FR2950553A1

FR2950553A1 - Cored yarn for e.g. electric arc welding or tungsten inert gas welding of workpieces such as pipes and vessels, comprises an outer steel casing containing filling elements based of iron powder, carbon, silicon, manganese, and chromium

Info

Publication number: FR2950553A1
Application number: FR0956724A
Authority: FR
Inventors: Bruno Leduey; Galand Elodie Moine
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude; Air Liquide Welding France
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude; Lincoln Electric Co France SA
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-01

Abstract

The cored yarn comprises an outer steel casing containing filling elements (10-30 wt.%) based of iron powder, 0.001-0.05 wt.% of carbon, 0.1-0.3 wt.% of silicon, 0.7-1.7 wt.% of manganese and 0.15-1.15 wt.% of chromium. The casing is made of carbon-manganese steel in which the content of carbon is 0.01-0.09 wt.% and manganese is 0.1-0.5 wt.%. Independent claims are included for: (1) a process for electric arc welding, submerged arc welding under solid flux or tungsten inert gas (TIG) welding; and (2) a welded joint.

Description

L'invention porte sur un fil fourré de soudage à base de chrome pour le soudage à l'arc submergé ou le soudage TIG, automatique ou manuel, présentant de bonnes caractéristiques de résilience et de résistance à la corrosion et/ou à l'érosion. Pour certaines applications industrielles, il est nécessaire de disposer d'un métal d'apport, c'est-à-dire un fil de soudage, qui permet de réaliser une soudure présentant une bonne résistance dans le temps à la corrosion/érosion, ainsi que de bonnes propriétés de résilience, en particulier lorsque les soudures sont réalisées sur des équipements, telles des canalisations ou des cuves, de transport ou de stockage de produits plus ou moins corrosifs. Ajouter du chrome au métal d'apport, c'est-à-dire au fil fusible de soudage, permet d'augmenter la résistance à la corrosion/érosion. Si le métal de base en contient, c'est-à-dire la ou les pièces à souder, il faut également que la zone fondue de la soudure contienne du chrome de manière à ce que la résistance à la corrosion/érosion soit équivalente dans toutes les zones en contact avec le milieu corrosif, c'est-à-dire le métal de base et le joint soudé. Cependant, on constate que l'ajout de chrome dans la zone fondue pour améliorer la résistance à la corrosion/érosion engendre, de façon générale, une diminution des valeurs de résilience. Or, diminuer la résilience d'une soudure n'est souvent pas acceptable au plan industriel, en particulier lorsqu'il s'agit de fabriquer et d'assembler des tubes pour la construction des circuits secondaires, notamment la salle des machines, de centrale de production d'énergie ou analogues, dans lesquels circulent des fluides à haute pression et/ou corrosifs. En effet, réaliser des soudures de moindre résilience pourrait conduire à un problème de rupture lors de la construction ou pendant le fonctionnement de l'équipement ainsi soudé. De là, un problème qui se pose est de disposer de consommables de soudage, tels des fils de soudage, permettant d'obtenir des soudures présentant de bonnes caractéristiques non seulement de résilience mais aussi de résistance à la corrosion/érosion, et qui puissent en outre être utilisés dans différents procédés de soudage, en particulier en soudage automatique à l'arc submergé (AS) ou en soudage TIG automatique ou manuel avec apport de fil fusible. A chromium-based solder cored wire for submerged arc welding or TIG welding, automatic or manual, having good resilience and corrosion and / or erosion resistance characteristics. . For certain industrial applications, it is necessary to have a filler metal, that is to say a welding wire, which makes it possible to produce a weld having a good resistance in time to corrosion / erosion, as well as that good properties of resilience, especially when the welds are performed on equipment, such as pipes or tanks, transport or storage of more or less corrosive products. Adding chromium to the filler metal, ie the welding fuse wire, increases the resistance to corrosion / erosion. If the base metal contains, that is to say the part or parts to be welded, it is also necessary that the melted zone of the weld contains chromium so that the resistance to corrosion / erosion is equivalent in all areas in contact with the corrosive medium, ie the base metal and the welded joint. However, it is found that the addition of chromium in the melted zone to improve resistance to corrosion / erosion generally leads to a decrease in resilience values. However, reducing the resilience of a weld is often not acceptable at the industrial level, especially when it comes to manufacturing and assembling tubes for the construction of secondary circuits, including the engine room, power plant for producing energy or the like, in which high pressure and / or corrosive fluids circulate. Indeed, making welds of less resilience could lead to a problem of rupture during construction or during operation of the equipment thus welded. A problem that arises is to have welding consumables, such as welding wires, making it possible to obtain welds having good characteristics not only of resilience but also of resistance to corrosion / erosion, and which can in in addition to being used in various welding processes, in particular in automatic submerged arc welding (AS) or in automatic or manual TIG welding with fuse threading.

Une solution selon l'invention est alors un fil fourré de soudage formé d'une enveloppe externe en acier, de préférence en acier carbone-manganèse, contenant des éléments de remplissage à base de poudre de fer, lesdits éléments de remplissage représentant de 10 à 30% de la masse totale du fil, caractérisé en ce qu'il contient, par rapport à la masse totale du fil : de 0,01 à 0,09 % de carbone, de 0,10 à 0,60 % de silicium, de 1 à 2 % de manganèse et de 0,1 à 1.2 % de chrome. Selon le cas, le fil fourré de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'enveloppe externe est en acier carbone-manganèse, de préférence la teneur en C est comprise entre 0.01% et 0.09% et la teneur en Mn est comprise entre 0,1 et 0,5 % par rapport à la masse totale de l'enveloppe. - il contient, par rapport à la masse totale du fil, de 0,01 à 0,080% de carbone, de 0,1 à 0,5% de silicium, de 1 à 1,9% de manganèse et/ou de 0,25 à 1% de chrome. - il contient, par rapport à la masse totale du fil, de 0,01 à 0,070% de carbone, de 0,1 à 0,4% de silicium, de 1 à 1,7% de manganèse et de 0,3 à 1% de chrome. - les éléments de remplissage (i.e. le flux) contiennent, par rapport à la masse totale du fil, de 0,001 à 0,08% de carbone, de 0,1 à 0,6% de silicium, de 0,55 à 1,9% de 10 manganèse et de 0,1 à 1,2% de chrome. - les éléments de remplissage contiennent, par rapport à la masse totale du fil, de 0,001 à 0,06% de carbone, de 0,1 à 0,4% de silicium, de 0.7 à 1.7% de manganèse et de 0.15 à 1.15% de chrome. - les éléments de remplissage contiennent, par rapport à la masse totale du fil, de 15 0,001 à 0,05% de carbone et de 0,1 à 0,3% de silicium. - les éléments de remplissage contiennent éventuellement du CaF2 (spathfluor), de préférence en une teneur inférieure à 15 % par rapport à la masse totale de fil. - il est de type à poudres métalliques (metal cored en anglais) ou basique. - il est fabriqué selon la technique dite ChemetronTM (feuillard formé en U, rempli 20 puis formé en O) ou selon la technique dite OerlikonTM (fil tubulaire soudé puis ensuite rempli d'éléments de remplissage). Dans le cadre de la présente invention, les analyses des fils sont faites en utilisant une méthode d'analyse classique, par exemple la méthode ICP (Inductively Coupled Plasma). 25 L'invention porte également sur un procédé de soudage à l'arc électrique, dans lequel on réalise au moins un joint de soudure sur une ou plusieurs pièces en acier contenant du chrome par fusion progressive par l'arc électrique d'un fil fourré, caractérisé en ce que le fil fourré est un fil selon l'invention. Selon le cas, le fil de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des 30 caractéristiques suivantes : - il est un procédé de soudage à l'arc submergé sous flux solide ou il est un procédé de soudage TIG, automatique ou manuel. - il est un procédé de soudage à l'arc submergé sous flux solide basique. - la ou les pièces à souder sont un ou des éléments d'un équipement servant à 35 l'acheminement ou au stockage de fluide contenant des particules ou substances abrasives ou corrosives, en particulier un ou des tubes, cuves, réservoirs.... Par ailleurs, l'invention porte aussi sur un joint de soudure (joint de soudure) porté par au moins une pièce métallique susceptible d'être obtenu par le procédé et/ou par fusion d'un fil selon l'invention, caractérisé en ce qu'il contient par rapport à la masse de joint considérée de 0,001 à 0,10 % de carbone, de 0,1 à 0,8 % de silicium, de 0,9 à 1,9 % de manganèse, de 0.1 à 1.2% de chrome, moins 0.020 % de phosphore, moins 0.020 % de soufre, moins de 0,05 % d'oxygène, moins de 0.0120 % d'azote et majoritairement du fer. A solution according to the invention is then a flux-cored wire formed of an outer steel envelope, preferably made of carbon-manganese steel, containing iron powder-based filling elements, said filling elements representing from 10 to 30% of the total mass of the yarn, characterized in that it contains, relative to the total mass of the yarn: from 0.01 to 0.09% of carbon, from 0.10 to 0.60% of silicon, from 1 to 2% of manganese and from 0.1 to 1.2% of chromium. Depending on the case, the cored wire of the invention may comprise one or more of the following characteristics: the external envelope is made of carbon-manganese steel, preferably the content of C is between 0.01% and 0.09% and the Mn content is between 0.1 and 0.5% relative to the total weight of the envelope. it contains, relative to the total mass of the wire, from 0.01 to 0.080% of carbon, from 0.1 to 0.5% of silicon, from 1 to 1.9% of manganese and / or from 0, 25 to 1% chromium. it contains, relative to the total mass of the yarn, from 0.01 to 0.070% of carbon, from 0.1 to 0.4% of silicon, from 1 to 1.7% of manganese and from 0.3 to 1% chromium. the filling elements (ie the flux) contain, relative to the total mass of the wire, from 0.001 to 0.08% of carbon, from 0.1 to 0.6% of silicon, from 0.55 to 1, 9% manganese and 0.1 to 1.2% chromium. the filling elements contain, relative to the total mass of the wire, from 0.001 to 0.06% of carbon, from 0.1 to 0.4% of silicon, from 0.7 to 1.7% of manganese and from 0.15 to 1.15 % of chromium. the filling elements contain, relative to the total mass of the yarn, from 0.001 to 0.05% of carbon and from 0.1 to 0.3% of silicon. the filling elements optionally contain CaF 2 (spathfluor), preferably in a content of less than 15% relative to the total mass of yarn. - It is type metal powders (metal cored in English) or basic. - It is manufactured according to the so-called ChemetronTM technique (U-shaped strip, filled and then formed in O) or according to the so-called OerlikonTM technique (welded tubular wire then filled with filling elements). In the context of the present invention, the son analyzes are made using a conventional analysis method, for example the ICP (Inductively Coupled Plasma) method. The invention also relates to a method of electric arc welding, in which at least one solder joint is made on one or more pieces of steel containing chromium by progressive fusion by the electric arc of a cored wire. , characterized in that the cored wire is a wire according to the invention. Depending on the case, the wire of the invention may comprise one or more of the following characteristics: it is a submerged arc welding method under solid flow or it is a TIG welding process, automatic or manual. - It is a submerged arc welding process under basic solid flow. the part (s) to be welded are one or more elements of equipment used for conveying or storing fluid containing abrasive or corrosive particles or substances, in particular one or more tubes, tanks, reservoirs, etc. Furthermore, the invention also relates to a solder joint (solder joint) carried by at least one metal part that can be obtained by the method and / or by melting a wire according to the invention, characterized in that it contains, relative to the considered joint mass, from 0.001 to 0.10% of carbon, from 0.1 to 0.8% of silicon, from 0.9 to 1.9% of manganese, from 0.1 to 1.2 % chromium, less 0.020% phosphorus, less 0.020% sulfur, less than 0.05% oxygen, less than 0.0120% nitrogen and most of the iron.

De préférence, le joint de soudure contient, par rapport à la masse de joint considérée, de 0,001 à 0,09 % de carbone, de 0,1 à 0,7 % de silicium, de 1 à 1,8 % de manganèse, de 0.15 à 1.15% de chrome, moins de 0,015 % de phosphore, moins de 0,015 % de soufre, moins de 0,045 % d'oxygène et moins de 0.010 % d'azote. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce aux explications suivantes données à titre illustratif. Pour se prémunir du risque de corrosion/érosion pendant si possible 60 ans, il faut utiliser un métal de base contenant du chrome. Cette teneur en chrome peut varier suivant l'emplacement et le rôle des pièces en question. Il est donc nécessaire de pouvoir assembler des pièces ayant des teneurs en chrome pouvant être différentes, tout en garantissant la tenue mécanique et la tenue à la corrosion/érosion de la soudure. Le métal de base en question contient entre 0.03 et 0.7% de chrome, entre 0.5 et 1.5% de manganèse, entre 0.1 et 0.5% de silicium, entre 0.01 et 0.2% de carbone, et peut contenir du molybdène, typiquement 0.5%. La soudure doit garantir une teneur en chrome au moins supérieure à environ 0.10% et ce, sur au moins 2 mm d'épaisseur. Preferably, the solder joint contains, relative to the joint mass considered, from 0.001 to 0.09% of carbon, from 0.1 to 0.7% of silicon, from 1 to 1.8% of manganese, from 0.15 to 1.15% of chromium, less than 0.015% of phosphorus, less than 0.015% of sulfur, less than 0.045% of oxygen and less than 0.010% of nitrogen. The invention will now be better understood thanks to the following explanations given for illustrative purposes. To guard against the risk of corrosion / erosion for 60 years if possible, use a base metal containing chromium. This chromium content may vary depending on the location and role of the parts in question. It is therefore necessary to be able to assemble parts having chromium contents that may be different, while ensuring the mechanical strength and resistance to corrosion / erosion of the weld. The base metal in question contains between 0.03 and 0.7% of chromium, between 0.5 and 1.5% of manganese, between 0.1 and 0.5% of silicon, between 0.01 and 0.2% of carbon, and may contain molybdenum, typically 0.5%. The weld must guarantee a chromium content of at least greater than about 0.10% and at least 2 mm thick.

La présente invention propose à cette fin un fil fourré pour le procédé arc submergé et un fil fourré pour le procédé TIG contenant du chrome, qui présentent une bonne résistance à la corrosion/érosion et des caractéristiques de résilience au moins équivalentes à celles des fils classiques sans chrome. Le fil de l'invention contient certains éléments particuliers, à savoir Cr, Si et Mn, en des teneurs précises (% ci-après donnés par rapport à la masse totale du fil) qui permettent d'obtenir ces bonnes propriétés. Comme susmentionné, le chrome (Cr) permet d'augmenter la résistance à la corrosion/érosion, à l'oxydation, le rapport E/R, la résistance à la fatigue, et par ailleurs de conférer une meilleure résistance à l'abrasion et à l'usure. Dans le cadre de l'invention, la teneur en chrome du fil est comprise entre 0.1 et 1.2%. Par ailleurs, le silicium (Si) est un élément désoxydant qui permet, dans le cadre de l'invention, de baisser la teneur en O en zone fondue, ce qui tend à améliorer les résiliences. Cependant, son effet durcissant tend aussi à diminuer les résiliences. Il a donc fallu trouver un compromis sur la teneur en Si du métal fondu pour que la résilience ne soit pas affectée notablement du fait de la présence de Si dans le fil et donc, par conséquent, dans le métal déposé. De là, dans le cadre de l'invention, la teneur en silicium dans le fil est préférentiellement comprise entre 0,10 et 0,60%. The present invention provides for this purpose a cored wire for the submerged arc process and a flux cored wire for the TIG process containing chromium, which exhibit good corrosion / erosion resistance and resilience characteristics at least equivalent to those of conventional wires. without chrome. The thread of the invention contains certain particular elements, namely Cr, Si and Mn, in precise levels (% hereinafter given with respect to the total mass of the yarn) which make it possible to obtain these good properties. As mentioned above, chromium (Cr) makes it possible to increase resistance to corrosion / erosion, oxidation, the ratio W / R, fatigue resistance, and moreover to confer a better resistance to abrasion and to wear. In the context of the invention, the chromium content of the wire is between 0.1 and 1.2%. Furthermore, silicon (Si) is a deoxidizing element which makes it possible, in the context of the invention, to lower the content of O in the molten zone, which tends to improve resilience. However, its hardening effect also tends to diminish resilience. It was therefore necessary to find a compromise on the Si content of the molten metal so that the resilience was not significantly affected by the presence of Si in the wire and therefore in the deposited metal. Hence, in the context of the invention, the silicon content in the yarn is preferably between 0.10 and 0.60%.

En outre, il est souhaitable d'incorporer du manganèse (Mn) dans le fil car c'est un élément désoxydant qui se combine également avec le soufre, évitant ainsi la formation de composés FeS à bas point de fusion qui peuvent provoquer des phénomènes de fissuration. Le manganèse a également un effet trempant. Toutefois, la teneur en manganèse du métal déposé et donc forcément celle du fil doivent être choisies avec soin de façon à bénéficier des effets favorables du manganèse mais sans toutefois détériorer les résiliences car sa présence excessive peut engendrer une détérioration de la résilience. De là, dans le cadre de l'invention, la teneur en manganèse dans le fil est préférentiellement comprise entre 1 et 2%. In addition, it is desirable to incorporate manganese (Mn) into the yarn as it is a deoxidizing element which also combines with sulfur, thus avoiding the formation of low melting FeS compounds which can cause cracking. Manganese also has a soaking effect. However, the manganese content of the deposited metal and therefore inevitably that of the wire must be chosen carefully so as to benefit from the favorable effects of manganese but without, however, deteriorating the resilience because its excessive presence can cause a deterioration of the resilience. Hence, in the context of the invention, the content of manganese in the yarn is preferably between 1 and 2%.

L'invention va être illustrée dans les exemples illustratifs suivants. Les exemples ci-dessous portent sur des échantillons soudés en soudage AS et en soudage TIG avec apport de fil et mises en oeuvre des conditions de soudage du métal déposé (hors dilution) donné ci-dessous. The invention will be illustrated in the following illustrative examples. The examples below relate to welded samples in AS welding and TIG welding with wire feed and implement welding conditions of the deposited metal (out of dilution) given below.

Exemple 1 : Essais de soudage à l'arc submergé Un échantillon est soudé en utilisant un fil fourré de diamètre égal à 3.2 mm qui est fondu par mise en oeuvre d'un procédé de soudage à l'arc submergé (AS) avec utilisation d'un flux OP 121 TTW commercialisé par la société OerlikonTM Les paramètres de soudage utilisés à cette fin sont les suivants : 25 L'essai de soudage est réalisé suivant la configuration montrée en figure 1 qui permet d'obtenir un échantillon de métal déposé hors dilution. La soudure est en effet suffisamment large et épaisse pour pouvoir s'affranchir de la dilution avec le métal de base dans la zone centrale de la soudure. Le chanfrein est choisi d'un angle faible (environ 10°) 30 de façon à limiter la dilution des cordons latéraux avec le métal de base. Le chanfrein est rempli en réalisant 3 cordons de soudure par couche, et suffisamment de couches pour arriver à fleur du métal de base. Le métal de base est de type E24, sa composition n'influence pas les caractéristiques mécaniques obtenues dans la soudure puisque les échantillons de résilience, traction et chimie sont prélevés dans la zone hors dilution. Le 35 type d'éprouvette utilisé pour ces caractérisations est conforme à la norme AWS 5.23. Les éprouvettes sont prélevées à mi-épaisseur et dans l'axe central du métal fondu (zone brute pour les éprouvettes de résilience, non réaffectée thermiquement par la zone suivante). Un jeu de résilience est également prélevé dans la zone interpasse du métal fondu (zone Intensité de soudage (DCEP) : 530 A Tension 29 V Distance tube contact pièce : 23 mm Vitesse de soudage 60 cm/min Energie de soudage 15.4 kJ/cm Température entre passes <150 °C recuite). Cette double caractérisation permet d'évaluer le soudage multipasse. L'assemblage de deux pièces ne peut effectivement pas toujours être réalisé par un seul cordon de soudure. Il peut être nécessaire de réaliser plusieurs cordons de soudure, leur nombre et leur répartition dépendant de l'épaisseur à souder, du type de chanfrein et du procédé de soudage utilisé. Le métal fondu hors dilution est soudé sans préchauffage, ni post-chauffage. Example 1 Submerged Arc Welding Tests A sample is welded using a cored wire of diameter 3.2 mm which is melted by a submerged arc welding (SA) process with the use of An OP 121 TTW flow marketed by OerlikonTM The welding parameters used for this purpose are as follows: The welding test is carried out according to the configuration shown in FIG. 1 which makes it possible to obtain a sample of metal deposited without dilution. . The weld is indeed sufficiently wide and thick to be able to overcome the dilution with the base metal in the central area of the weld. The chamfer is selected at a small angle (about 10 °) so as to limit the dilution of the side beads with the base metal. The chamfer is filled by making 3 weld seams per layer, and enough layers to reach the base metal. The base metal is of type E24, its composition does not influence the mechanical characteristics obtained in the weld since the samples of resilience, traction and chemistry are taken in the zone without dilution. The type of specimen used for these characterizations is in accordance with AWS 5.23. The specimens are taken at mid-thickness and in the central axis of the molten metal (raw zone for the test specimens of resilience, not reassigned thermally by the following zone). Resilience clearance is also taken from the interfering zone of the molten metal (Welding intensity zone (DCEP): 530 A Voltage 29 V Contact tube distance: 23 mm Welding speed 60 cm / min Welding energy 15.4 kJ / cm Temperature between passes <150 ° C annealed). This double characterization makes it possible to evaluate multi-pass welding. The assembly of two parts can not always be achieved by a single weld bead. It may be necessary to make several weld seams, their number and their distribution depending on the thickness to be welded, the type of chamfer and the welding process used. The non-diluted molten metal is welded without preheating or post-heating.

Exemple 2 : Essais de soudage TIG avec apport de fil de soudage Un échantillon est soudé par fusion d'un fil fourré de diamètre égal à 2 mm par mise en oeuvre d'un procédé de soudage TIG avec apport de fil, dans lequel on utilise de l'argon en tant que gaz de protection. Les paramètres de soudage utilisés sont représentatifs d'une application type passe de pénétration pour raboutage de tubes fixes à axe horizontal. Example 2: TIG welding tests with welding wire supply A sample is fusion welded with a flux-cored wire having a diameter of 2 mm by using a wire-fed TIG welding process, in which one uses argon as a shielding gas. The welding parameters used are representative of a typical pass-through application for splicing fixed tubes with a horizontal axis.

Les paramètres de soudage sont les suivants : Intensité de soudage (DCEN) Vitesse de soudage Vitesse d'apport du fil fourré Energie de soudage : Tension : Température entre passes140 A environ 10 cm/min environ 22 cm/min environ 10 kJ/cm de l'ordre de 12-13 V <150 °C Le métal fondu hors dilution est soudé sans préchauffage, ni post-chauffage. Dans ce cas, l'écartement a été fixé à 26 mm au lieu de 30 mm pour les moules arc submergé. En effet, ceci permet de fournir une largeur de métal déposé hors dilution suffisamment grande pour réaliser les échantillons. Ceci s'explique par le fait que le procédé TIG induit une dilution minime sur les côtés du chanfrein par rapport à l'arc submergé. Le temps de soudage est ainsi diminué, tout en fournissant une largeur de métal déposé hors dilution suffisante. La configuration soudée est présentée en Figure 2. The welding parameters are as follows: Welding intensity (DCEN) Welding speed Feeding speed of the cored wire Welding energy: Voltage: Temperature between passes140 At about 10 cm / min about 22 cm / min about 10 kJ / cm in the order of 12-13 V <150 ° C The non-diluted molten metal is welded without preheating or post-heating. In this case, the gap was set at 26 mm instead of 30 mm for submerged arc molds. Indeed, this makes it possible to provide a width of metal deposited out of dilution sufficiently large to make the samples. This is explained by the fact that the TIG process induces a minimal dilution on the sides of the chamfer with respect to the submerged arc. The welding time is thus reduced, while providing a width of deposited metal sufficient dilution. The welded configuration is shown in Figure 2.

Caractérisations obtenues sur métal déposé (hors dilution) L'analyse chimique du métal déposé obtenu suite aux essais des Exemples 1 et 2 est présentée dans le Tableau 1 suivant, ainsi qu' à titre comparatif, l'analyse typique obtenue avec un fil sans chrome. Characterizations obtained on the deposited metal (except dilution) The chemical analysis of the deposited metal obtained following the tests of Examples 1 and 2 is presented in the following Table 1, as well as for comparison, the typical analysis obtained with a wire without chromium .

Tableau 1 Procédé Exemple Exemple 1 Exemple 2 Elements comparatif Arc Submergé TIG Arc Submergé Invention Invention Sans Cr Formule 1 Formule 2 Formule A Formule B C (%) 0.031 0.032 0.031 0.021 0.018 Si (%) 0.28 0.28 0.24 0.28 0.27 Mn (%) 1.22 1.25 1.16 1.35 1.36 P (%) 0.009 0.009 0.009 0.007 0.009 S (%) 0.003 0.004 0.004 0.007 0.008 Cr (%) 0.036 0.330 1.134 0.390 0.153 O (%) 0.044 0.043 0.042 0.016 0.016 N (%) 0.0050 0.0037 0.0052 0.0062 0.0032 Les deux versions du fil fourré pour soudage à l'arc submergé avec (invention) et sans chrome (exemple comparatif) présentent la même analyse de métal déposé hors dilution pour tous les éléments chimiques, sauf le chrome. Leur comparaison permet donc de déterminer l'influence du chrome. Les caractéristiques mécaniques sont données dans le Tableau 2. Tableau 2 Procédé Exemple comparatif Exemple Arc Submergé Exemple TIG Propriéte Arc Submergé Invention Invention mécaniques 1 2 Sans Cr Formule 1 Formule 2 Formule A Formule B Rm (MPa) 449 467 492 514 462 Rp 0.2 (MPa) 389 404 416 470 404 Elongation (%) 30 30 34 25 32 Kv Zone brute 232-241-236 246-234-238 264-230-280 255-254-255 298-298-280 (-20°C)J 236 239 258 255 292 Kv zone recuite 241-249-225 242-248-231 261-282-262 249-273-267 270-272-264 (-20°C) J 238 240 268 263 269 Kv Zone brute 194-248-229 198-240-231 250-247-250 244-255-251 - (-30°C)J 224 223 249 250 - Kv zone recuite 206-245-242 212-170-241 274-260-271 284-250-244 - (-30°C)J 231 208 268 259 - On constate que les valeurs de résiliences, obtenues sur le métal déposé en soudage Arc Submergé et TIG selon l'invention (Ex. 1 et 2) ne sont pas détériorées par l'ajout de 0.15 à 1.13% de chrome dans le métal déposé. En effet, les valeurs de résiliences obtenues dans les différents zones de la soudure (zone recuite et zone brute) sont supérieures en moyenne à celles obtenues dans l'exemple de l'art antérieur. Les valeurs de charge à la rupture (Rm) et limite élastique (RpO.2) sont elles aussi supérieures à celles de l'exemple de fil sans chrome. Les propriétés de traction et de résiliences, habituellement antagonistes, sont dans le cadre de cette invention conjointement maintenues voir même légèrement améliorées. Table 1 Process Example Example 1 Example 2 Comparative Elements Submerged Arc Submerged Arc TIG Invention Invention Without Cr Formula 1 Formula 2 Formula Formula BC (%) 0.031 0.032 0.031 0.021 0.018 Si (%) 0.28 0.28 0.24 0.28 0.27 Mn (%) 1.22 1.25 1.16 1.35 1.36 P (%) 0.009 0.009 0.009 0.007 0.009 S (%) 0.003 0.004 0.004 0.007 0.008 Cr (%) 0.036 0.330 1.134 0.390 0.153 O (%) 0.044 0.043 0.042 0.016 0.016 N (%) 0.0050 0.0037 0.0052 0.0062 0.0032 Both versions of submerged arc-welded cored wire with (invention) and chromium-free (comparative example) exhibit the same undiluted deposited metal analysis for all chemical elements except chromium. Their comparison thus makes it possible to determine the influence of chromium. The mechanical properties are given in Table 2. Table 2 Method Comparative Example Example Submerged Arc Example TIG Propriety Submerged Arc Invention Mechanical Invention 1 2 Cr-free Formula 1 Formula 2 Formula Formula B Rm (MPa) 449 467 492 514 462 Rp 0.2 ( MPa) 389 404 416 470 404 Elongation (%) 30 30 34 25 32 Kv Gross area 232-241-236 246-234-238 264-230-280 255-254-255 298-298-280 (-20 ° C) J 236 239 258 255 292 Kv annealed zone 241-249-225 242-248-231 261-282-262 249-273-267 270-272-264 (-20 ° C) J 238 240 268 263 269 Kv Gross area 194 -248-229 198-240-231 250-247-250 244-255-251 - (-30 ° C) J 224 223 249 250 - Kv annealed area 206-245-242 212-170-241 274-260-271 284-250-244 - (-30 ° C) J 231 208 268 259 - It is noted that the values of resilience, obtained on the metal deposited in submerged arc welding and TIG according to the invention (Ex. not deteriorated by the addition of 0.15 to 1.13% chromium in the deposited metal. In fact, the resilience values obtained in the different zones of the weld (annealed zone and gross zone) are on average greater than those obtained in the example of the prior art. The values of load at break (Rm) and yield strength (RpO.2) are also higher than those of the example of wire without chromium. The tensile and resilient properties, which are usually antagonistic, are within the scope of this invention jointly maintained or even slightly improved.

En outre, la résistance à la corrosion/érosion est quant à elle améliorée du fait de cet ajout de chrome. En effet, le chrome stabilise la ferrite, et de plus, il se combine avec le carbone pour former des carbures en se substituant aux atomes de fer dans Fe3C pour former (Fe,Cr)3C. Dans le tableau 3 ci-après, sont données les analyses des fils des Exemples 1 et 2 selon l'invention. Tableau 3 : Analyses des fils Procédé Exemple 1 Exemple 2 Elements Arc Submergé TIG Invention Invention Formule 1 Formule A C (%) 0.026 0.043 Si (%) 0.23 0.35 Mn (%) 1.44 1.50 Cr (%) 0.35 0.40 L'analyse du fil est différente de celle du métal déposé car l'opération de soudage résulte en la perte ou le gain de certains éléments. La perte d'éléments résulte principalement de la formation d'un laitier sur le cordon de soudure. En effet, les éléments ayant de l'affinité pour l'oxygène, comme le silicium ou le manganèse par exemple, forment des oxydes qui surnage sur le bain de métal fondu et constitue une croûte sur le cordon de soudure lors du refroidissement. Dans une moindre mesure pour les procédés de soudage utilisés dans les exemples 1 et 2, les projections et les fumées participent également à la perte d'éléments lors de l'opération de soudage. Le gain d'éléments, par exemple le carbone et le silicium, se fait par l'intermédiaire du flux arc submergé. Les fils fourrés selon l'invention sont particulièrement adaptés au soudage d'éléments, servant à l'acheminement ou au stockage de fluides contenant des particules ou substances abrasives ou corrosives, en particulier des tubes, des canalisations, des conduites, des pipelines, des tuyaux... mais aussi des cuves, des réservoirs... In addition, the resistance to corrosion / erosion is in turn improved because of this addition of chromium. Indeed, chromium stabilizes ferrite, and in addition, it combines with carbon to form carbides by substituting iron atoms in Fe3C to form (Fe, Cr) 3C. In Table 3 below, are given the son analyzes of Examples 1 and 2 according to the invention. Table 3: Yarn Analysis Method Example 1 Example 2 Submerged Arc Elements TIG Invention Invention Formula 1 Formula AC (%) 0.026 0.043 If (%) 0.23 0.35 Mn (%) 1.44 1.50 Cr (%) 0.35 0.40 The yarn analysis is different from that of the deposited metal because the welding operation results in the loss or gain of certain elements. The loss of elements results mainly from the formation of a slag on the weld bead. Indeed, the elements having affinity for oxygen, such as silicon or manganese for example, form oxides that float on the molten metal bath and form a crust on the weld bead during cooling. To a lesser extent for the welding processes used in Examples 1 and 2, the projections and fumes also contribute to the loss of elements during the welding operation. The gain of elements, for example carbon and silicon, is via the submerged arc flux. The cored wires according to the invention are particularly suitable for welding elements used for conveying or storing fluids containing abrasive or corrosive particles or substances, in particular tubes, pipes, pipes, pipelines, pipes ... but also tanks, tanks ...

Claims

Revendications1. A flux-cored wire formed of an outer steel shell containing iron powder-based filler elements, said filler elements representing from 10 to 30% of the total mass of the wire, characterized in that it contains, by relative to the total mass of the yarn, from 0.01 to 0.09% of carbon, from 0.10 to 0.60% of silicon, from 1 to 2% of manganese and from 0.1 to 1.2% of chromium.

2. Thread according to claim 1, characterized in that the outer casing is made of carbon-manganese steel, preferably the content of C is between 0.01% and 0.09% and the Mn content is between 0.1 and 0. , 5% of the total mass of the envelope.

3. Thread according to one of claims 1 or 2, characterized in that it contains, with respect to the total mass of the yarn, from 0.01 to 0.080% of carbon, from 0.1 to 0.5% of silicon, 1 to 1.9% manganese and / or 0.25 to 1% chromium.

4. Thread according to one of claims 1 or 2, characterized in that it contains, relative to the total mass of the yarn, 0.01 to 0.07% carbon, 0.1 to 0.4 % silicon, from 1 to 1.7% manganese and from 0.3 to 1% chromium.

5. Thread according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filling elements contain, with respect to the total mass of the yarn, from 0.001 to 0.080% of carbon, from 0.1 to 0.6% of silicon, 0.55 to 1.9% manganese and 0.1 to 1.2% chromium.

6. Thread according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filling elements contain, relative to the total mass of the wire, from 0.001 to 0.06% of carbon, from 0.1 to 0.4 % silicon, 0.7 to 1.7% manganese and 0.15 to 1.15% chromium. 30

7. Thread according to claim 6, characterized in that the filling elements contain, with respect to the total mass of the wire, from 0.001 to 0.05% of carbon and from 0.1 to 0.3% of silicon.

8. An electric arc welding process, in which at least one solder joint is made on one or more pieces of chromium-containing steel by progressive fusion by the electric arc of a cored wire, characterized in that the cored wire is a wire according to one of claims 1 to 7. 25

9. Welding process according to claim 8, characterized in that it is a method of submerged arc welding solid flux or is a TIG welding process.

10. Welding process according to claim 9, characterized in that it is a method of submerged arc welding under basic solid flow.

11. Welding process according to one of claims 8 or 9, characterized in that the part or parts to be welded are one or elements of equipment used for the transport or storage of fluid containing abrasive particles or substances or corrosive.

12. A solder joint carried by at least one metal part obtainable by the method according to one of claims 8 to 11 and / or by melting a wire according to one of claims 1 to 7, characterized in what it contains in relation to the considered joint mass of 0.001 to 0.10% of carbon, of 0.1 to 0.8% of silicon, of 0.9 to 1.9% of manganese, of 0.1 to 1.2% chromium, less 0.020% phosphorus, less 0.020% sulfur, less than 0.05% oxygen, less than 0.0120% nitrogen and mostly iron.

13. Joint according to claim 12, characterized in that it contains, relative to the seal mass considered, from 0.001 to 0.09% of carbon, from 0.1 to 0.7% of silicon, from 1 to 1 , 8% manganese, 0.15 to 1.15% chromium, less than 0.015% phosphorus, less than 0.015% sulfur, less than 0.045% oxygen and less than 0.010% nitrogen.