GF fourr

UM enrob

41

ESAB produits de rechargement durLes matriaux sont groups par classes concernant leurs caractristiques et leursutilisations pour l'usure spcifique.

Type d'usure Type d'alliage Produit DIN 8555

Mtal sur mtal Faiblement alli OK 83.27 E1-UM-350faible carbone OK 83.28 E1-UM-300alliage de OK 83.29 E1-UM-300reconstitution OK 83.30 E1-UM-300

OK Tubrodur 15.39 MF1-300OK Tubrodur 15.40* MF1-300OK Tubrodur 15.41 MF1-350OK Tubrodur 15.42* MF1-400OK Tubrodur 15.43 MF1-350OK Autrod 13.89 MSG2-GZ-350-P

Mtal sur mtal 13% de chrome OK 84.42 E5-UM-45-Rcorrosion martensitique OK 84.52 E6-UM-55-R

OK Tubrodur 15.73* MF5-46-RTZOK Autrod 13.91 MSG6-GZC-60G

Choc 14% manganse OK 86.08 E7-UM-200-KPOK 86.20 E7-UM-200-KPOK 86.28 E7-UM-200-KPOK 86.30 E7-UM-200-KPOK Tubrodur 15.60 MF7-250-KNPOK Tubrodur 15.65* MF7-250-GKNPR

Abrasion + Carbures OK 84.84pression complexes OK Tubrodur 15.80

Abrasion Carbures OK 84.78 E10-UM-60GZminrale de chrome OK 84.80avec fines OK Tubrodur 14.70 MF10-55-GPTZ particules OK Tubrodur 15.81 MF6-50-G

OK Tubrodur 15.82 MF10-65-GTZ

Abrasion + Faiblement alli OK 83.50 E6-UM-55-Gchoc fortement alli OK 83.53 E6-UM-60

martensitique OK 83.65 E4-UM-60-GZOK Tubrodur 15.50 MF6-55-GPOK Tubrodur 15.52* MF6-55-GP

10% de chrome OK 84.58 E6-UM-55-Ghaute teneur encarbone, martensitique

Chaleur, Acier d'outil OK 85.58 E3-UM-50-SToxydation, OK 85.65 E4-UM-60-STcorrosion OK 92.35 E23-200-CKT

OK Tubrodur 15.84 MF3-50-ST

Alliages de cobalt OK 93.01 E20-55-CTZOK 93.06 E20-40-CTZOK 93.07 E20-300-CTZOK 93.12 E20-50-CTZOK Tubrodur 15.86 MF20-40-CTZ

*= disponible pour le soudage l'arc sous flux

42

OK

86.

08*

OK

86.

20*

OK

86.

28*

OK

86.

30*

OK

Tub

rod

ur 1

5.60

*O

K T

ubro

dur

15.

65*

30-5

0 H

RC

> 5

0 H

RC

OK

83.

28O

K 8

3.50

OK

83.

29O

K 8

3.65

OK

83.

30O

K 8

4.58

OK

Aut

rod

13.

89O

K T

ubro

dur

15.

52O

K T

ubro

dur

15.

43O

K A

utro

d 1

3.90

OK

Tub

rod

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5.40

OK

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rod

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K T

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15.

42

OK

84.

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K T

ubro

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15.

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K T

ubro

dur

15.

81

OK

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K 8

4.80

OK

Tub

rod

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4.70

OK

84.

42O

K T

ubro

dur

15.

73O

K 8

4.52

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67.

45*

OK

68.

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OK

67.

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OK

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K A

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43

Rechargement de support de cylindres avec OK 84.52 et OK 93.06.

44

Rechargement dur avec OK 84.58

Rechargement dur d'un excavateur avec OK 84.84 - sous-couches avec OK 83.28

45

Exemples illustrsIndex d'applications

Page

Outils agricoles - disques 46

Outils agricoles - socs de charrue 47

Rparation de fonte d'aluminium 48

Pales de malaxeur bitume 49

Pales et couteaux de mlangeurs briques et ciment 50

Acier moul - prparationdes criques, cratres etc. 51

Outils de coupe - lames cisailler froid 52

Outils de coupe - lames cisailler chaud 53

Estampes de coupe, estampageet poinonnage 54

Cne concasseur 55

Poulie de grue 56

Marteaux broyeurs 57

Lames de dragline 58

Godets de drague 59

Trpans de forage 60

Blocs de moteur - fonte 61

Vis d'extrusion pour plastique et caoutchouc 62

Vis sans fin transporteusespresses briques 63

Gougeage - coupage - 64perage

Pinces pour les tempraturesleves 65

Fonte grise - dfautsdans la fonte 66

Marteaux 67

Galets-tendeurs - roulettesde support 68

Supports de machinesfonte grise 69

Outils d'estampage etpoinonnage mtallique 70

Fraises pour l'acier et mtaux 71

Mlangeurs 72

Tarires 73

Rails - assemblage 74

Rails - rparation des rails rechargement de surface 75

Dents de rippers pourrevtements en asphalte 76

Cylindres de concassage 77

Lames de scrapers 78

Arbres 79

Dents d'excavateur,type d'usure: chocs 80

Dents d'excavateur,type d'usure: abrasion- rosion due au sable 81

Dents neuvesd'excavateur 82

Supports de dents 83

Patins de chenille 84

Galets de roulement 85

Siges, de soupape 86

Roues supports et bandages 87

Fils et flux pour rechargement 88Roues Pelton et Francis 89

Galets pour fabrication des lainesminrales 90

Rouleaux de coule continue 91

46

Recommandations de soudage Le rechargement dur est effectu du ct concave du disque et la rectification duprofil du ct convexe si ncessaire.

Les disques peuvent tre fabriqus en acier apte au traitement thermique et aurevenu, pour cela on recommande un prchauffage vers 350 400C. Le ct con-vexe du disque doit tre meul et recharg avec OK 84.78, OK 83.50, OK 83.65,ou OK 83.53, 2030 mm du bord. Commencer au bord et balayer vers l'intrieur.

Les passes doivent tre les plus minces et aussi lisses que possible. Refroidis-sement lent.

Mtaux d'apportOK 84.78 pour des conditions sches - humidesOK 84.58 pour des conditions sches - humidesOK 83.53 pour des conditions sches - humidesOK 83.65 pour des conditions schesOK 83.50 pour des conditions sches

Outils agricoles- disques

47

Recommandations de soudageLes socs de charrue s'usent principalement dans les parties indiques sur les

schmas.L'exprience montre qu'il y a une grande diffrence d'usure suivant le type du

sol, ce qui fait que l'usure n'est pas la mme lorsque le sol est sec ou humide. Pourcela il est judicieux de choisir le meilleur type de mtal d'apport pour le recharge-ment.

Mtaux d'apportOK 84.78 pour des conditions sches - humidesOK 84.58 pour des conditions sches - humidesOK 83.53 pour des conditions sches - humidesOK 83.65 pour des conditions schesOK 83.50 pour des conditions sches

Outils agricoles socs de charrue

Soc de charrue

soc

48

Recommandations de soudageOn doit meuler la partie endommage jusqu' obtenir une surface lisse et propre.

S'assurer que les lectrodes sont sches.Le prchauffage des grandes pices simplifie le soudage et l'on peut utiliser des

courants plus faibles.Les pices compliques et de forte section doivent tre prchauffes

100-150C.Soudage avec OK 96.50. Utiliser des passes troites, et si possible, souder le

joint en une passe. Si le soudage passes multiples est ncessaire, enlever minu-tieusement le laitier entre chaque passe.

Mtaux d'apportOK 96.50OK Autrod 18.05

Rparation de la fonte d'aluminium

49

Recommandations de soudageAvant le soudage gouger entirement la matire use avec OK 21.03 ou bien meu-ler la. Les bords uss sont rechargs avec les lectrodes anti-usure OK 84.84, OK 84.78 ou bien avec les fils fourrs 14.70 ou 15.80.

On obtient la duret maximale ds la premiere passe avec OK 84.84 et OK Tubrodur 15.80. Ne jamais dposer plus de 2 passes l'une sur l'autre avec cemtal d'apport. OK 84.84 doit tre dpose de prfrence par quadrillages ou parpoints. Les autres parties peuvent tre recharges sur la surface entire pourgarantir une protection contre l'abrasion.

OK 84.78 et OK Tubrodur 14.70 peuvent donner des fissures apparentes, maissans incidence pour la rsistance l'usure.

Pour le maintien du bain de fusion pendant la reconstitution des artes et desangles, on utilisera des supports en cuivre.

Le mtal dpos est seulement usinable par meulage.

Mtaux d'apportGougeageOK 21.03

Rechargement durOK 84.84 OK Tubrodur 15.80OK 84.78OK Tubrodur 14.70

Pales de malaxeur de bitume

50

Recommandations de soudageMeuler tous les matriaux uss ou le mtal dpos antrieurement.

Si les bords ou les artes sont trop minces, on peut utiliser un support en cuivre(C) pour supporter le bain de fusion. Si ncessaire on peut meuler lgrement ladernire passe.

Ces pices sont recharges avec:OK 84.78 ou OK Tubrodur 14.70 (A)OK 84.84 ou OK Tubrodur 15.80 est seulement dpose sur les bords ou artesavec la technique des passes troites (B).

Metaux d'apportOK 84.78OK 84.84OK Tubrodur 14.70 OK Tubrodur 15.80

Pales et couteaux de mlangeurs briques ciment

51

Recommandations de soudageLes fissures, trous et les autres dfauts de soudure sont gougs avec OK 21.03 sipossible des deux cts, pour obtenir une prparation de joint en U ou X. On doitvrifier minutieusement les zones environnantes, et les bords doivent tre arrondispour viter la propagation des fissures. On peut utiliser OK 68.82 sans prchauffa-ge. Mais en cas d'paisseur plus leve un prchauffage peut tre ncessaire.Souder alternativement les deux faces pour compenser les contraintes.

Mtaux d'apportOK 68.82OK Autrod 16.75

Acier moul rparation des fissures, trous etc.

52

Recommandations de soudageLes lames cisailler sont fabriques en acier alli et tremp. Le rechargement doittre effectu par un mtal dpos de duret correspondante. Les lames uses sont prpares comme ci-dessus. Dans la partie du soudage

arrondir tous les bords aigus. Prchauffage environ 200-300C, suivant le mtal de base Soudage avec OK 85.65 Laisser refroidir lentement dans une matire isolante

Les lames de cisailles neuves peuvent tre fabriques dans un acier moins cheravec un rechargement dur sur les bords ou artes.

La duret du mtal dpos de OK 85.65 est de 60 HRC. Mais on peut effectuerun double traitement thermique pour le mtal dpos, vers 550C pendant 1 heurepour augmenter la duret aux environs de 65 HRC.

Mtal d'apportOK 85.65

Outils pour le coupage lames cisailler froid

53

Recommandations de soudageNormalement les lames cisailler chaud sont fabriques en acier trait thrmi-quement.

Les lames uses doivent tre prpares pour le soudage comme montr ci-des-sus.

Tous les bords aigus doivent tre arrondis avant le soudage.On recommande un prchauffage 200-300C, ainsi que la ralisation d'une

passe en sous-couche avec OK 68.82, avant le rechargement dur par l'alliage basecobalt OK 93.06 ou par l'alliage de base nickel OK 92.35. On peut aussi utiliser OK 85.58 avec son mtal dpos ultra-rapide.

Aprs le soudage, on doit laisser refroidir la pice dans une matire isolante.Usiner les bords de coupe par meulage.

Mtaux d'apportSous-couchesOK 68.82

Rechargement durOK 93.06OK 92.35OK 85.58

Outils pour le coupage lames cisailler chaud

54

Recommandations de soudageLa prparation du chanfrein est comme indique ci-dessus sur le croquis.

Prchauffage environ 200-250C, suivant la teneur en carbone du mtal debase.

Ensuite dposer une passe en sous-couche approximativement de 4 mm avecOK 68.82.

Recharger avec OK 93.06 en 3 passes au maximum.

Mtaux d'apportPasse en sous-couchesOK 68.82

Rechargement durOK 93.06 conditions de service chaud et froidOK 85.58 conditions de service froidOK 84.52 conditions de service froid

Outils pour coupage, estampage et poinonnage

55

Recommandations de soudageLes cnes de concasseurs sont normalement fabriqus en acier austnitique aumanganse 14% (non-magntique) et souds froid. On doit viter des tempra-tures suprieures 150-200C de la pice pendant le soudage.

Etant donn les dimensions et l'paisseur du cne, la dissipation de la chaleurvite normalement une monte en temprature trop grande dans la partie dusoudage.

Pour la reconstitution on utilisera OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71. Pour lerechargement dur OK 84.58 ou OK Tubrodur 15.80 sont appliqus.

Mtaux d'apportPasse en sous-couchesOK 67.45, OK 67.52OK Tubrodur 14.71

Rechargement durOK 84.58OK Tubrodur 15.80

Cnes de concasseurs

56

Recommandations de soudageLa plupart des poulies de grue sont fabriques en acier fortement alli au carbone.Pour cela il est ncessaire de prchauffer 200-300C et ensuite de procder unrefroidissement lent. Si possible le soudage automatique ou semi-automatique doittre utilis, la roue tant positionne dans un mcanisme rotatif.

L'usure tant provoque par frottement mtal sur mtal, on recommande unmtal dpos tenace avec une duret de 30-35 HRC.

Mtaux d'apportOK 83.28, OK 83.29OK Tubrodur 15.40OK Tubrodur 15.40S/OK Flux 10.71

Poulies de grues

57

Marteaux broyeurs

Recommandations de soudageLes marteaux-broyeurs sont fabriqus en acier moul faiblement alli (magntique)ou en acier austnitique au manganse (non-magntique). Pour viter que le mar-teau ne casse lui mme, on doit dposer une passe tenace en sous-couches avantle rechargement en acier faiblement alli.

Pour cela, on peut dposer une passe de OK 67.45, OK 68.81, OK 68.82 ou OK Tubrodur 14.71.

Le rechargement peut ensuite tre effectu en une ou deux passes avec lesmetaux d'apport ci-dessous.

Reconstituer les aciers austnitiques au manganse avec OK 86.28 et ensuitefaire le rechargement comme sur les aciers faiblement allies.

Mtaux d'apportMarteaux en acier alli moulSous-couchesOK 68.81, OK 68.82OK Autrod 16.75 ouOK 67.45 OK Tubrodur 14.71

Rechargement durChoc + abrasionOK 83.50OK 83.53OK Autrod 13.91OK Tubrodur 15.52

Abrasion + choc faibleOK 84.78OK Tubrodur 14.70

Marteaux-broyeurs en acieraustnitique au mangansePasses de reconstitutionOK 86.28OK Tubrodur 15.60 ou Tubrodur 15.65Rechargement dur comme pour les marteaux-broyeurs en acier moul

58

Recommandations de soudageLes bords de guidage et chaque face de la lame sont rechargs. Pour amlio-rer la capacit de rendement et la dure de vie, les lames doivent tre rechar-ges avant leur utilisation.

Mtaux d'apportUsure abrasive extrmeOK 84.78OK Tubrodur 14.70 OK Autrod 13.91

Usure abrasive moyenneOK 83.50, OK 83.65OK Tubrodur 15.52OK Autrod 13.90

Lames de scrapers

59

Recommandations de soudageLes godets de dragues en acier austnitique au manganse et spcialement leurslvres sont soumis l'usure abrasive.

Avant l'usage des godets de dragues neufs, on doit les recharger pour amliorerleur dure de vie et leur efficacit.

Les godets de dragues doivent tre rpars avant d'attendre l'usure extrme. Leslvres uses peuvent tre remplaces par une bande rapporte et soude avec OK 67.52. Les lvres doivent tre recharges des deux cts.

Les lvres neuves peuvent tre soudes sur le godet avec OK 68.81, OK 68.82 ouOK Tubrodur 14.71. Un rechargement dur prventif des lvres est effectu avec OK 84.78 ou OK Tubrodur 14.70. Pour reconstituer les lvres, OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71 sont les produits appropris. Pour le rechargement dur, OK84.78, OK Tubrodur 14.70 ou OK Tubrodur 15.80 sont utiliss.

Mtaux d'apportAssemblage RechargementOK 68.81 OK 68.82 Abrasion + choc + pressionTubrodur 14.71 OK 84.78

OK Tubrodur 14.70Reconstitution ou OK Tubrodur 15.80sous-couchesOK 67.45 OK 67.52OK Tubrodur 14.71

Godets de dragues

60

Recommandations de soudage Le guidage L'usure se prsente normalement sur les parties indiques, figure 1: dans la partie infrieure du 'flanc choc' (A) dans la partie infrieure de la surface cylindrique (B) dans le canal du transport pour le matriel d'extraction (C) Le soudage est effectu avec OK 83.28.

L'alsoir L'usure se prsente sur les parties indiques, figure 2: l'arrt de la tte (A) sur la face extrieure du cylindre (B)

L'arrt doit tre rpar si la surface est use sur une profondeur d'environ 4 mm.OK 83.28 est utilise pour la reconstitution avant le rechargement dur avec OK 84.84.OK 84.84 est utilise en position verticale descendante. Si possible, I'alsoir doit

tre positionn 45. On soude par des passes tires parallles avec un carte-ment des passes de 2 mm. Elles ne doivent pas se toucher entre elles, figure 3.

La couronne pilote L'usure se prsente sur les parties indiques, figure 4 et 5: dans la rainure l'arrt de la tte (A) sur les parties extrieures de la face extrieure du cylindre (B)

La rainure doit tre rpare si la surface est use sur une profondeur d'environ 4 mm. Utiliser l'lectrode OK 83.28. La surface est rpare de la mme manireque l'alsoir.

Mtaux d'apportRechargement durOK 83.28, OK 83.53 ou OK 84.84

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Trpans de forage

61

Recommandations de soudageLe soudage est effectu froid sans prchauffage. Soudez avec des passes courtes, 25 mm au maximum, suivant l'paisseur Martelez la soudure avec un marteau bout arrondi immdiatement aprs

chaque passe. Ne chauffez pas la zone environnante de la soudure plus fort que ne peut

endurer votre la main. Refroidissez la zone environnante de la soudure par air comprim. Utilisez le plus petit diamtre d'lectrode avec un faible courant. Soudez en direction des bords du matriau du plus mince au plus pais Utilisez des passes tires sans balayage Percez un trou aux deux extrmits de la fissure pour arrter sa propagation.

Une prparation en U est conseille, on peut l'effectuer en gougeant la fissureavec OK 21.03.

Le gougeage avec OK 21.03 est vraiment conseill car cela permet d'liminerl'huile et le graphite.

Si possible on doit positionner le bloc afin de pouvoir le souder plat.

Mtaux d'apport GougeageOK 21.03

Rparation des fissuresOK 92.18OK 92.60

Bloc de moteur en fonte

62

Recommandations de soudageAvant le soudage, la surface doit tre nettoye minutieusement. La vis d'extrusion,qui est positionne dans un vireur, doit tre prchauffe 100-200C si l'paisseurest supprieure 10 mm. On peut effectuer le soudage avec OK 93.06 (base decobalt), OK Tubrodur 15.86 ou OK 92.35 (base de nickel).

Ensuite laisser refroidir lentement dans une matire isolante et meuler ladimension souhaite.

Mtaux d'apport OK 93.06 Cette lectrode est plus dure que OK 92.35 mais moins rsistante contre les varia-tions de temprature. Usinage: Outils au carbure cment

OK 92.35 Cette lectrode est moins dure que OK 93.06 mais offre une meilleure rsistanceaux variations de temprature. Usinage: bon

Vis d'extrusion pour plastique et caoutchouc

63

Recommandations de soudageOK 84.84 est dpose par des passes troites dans la priphrie de la vis (B).

Pour la face de la compression (A) on recommande OK 84.78, OK Tubrodur 14.70 ou OK Tubrodur 15.80 mais par des passes balayees pour recharger toute lasurface.

Mtaux d'apportOK 84.84OK 84.78OK Tubrodur 14.70OK Tubrodur 15.80

Vis sans fin tranporteusespour presse briques

64

Recommandations d'emploiOK 21.03 est une lectrode enrobe pour le gougeage, coupage et prparation desbords d'acier, d'acier inoxydable, fonte, acier austnitique au manganse etmtaux non-ferreux comme aluminium et alliages de cuivre.

L'lectrode est utilise avec des transformateurs ou des redresseurs usuels etl'air comprim avec porte-lectrode spcial ne sont pas ncessaires. Vous trouve-rez les paramtres recommands sur l'emballage.

On obtient une coupe rgulire et lisse et le soudage peut s'effectuer sansautres oprations; toutefois, lors du gougeage de l'acier inoxydable un lger meu-lage est conseill.

L'arc est amorc de la mme faon que les lectrodes de soudage et pouss enavant dans un angle de 5-15, comparable un mouvement de scie. Pour des cou-pes plus profondes la procdure est rpte.

OK 21.03 est approprie pour chaques positions excepte en verticale montante.

Mtal d'apportOK 21.03

Gougeage coupage perage

65

Recommandations de soudageLes bords doivent tre prpars comme prsents sur le schma. L'acier faible-ment alli doit tre prchauff 150-200C. Une passe en sous-couches (A) estralise avec OK 93.07. Le rechargement dur (B) est effectu avec OK 93.06. Si unrechargement plus important est ncessaire, OK 93.07 peut tre dpose commepasse intermdiaire.

Mtaux d'apportPasse pour sous-couchesOK 93.07

Rechargement durOK 93.06

Pinces pour les tempratures leves

66

Recommandations de soudageLa crote de moulage ou les inclusions de sable doivent tre limines avec OK 21.03.

Avant le soudage tous les bords doivent tre arrondis.Soudez avec OK 92.18. Pour les petites cavits, on prfrera des lectrodes

avec un diamtre de 2,5 ou 3,2 mm.Souder en direction des bords extrieurs, viter le balayage. Dposer seulement

des passes courtes. Si possible, martelez la soudure immdiatement aprs le sou-dage avec un marteau bout arrondi.

Mtaux d'apportGougeageOK 21.03

RparationOK 92.18

Fonte grise dfauts de fonderie

Recommandations de soudageNormalement les marteaux pour les broyeurs battoir sont fabriqus en acieraustnitique au manganse, quelquefois en acier moul. Pour amliorer leur durede vie, les marteaux neufs doivent tre rechargs dur avant leur utilisation.

Les marteaux uss doivent tre souvent reconstitus avant le rechargement dur.Les alliages de reconstitution sont OK 83.28 pour l'acier moul et OK 67.45 ou OK 68.81 pour l'acier austnitique au manganse. Pour le soudage semi-auto-matique, OK Tubrodur 15.40 pour l'acier moul et OK Tubrodur 14.71 pour l'acieraustnitique au manganse peuvent tre utiliss.

Dans le cas d'une forte charge de broyage, le mtal depos tenace de OK 84.58ou OK Tubrodur 15.52 offrent la meilleure rsistance. Pour le broyage de fine gra-nulomtrie, le mtal trs dur de OK 84.78 ou OK Tubrodur 14.70 est parfaitementappropri.

Pour soutenir le mtal en fusion et conserver une forme correcte on utilisera despatins en cuivre.

Mtaux d'apportReconstitution - acier moulOK 83.28OK Tubrodur 15.40

Reconstitution - acier austnitique en manganseOK 67.45OK Tubrodur 14.71

Rechargement durUsage abrasifOK 84.78OK Tubrodur 14.70

Abrasion + chocOK 84.58OK Tubrodur 15.52OK Tubrodur 15.80

67

Marteaux

68

Recommandations de soudagePour rparer ces pices, on doit utiliser le procd de soudage sous flux ou le pro-cd de soudage l'arc au fil fourr.

1 3 passes sont d'abord dposes (A), suivies de la passe (B), comme indiqusur le schma.

Dans le cas d'utilisation de fil fourr, la soudure peut tre dpose par despasses balayes.

Si l'lectrode enrobe est utilise, on peut souder transversalement (B).

Mtaux d'apportOK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71OK Tubrodur 15.40/CO2OK Tubrodur 15.43 sans gazOK 83.28OK Autrod 13.89/CO2

Galets-tendeurs roulettes de support

69

Recommandations de soudageEliminez les fissures par un gougeage avec OK 21.03.

Prparez un joint en U ou en double U.Si possible, on doit viter la propagation d'une fissure par deux trous percs aux

extremits de celle-ci.Pour une plus forte rsistance mcanique, utilisez OK 92.60 ou OK Tubrodur

15.66. Souder par cordons courts avec des lectrodes de 2,5 ou 3,2 mm. Il estrecommand de marteler les cordons avec un marteau bout arrondi immdiate-ment aprs le soudage pour viter la fissuration adjacente en raison du retrait de lasoudure lors du refroidissement.

Mtaux d'apportGougeageOK 21.03

Rparation des fissuresOK 92.60OK Tubrodur 15.66

Supports de machines rparation de fonte grise

70

Recommandations de soudageEnlever par usinage le mtal usag sur une profondeur suffisante pour que le dpotde rechargement ne soit pas limin par l'usinage ultrieur.

Avant prchauffage et soudage arrondir tous les bords.Suivant la taille de la pice, prchauffer 150-200C et raliser une sous-

couche avec OK 68.82 pour absorber les contraintes de soudage.Dposez 2 ou 3 passes avec l 'lectrode d' acier ultra-rapide OK 85.65,

suivant la hauteur du rechargement. Le mtal dpos a une duret d'environ 60 HRC. Laisser refroidir lentement l'abri des courants d'air puis procder l'us-inage par meulage pour obtenir les dimensions correctes.

Mtaux d'apportOK 85.65

Outils d'estampage en acier faiblement alli

71

Recommandations de soudageMeuler les bords endommags et prchauffer la pice 350-500C, suivant sadimension. Si possible, dposer une passe avec OK 68.82 et la marteler chaud.

Dposez des passes troites et courtes avec OK 85.65 et les marteler lorsqu'-elles sont encore rouges. Proceder la reconstitution suffisante de faon per-mettre l'afftage la dimension prvue. Pendant le soudage, la temprature nedoit pas tre infrieure la temprature de prchauffage, ensuite laisser la fraise serefroidir lentement dans une matire isolante.

Usinage: seulement par meulage

Mtaux d'apportPasse poursous-couchesOK 68.82

Rechargement durOK 85.65

Fraises coupantes pour aciers et mtaux

72

Recommandations de soudageOn doit utiliser un matriel pour permettre une rotation pendant le prchauffage etle soudage.

Recharger la partie des flancs (A) avec une passe dure. La pointe du bord (B) estrecharg en une ou deux passes. Des passes longitudinales sont dposes sur lesbords. Ensuite les bords sont meuls au profil dsir.

Suivant la duret demande, OK 93.06 ou OK 93.01 peuvent tre utilises.

Mtaux d'apportOK 93.06 42 HRCOK 93.01 55 HRC

Mlangeurs

73

Recommandations de soudageAvant le soudage on doit gouger les parties uses avec l'electrode OK 21.03 ou lesmeuler. Les faces actives seront rechargs avec OK 83.65, OK 84.78 ou bien avecles fils fourrs 14.70 ou OK Tubrodur 15.52.

Deux ou trois passes au maximum doivent tre dposes pour une meilleureprotection contre l'abrasion.

Pour maintenir le bain de fusion pendant la reconstitution des artes et desangles, on utilisera des supports en cuivre.

Le mtal dpos peut tre usin seulement par meulage.Les vis fortement uses peuvent tre recharges avec OK 83.28 avant le rechar-

gement dur.Pour rduire l'usure, le dpt sera fait suivant le sens de fonctionement en cours

de travail.

Mtaux d'apportGougeageOK 21.03ReconstitutionOK 83.28 OK 83.29

Rechargement dur Abrasion forte OK 84.78OK Tubrodur 14.70OK Tubrodur 15.80

Abrasion moyenne OK 83.65OK Tubrodur 15.52

Tarires

74

Recommandations de soudageLes rails de classes 700 et 900A doivent tre prchauffs 350 et 400C.Pour le support de la passe de fond, on doit utiliser des briques cramiques rf.OK Backing 21.21.

La semelle du rail est soude avec OK 74.78 par la technique de passes troites.Ensuite on utilisera des patins en cuivre enveloppant le joint. Le remplissage se

fera avec l'lectrode OK 74.78. En dernire couche OK 83.28 sera dpose enpasses balayes.

Meuler grossirement pendant que la soudure est chaude. Laisser refroidir len-tement sous calorifuge. Aprs le refroidissement le parachvement final peut treeffectu.

Mtaux d'apportSupport de bainOK Backing 21.21

AssemblageOK 74.78

Rechargement durOK 83.28

Assemblage de rails

75

Recommandations de soudage Grades au carbone - mangansegrade du rail 700 A prchauffage 350C (250 selon S.N.C.F.)

900 A 400C (325 selon S.N.C.F.)1100 A 450C (450 selon S.N.C.F.)

Les tables de roulement, extrmits et curs de rails. On peut utiliser les techniques passes troites ou balayes. Les figures A et Bmontrent en exemple les passes balayes pour diffrents procds de soudage.Quelquefois il est recommand de dposer une passe de support le long du borddu rail, avant remplissage.

Les fils fourrs ont vraiment plus d'avantages pour le soudage automatique.

Mtaux d'apportOK 83.27 ou OK Tubrodur 15.43 environ 35HRCOK 83.28 ou OK Tubrodur 15.41 environ 30HRC

Types austnitiques au manganse Souder le plus froid possible avec une technique passes troites.

Si il est necessaire de faire plus de trois passes, une sous-couche au-dessousdes passes finales doit tre effectue avec un mtal d'apport austnitique avec OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71.

Mtaux d'apportReconstitution Rechargement durOK 67.45 OK 86.28OK Tubrodur 14.71 OK Tubrodur 15.65

Rparation des rails par rechargement

A. SMAW

Electrode enrobe

B. FCAW

Fil fourr

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Recommandations de soudageLes pointes uses peuvent tre remplaces par des nouvelles. Pour l'assemblage on utilisera OK 67.45 ou OK 68.82. Le ct intrieur de la pointe est recharg avec les lectrodes OK 84.78, OK 84.84 ou les fils fourrs OK Tubrodur 14.70 ou OK Tubrodur 15.80. Un rechargement en quadrillage est dpos sur les flancs des dents.

Mtaux d'apportAssemblageOK 67.45OK 68.82

Rechargement dur Abrasion forte OK 84.78OK Tubrodur 14.70

Abrasion forte + choc OK 84.84OK Tubrodur 15.80

Dents de rippers pour le revtement en asphalte

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Recommandations de soudageLe cylindre ou les barres changeables de broyeur sont fabriqus en acier austni-tique au manganse (non-magnetique). Comme tous les aciers austnitiques au manganse, on doit viter la surchauffe du matriau pendant le soudage.

Avant le soudage, la surface doit tre nettoye et la fissuration examine. Ondoit gouger les fissures avec OK 21.03 et effectuer la rparation avec OK 67.45 ouOK Tubrodur 14.71.

OK 86.28 est applique pour le rechargement dur en manuel et OK Tubrodur15.60 pour le rechargement dur en semi-automatique.

Mtaux d'apportGougeage OK 21.03

Rparation des fissuresOK 67.45OK Autrod 16.95OK Tubrodur 14.71

Placage durOK 86.28OK Tubrodur 15.60OK Tubrodur 15.65

Cylindres de concassage

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Recommandations de soudageNormalement ces lames sont fabriques en acier faiblement alli trempant.

On peut souder sans prchauffage avec OK 67.45 ou OK 67.52. Seulement pourle soudage des tles de fortes paisseurs, un prchauffage est recommand. Lasoudure est trs tenace, rsistante la fissuration et peut absorber plus de con-traintes de soudage. Si l'on demande une rsistance mcanique plus leve, OK 68.82 est une alternative.

Mtaux d'apport OK 67.45, OK 67.52OK Tubrodur 14.71OK 68.82

Lames de scrapers

LamesTle du godet

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Recommandations de soudageReconstitutionNettoyer minutieusement les pices pour examiner les dfauts et les fissures. Eli-miner les parties dfectueuses par meulage ou gougeage. Si un usinage est encorencessaire, usiner 5 mm au-dessous de la dimension finale.

Dans le cas ou les lectrodes faiblement allies comme OK 83.28, OK 74.78 oule fil fourr OK Tubrodur 15.40 sont utiliss, le prchauffage peut tre ncessaire, siles arbres se composent de mtaux allis ou fortement allis au carbone.

Ceq>0,45-0,6 environ 200CCeq>0,6: environ 350CLes tempratures de prchauffage recommandes pour les diffrents

mtaux et les paisseurs sont indiques dans le tableau en page 7.OK 68.82, OK 67.45 et OK Tubrodur 14.71 peuvent tre utiliss sans pr-

chauffage, suivant le diamtre de l'arbre.Pour diminuer les dformations, le mtal dpos est rparti selon le schma.

Ensuite aprs le soudage on doit laisser refroidir lentement.Pour le soudage automatique ou semi-automatique, on doit utiliser des

systmes de positionnement pour faire tourner la pice sur son axe afin depermettre le soudage priphrique avec OK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71.

L'arbre cass peu tre rpar avec OK 74.78 ou OK 68.82. Les mme rglessont appliques pour le prchauffage comme pour la reconstitution. La prpa-ration des bords est effectue de prfrence en U.

Mtaux d'apport Rechargement dur avec prchauffageOK 83.28, OK 83.29OK Tubrodur 15.40OK Autrod 13.89OK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71

Rechargement dur sans prchauffageOK 68.82OK Autrod 16.75OK 67.45, OK 67.52OK Tubrodur 14.71OK Autrod 16.95

AssemblageOK 74.78 prchauffageOK 68.82 prchauffage non ncessaire

Arbres

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Recommandations de soudageLes dents d'excavateur, qui sont surtout exposes aux chocs, sont souvent fabri-ques en acier austnitique au manganse. Ce matriau doit tre soud le plusfroid possible. On utilise OK 86.08 ou OK Tubrodur 15.60 pour la reconstitution.Les dents neuves ou rpares peuvent tre recharges avec OK 84.58, OK Tubro-dur 15.52, OK 84.78 ou OK Tubrodur 14.70.

On doit recharger les dents pour l'usage grossier rocheux ou pierreux en passeseffectues paralllement en direction du mouvement des dents, voir la figure. Lesgrosses roches glissent la surface des cordons sans contact avec le mtal debase.

Mtaux d'apportReconstitutionOK 86.08OK Tubrodur 15.60

Rechargement durAbrasion +chocOK 84.58OK Tubrodur 15.52

Abrasion forteOK 84.78OK Tubrodur 14.70

Dents d'excavateur, de pelles Type d'usure: choc

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Recommandations de soudageLes dents utilises dans un environnement abrasif, par exemple le sol grain fin,sont souvent fabriques en acier faiblement alli et tremp, mais quelquefoisl'acier austnitique au manganse est utilis. Le rechargement doit tre dpos en passes croises comme montr ci-dessus. Les dents faiblement allies sont pr-chauffes environ 200C. Les aciers austnitiques au manganse sont souds froid. Le schma des passes croises du rechargement et la distance des cordons entre eux influent fortement sur la rsisante l'usure.

La plupart des engins de terrassement doivent oprer dans un environnement ou ils sont en contact avec un mlange de matriaux abrasifs gros et fins. On utili-se gnralement un rechargement en quadrillage.

Mtaux d'apportReconstitutionOK 83.28OK Tubrodur 15.40

Rechargement durAbrasion + chocOK 84.58OK Tubrodur 15.52

Abrasion forteOK 84.78OK Tubrodur 14.70

Dents de pellesType d'usure: abrasion - rosion du sable

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Recommandations de soudage Les pointes ou les becs de remplacement sont normalement fabriqus en acier austnitique au manganse, mais quelquefois en acier tremp. Dans les deux cas, le soudage est effectu avec des mtaux tenaces austnitiques.

Pour un rechargement ventuel voir les deux prcedents chapitres.

Mtaux d'apportOK 67.45, OK 67.52OK Tubrodur 14.71OK Autrod 16.95

Dents d'excavateursAssemblage de pointes neuves

Pointerapporte

Mtal de soudage

Dent use

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Recommandations de soudageCes supports de dents sont normalement fabriqus en acier faiblement alli ettremp. Le support est soud aux lvres du godet avec OK 48.XX avec prchauff-fage 150-200C. OK 67.52 et OK 68.82 peuvent tre utilises sans prchauffage.

Les supports peuvent tre reconstitus avec OK 83.28 ou OK Tubrodur 15.40 etprotgs contre l'usure. OK 83.50 ou OK Tubrodur 15.52 sont utiliss pour obtenirune duret leve.

Si les lvres du godet se compose d'acier non-magnetique (acier austnitique au manganse), les supports sont souds sans prchauffage avec OK 67.45, OK 67.52 ou OK 68.82.

Mtaux d'apportAssemblage Rechargement durOK 48.30 3035 HRCOK 67.45, OK 67.52 OK 83.28OK 68.82 OK Tubrodur 15.40

5560 HRCOK 83.50OK 83.53OK Tubrodur 15.52

Supports de dents

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Recommandations de soudagesLa rparation des patins est effectue par soudage des profils (barres) sur le patinus.

On doit nettoyer le patin, puis souder le profil sur celui-ci avec un cartement desbords de 2-3 mm. La squence de soudage correspond la figure ci-dessus, et l'onsoude du milieu en direction des bords.

La procdure reste la mme que le patin de chenille soit en acier austntique aumanganse ou bien en acier au carbone.

Si un profil us doit seulement tre rpar par rechargement dur, on peut utiliserdes supports en cuivre pour obtenir le profil correct.

Mtaux d'apport AssemblageOK Autrod 12.51OK 68.82

AssemblageOK Tubrodur 15.40OK 83.50OK 83.53OK 84.58OK Tubrodur 15.52

Patins de chenilles

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Recommandations de soudageLe rechargement doit tre effectu de prfrence sur un banc de soudage circulai-re automatique qui positionne les galets.

Le soudage automatique ou semi-automatique est ralis en passes circulaires.Si on utilise OK Tubrodur 15.40, un faible meulage sera ncessaire car la surfa-

ce est relativement lisse aprs le soudage. On peut appliquer le procd de sou-dage sous flux avec le mme fil et avec OK Flux 10.71.

Le mtal dpos est usinable.

Mtaux d'apport OK 83.28OK 83.29OK Tubrodur 15.40OK Tubrodur 15.40S/OK Flux 10.71

Galets de roulement

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Recommandations de soudageLes siges de vannes sont fabriqus en fonte ou en acier forg. Suivant leur tailleet leur composition ils doivent tre prchauffs 100-200C.

Pour obtenir la meilleure rsistance contre l'abrasion et la corrosion, on doitdposer deux ou trois passes.

On doit laisser refroidir trs lentement. Les cordons de soudure sont trs tena-ces et rsistants l'usure; on peut les usiner par meulage.

L'alliage de base au cobalt de OK 93.06 est utilis pour les applications au-dessus de 500C.

Pour les tempratures au-dessous de 500C, le type OK 84.42, fortement alliau chrome, peut tre utilis.

Pour les vannes obturateur en bronze, on utilise OK 94.25.

Mtaux d'apportOK 93.06 HRC 4045OK 84.42 HRC 4449OK 94.25

Siges de vannes

OK 92.26 et une lectrode base de nickel recommande pour les aciers souda-bilit limite et contrainte leves, chaleur, fatigue comme lapplication montre ci-dessus pour la reparation des galets supports et bandages de fours.

Cette lctrode galement utilise pour les assemblages des alliages au nickeltel que linconel 600 ou alliages similaires, convient aussi pour les assemblageshtrognes comme le