CH670104A5 - - Google Patents

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CH670104A5
CH670104A5 CH4978/86A CH497886A CH670104A5 CH 670104 A5 CH670104 A5 CH 670104A5 CH 4978/86 A CH4978/86 A CH 4978/86A CH 497886 A CH497886 A CH 497886A CH 670104 A5 CH670104 A5 CH 670104A5
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CH
Switzerland
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support
metallization layer
metallization
metallic
composition
Prior art date
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CH4978/86A
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Albi Rudaz
Original Assignee
L En De L Ouest Suisse Eos Sa
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Priority to DE198787118062T priority patent/DE272527T1/en
Priority to JP62315408A priority patent/JPS63227758A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134Plasma spraying

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Description

DESCRIPTION Dans de nombreuses exploitations comme par exemple dans le cas de centrales hydroélectriques, l'entretien et la reconstitution du matériel endommagé par la cavitation, l'abraison et les efforts divers jouent un rôle, technique et économique, important. Ces travaux, garantissant la bonne marche et le rendement optimal des installations, sont très souvent onéreux et fastidieux. Ils consistent, périodiquement, à revêtir par projection avec des matériaux particulièrement résistants à l'usure, les surfaces sollicitées, ou à reconstituer par soudage les pièces détériorées dans un matériau de même nature que celle du substrat. DESCRIPTION In many operations, such as in the case of hydroelectric power stations, the maintenance and reconstruction of equipment damaged by cavitation, delivery and various efforts play an important technical and economic role. These works, guaranteeing the smooth running and optimal performance of the installations, are very often expensive and tedious. They consist, periodically, in spray coating with materials particularly resistant to wear, the stressed surfaces, or in reconstituting by welding the deteriorated parts in a material of the same kind as that of the substrate.

Les opérations de projection se font généralement à la flamme ou au plasma à arc non transféré. Les dépôts ainsi obtenus ont l'avantage de se faire à une température relativement basse qui n'affecte pas le matériel de base et présentent un état de surface rendant le meulage superflu. Par contre, leur adhérence est insuffisante et ils ne peuvent pas contribuer à résister aux contraintes mécaniques internes auxquelles est soumis le métal de base (dangers d'arrachement). D'autre part, lors d'une réparation du substrat, un tel dépôt doit généralement être enlevé. The spraying operations are generally carried out using a flame or non-transferred arc plasma. The deposits thus obtained have the advantage of being made at a relatively low temperature which does not affect the basic material and have a surface state making grinding superfluous. On the other hand, their adhesion is insufficient and they cannot help to resist the internal mechanical stresses to which the base metal is subjected (dangers of tearing). On the other hand, during a repair of the substrate, such a deposit must generally be removed.

Dans le cas de reconstitution par soudage à l'arc sous ses diverses formes (E, TIG, MIG, MAG, UP, Plasma à arc transféré) de pièces usées, le dépôt obtenu par fusion est de nature métallique et fait corps avec le métal de base. Il satisfait à la fois les exigences relatives aux sollicitations de surface et aux contraintes internes. L'opération se faisant à haute température avec un apport d'énergie élevé, la pièce à travailler est affectée thermiquement et mécaniquement (déformation). Un traitement thermique ultérieur s'avère, dans de nombreux cas, indispensable. L'inconvénient majeur du rechargement par soudage à l'arc est le travail de meulage nécessaire pour garantir le fini de surface désiré, opération pénible et coûteuse. In the case of reconstitution by arc welding in its various forms (E, TIG, MIG, MAG, UP, Plasma with transferred arc) of worn parts, the deposit obtained by fusion is metallic in nature and is integral with the metal basic. It meets both the requirements relating to surface stresses and internal constraints. The operation being carried out at high temperature with a high energy input, the workpiece is affected thermally and mechanically (deformation). Subsequent heat treatment is, in many cases, essential. The major drawback of reloading by arc welding is the grinding work necessary to guarantee the desired surface finish, a tedious and costly operation.

Pour la fabrication de tubes en acier au carbone ou faiblement alliés présentant un revêtement interne en acier inoxydable (clad pipes), ce revêtement interne est apporté par soudage. Ceci présente l'inconvénient de provoquer une dilution du carbone de l'enveloppe externe dans le revêtement en acier inoxydable et donc d'en diminuer les propriétés de résistance à la corrosion. For the manufacture of carbon steel or low-alloy tubes having an internal coating of stainless steel (clad pipes), this internal coating is provided by welding. This has the disadvantage of causing a dilution of the carbon of the external envelope in the stainless steel coating and therefore of reducing its corrosion resistance properties.

Dans les deux exemples précités on voit que les procédés actuels de fabrication ou de remise en état ne donnent pas entière satisfaction. In the two aforementioned examples, it can be seen that the current manufacturing or repairing methods are not entirely satisfactory.

Pour pallier les inconvénients précités, la titulaire s'est fixée comme but la réalisation d'un procédé de revêtement d'un support avec une couche de métallisation qui répond aux conditions suivantes: To overcome the aforementioned drawbacks, the licensee has set itself the goal of carrying out a process for coating a support with a metallization layer which meets the following conditions:

1. La couche de métallisation doit avoir une résistance à l'abraison au moins égale à celle du matériau de base du support. 1. The metallization layer must have a resistance to abrasion at least equal to that of the base material of the support.

2. L'épaisseur de la couche de métallisation pourra varier à volonté d'une façon continue. La surface sera suffisamment lisse pour que le meulage de mise en forme ne soit pas nécessaire. 2. The thickness of the metallization layer may vary at will in a continuous manner. The surface will be smooth enough so that shaping grinding is not necessary.

3. Le revêtement sera d'une homogénéité parfaite et ne présentera pas de porosité. 3. The coating will be perfectly homogeneous and will not exhibit porosity.

4. Après la métallisation, aucun traitement thermique ne sera nécessaire. 4. After metallization, no heat treatment will be necessary.

5. La température que la pièce atteindra au cours de la métallisation ne modifiera pas les propriétés métallurgiques du matériau de base. 5. The temperature the part will reach during metallization will not change the metallurgical properties of the base material.

6. Le procédé pourra à nouveau être utilisé ultérieurement sans que la couche déjà déposée ne doive être enlevée. 6. The process can be used again later without the already deposited layer having to be removed.

7. Le procédé garantira la possibilité d'effectuer des réparations à la couche de métallisation ainsi qu'au matériau de base. Les propriétés de la couche rapportée ne seront pas affectées lorsque le matériau de base sera détentionné par un recuit éventuel. 7. The process will guarantee the possibility of making repairs to the metallization layer as well as to the base material. The properties of the added layer will not be affected when the base material is held by possible annealing.

8. La couche de métallisation et son adhérence auront les propriétés nécessaires pour supporter, sans dommage ni fatique, les flexions et vibrations de la pièce en travail. 8. The metallization layer and its adhesion will have the properties necessary to withstand, without damage or fatigue, the flexions and vibrations of the workpiece.

9. Le procédé n'exigera pas de connaissances techniques particulières une fois le plan opérationnel établi et il ne présentera aucun danger pour les personnes et les installations. 9. The process will not require any special technical knowledge once the operational plan has been drawn up and will not present any danger to people and installations.

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10. Le procédé pourra être mécanisé ou robotisé. 10. The process can be mechanized or robotized.

11. Le support devra pouvoir être métallique ou non tel que matériau pierreux (béton, céramique), ou synthétique. 11. The support must be able to be metallic or not such as stony material (concrete, ceramic), or synthetic.

La présente invention a pour objet un procédé, et les produits qui en résultent, tendant à obvier aux inconvénients précités des procédés existants et permettant de satisfaire à toutes les conditions énumérées ci-dessus. Ce procédé se distingue par les caractéristiques énoncées aux revendications. The subject of the present invention is a process, and the products which result therefrom, tending to obviate the aforementioned drawbacks of the existing processes and making it possible to satisfy all the conditions listed above. This process is distinguished by the features set out in the claims.

Des formes d'exécutions particulières du procédé selon la présente invention sont définies dans les revendications dépendantes. Particular embodiments of the method according to the present invention are defined in the dependent claims.

Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple la structure de pièces obtenues à l'aide de ce procédé. The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example the structure of parts obtained using this process.

La figure 1 illustre en coupe la couche de métallisation déposée sur le support et non encore fusionnée. Figure 1 illustrates in section the metallization layer deposited on the support and not yet fused.

La figure 2 illustre en coupe une pièce munie d'une couche de métallisation partiellement fusionnée. FIG. 2 illustrates in section a part provided with a partially fused metallization layer.

La figure 2 illustre en coupe une pièce ayant été rechargée une première fois par soudage puis munie d'une couche de métallisation fusionnée. FIG. 2 illustrates in section a part having been recharged for the first time by welding and then provided with a fused metallization layer.

La figure 4 illustre en détail la figure 3. Figure 4 illustrates Figure 3 in detail.

Le présent procédé de revêtement d'un support métallique avec une couche de métallisation comporte les opérations successives suivantes: The present method of coating a metal support with a metallization layer comprises the following successive operations:

1. Après un simple nettoyage de la surface de la pièce à revêtir, par exemple par sablage, on projette sur le support à l'aide d'un plasma à arc sous vide ou sous protection gazeuse, un matériau de métallisation de structure stratifiée qui s'accroche mécaniquement au support. 1. After a simple cleaning of the surface of the part to be coated, for example by sandblasting, a metallization material of laminated structure is projected onto the support, using an arc plasma under vacuum or under gas protection. mechanically hooks to the support.

2. Puis on provoque la fusion au moins partielle de la couche de métallisation de structure stratifiée pour lui conférer, dans sa partie fondue, une structure cristalline. 2. Then at least partial melting of the metallization layer of the laminated structure is caused to give it, in its molten part, a crystalline structure.

La première phase de ce procédé de revêtement consiste à projeter sur la surface du support, qui est une pièce métallique, généralement une pièce venue de fonderie, une couche de métallisation à l'aide d'une torche à plasma fonctionnant à arc non transféré seul ou à arcs transféré et non transféré simultanément, par exemple de celle utilisée pour les revêtements VPS «Vacuum plasma spray coating». On peut également utiliser une torche à plasma à la pression atmosphérique avec protection gazeuse. La protection par le vide ou par le gaz étant utilisée pour éviter toute oxydation de la matière, poudre métallique, constituant le matériau constitutif de la couche de métallisation. The first phase of this coating process consists in projecting onto the surface of the support, which is a metal part, generally a piece from foundry, a metallization layer using a plasma torch operating with a non-transferred arc alone. or with arcs transferred and not transferred simultaneously, for example that used for VPS “Vacuum plasma spray coating” coatings. It is also possible to use a plasma torch at atmospheric pressure with gas protection. Protection by vacuum or by gas being used to avoid any oxidation of the material, metallic powder, constituting the material constituting the metallization layer.

Par cette opération de projection on réalise un revêtement du support formé d'une couche métallique de structure stratifiée, dense, accrochée mécaniquement à la surface du support. Cet accrochage mécanique est bon, suffisant dans de nombreuses applications, mais est toutefois insuffisant pour que la couche de métallisation participe à la résistance mécanique de la pièce finie et permette de supporter les déformations élastiques de la pièce et les contraintes mécaniques qu'elle subit. By this spraying operation, the support is formed by a metallic layer of dense, layered structure, mechanically attached to the surface of the support. This mechanical attachment is good, sufficient in many applications, but is however insufficient for the metallization layer to participate in the mechanical strength of the finished part and to support the elastic deformations of the part and the mechanical stresses which it undergoes.

Le matériau, poudre ou fil métallique, constitutif de cette couche de métallisation peut être de la même composition, ou de la même nuance, que le métal ou l'acier formant le support. Cette couche de métallisation peut toutefois avoir une autre composition que celle du support, composition compatible, c'est-à-dire permettant la formation par fusion d'un alliage entre le support et la couche de métallisation, voire même dans certains cas une composition incompatible avec celle du support pour les cas où l'accrochage mécanique de cette couche de revêtement est suffisante. Dans ces conditions un support non métallique peut être envisagé, par exemple, un matériau pierreux (béton, céramique) ou matière synthétique. The material, powder or metallic wire, constituting this metallization layer can be of the same composition, or of the same shade, as the metal or the steel forming the support. This metallization layer may, however, have a composition other than that of the support, a compatible composition, that is to say allowing the formation by fusion of an alloy between the support and the metallization layer, or even in some cases a composition. incompatible with that of the support for cases where the mechanical attachment of this coating layer is sufficient. Under these conditions a non-metallic support can be envisaged, for example, a stony material (concrete, ceramic) or synthetic material.

En agissant sur la puissance de la colonne d'arc électrique, le débit du matériau d'apport et la vitesse de déplacement de la torche par rapport au support on peut aisément ajuster l'épaisseur de la couche de métallisation déposée sans toutefois dépasser une température maximale tolérée par le support afin d'éviter toute déformation de celui-ci et la nécessité de traitements thermiques ultérieurs. By acting on the power of the electric arc column, the flow rate of the filler material and the speed of movement of the torch relative to the support, it is easy to adjust the thickness of the metallization layer deposited without however exceeding a temperature. maximum tolerated by the support in order to avoid any deformation thereof and the need for subsequent heat treatments.

Il va de soi que pour l'obtention de couches de métallisation très épaisses on peut répéter cette opération de projection plusieurs fois de suite les couches successives de structures stratifiées s'accrochant les unes aux autres. It goes without saying that for obtaining very thick metallization layers this projection operation can be repeated several times in succession the successive layers of laminated structures clinging to each other.

La constitution de la couche de métallisation sur le support est relativement rapide. Des dépôts de l'ordre de dix kilos à l'heure sont facilement obtenus. The constitution of the metallization layer on the support is relatively rapid. Deposits of the order of ten kilos per hour are easily obtained.

La seconde phase du procédé consiste à fusionner la couche finale ou les couches successives de métallisation apportées sur le support ce qui lui confère alors une structure cristalline permettant l'obtention d'un dépôt compact à surface lisse. Ceci permet d'éliminer toute opération de meulage de la pièce réalisée ce qui est un gain de temps énorme. The second phase of the process consists in fusing the final layer or successive metallization layers added to the support, which then gives it a crystalline structure allowing a compact deposit to be obtained with a smooth surface. This eliminates any grinding operation of the workpiece which is a huge time saver.

Cette fusion de la couche de métallisation est réalisée par exemple à l'aide d'une torche à plasma à arc transféré, d'une torche TIG ou d'un laser. En contrôlant l'intensité de cet arc, la vitesse de déplacement de cette torche de fusion par rapport au support étant la même que celle de la torche de déposition de la couche de métallisation, il est aisément possible de déterminer la profondeur sur laquelle la couche de métallisation est fondue. This melting of the metallization layer is carried out for example using a plasma torch with transferred arc, a TIG torch or a laser. By controlling the intensity of this arc, the speed of movement of this fusion torch relative to the support being the same as that of the deposition torch of the metallization layer, it is easily possible to determine the depth over which the layer of metallization is melted.

De cette façon on peut, suivant que la couche de métallisation est fondue sur toute son épaisseur ou seulement sur une partie de celle-ci, obtenir des pièces de structures différentes. In this way it is possible, depending on whether the metallization layer is melted over its entire thickness or only over a part thereof, to obtain parts of different structures.

Si la couche de métallisation est totalement fusionnée et que sa composition soit identique, voisine ou simplement compatible avec la composition du support, on obtient une pièce dont le revêtement, formé par la couche de métallisation est fusionnée avec le support ce qui rend cette pièce monolithique. Dans ce cas le revêtement participe aux déformations et aux efforts subis par la pièce en fonctionnement. If the metallization layer is completely fused and its composition is identical, close to or simply compatible with the composition of the support, a part is obtained whose coating, formed by the metallization layer is fused with the support, which makes this part monolithic . In this case the coating participates in the deformations and the stresses undergone by the part in operation.

Si la couche de métallisation est totalement fusionnée mais que sa composition est incompatible avec celle du support, on obtient une pièce où la liaison entre le support et son revêtement bien que mécanique reste très intime. Il n'y a pas formation d'un alliage entre le support et le revêtement. If the metallization layer is completely fused but its composition is incompatible with that of the support, a part is obtained in which the connection between the support and its coating, although mechanical, remains very intimate. There is no formation of an alloy between the support and the coating.

Si la couche de métallisation n'est fusionnée que sur une partie de son épaisseur on obtient une pièce dont la partie externe du revêtement est fusionnée et présente une structure cristalline et donc une surface lisse et compacte mais dont la partie interne, en contact avec le support présente une structure stratifiée ce qui évite toute dilution d'éléments du support dans le revêtement et vice-versa. Dans ces conditions, la composition de la couche de métallisation peut être soit compatible soit non compatible avec celle du support. If the metallization layer is only fused over part of its thickness, a part is obtained, the outer part of the coating of which is fused and has a crystalline structure and therefore a smooth and compact surface, but the inner part of which, in contact with the support has a laminated structure which prevents any dilution of support elements in the coating and vice versa. Under these conditions, the composition of the metallization layer can be either compatible or not compatible with that of the support.

La figure 1 illustre avec un grossissement de 200 x un support métallique 1 sur lequel une couche de métallisation 2 de structure stratifiée a été projetée. Cette couche de métallisation 2 n'a pas encore été fusionnée totalement ou partiellement pour obtenir une structure cristalline. FIG. 1 illustrates with a magnification of 200 × a metal support 1 on which a metallization layer 2 of laminated structure has been sprayed. This metallization layer 2 has not yet been totally or partially fused to obtain a crystal structure.

La figure 2 illustre avec un grossissement de 25 x une couche de métallisation 2 dont une partie seulement 2a a été fusionnée. On voit très nettement la structure stratifiée 2 se distinguant de la partie fusionnée 2a. Les parties 2 et 2a sont liées par une zone 3 de fusion partielle. Dans ce cas, la couche de métallisation est en acier inoxydable du type X5CrNi 134. FIG. 2 illustrates with a 25 × magnification a metallization layer 2 of which only a part 2a has been fused. We can clearly see the stratified structure 2 distinguished from the merged part 2a. Parts 2 and 2a are linked by a zone 3 of partial fusion. In this case, the metallization layer is made of stainless steel of the X5CrNi 134 type.

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La figure 3 illustre avec un grossissement de 25 x un support venu de fonderie qui a été rechargé par des cordons de soudure 4,4a, 4b par un procédé de soudage conventionnel, suivi d'un meulage. On voit clairement les couches de soudure 4, 4a, 4b. Cette pièce ainsi rechargée a été munie d'un revêtement selon le présent procédé. La couche de métallisation 5 a ici été fusionnée sur la totalité de son épaisseur de sorte qu'une liaison cristalline 6 par fusion s'est opérée entre les couches de soudure 4, 4a et cette couche de métallisation 5 de structure entièrement cristalline. FIG. 3 illustrates with a magnification of 25 × a support from the foundry which has been recharged by weld beads 4,4a, 4b by a conventional welding process, followed by grinding. We can clearly see the weld layers 4, 4a, 4b. This part thus recharged was provided with a coating according to the present process. The metallization layer 5 has here been fused over its entire thickness so that a crystalline bond 6 by fusion has taken place between the solder layers 4, 4a and this metallization layer 5 of entirely crystalline structure.

Enfin, la figure 4 illustre avec un grossissement de 100 x un détail A de la figure 3. Elle montre la limite entre la liaison cristalline 6 et la couche de métallisation 5 fusionnée. On voit clairement que la structure finale obtenue est cristalline et que la pièce est entièrement monolithique. Finally, FIG. 4 illustrates with a magnification of 100 × a detail A of FIG. 3. It shows the limit between the crystal bond 6 and the fused metallization layer 5. We can clearly see that the final structure obtained is crystalline and that the piece is entirely monolithic.

Dans le cas des figures 3 et 4, la composition de la couche de métallisation doit être compatible avec celle du support ce qui n'est pas nécessaire dans le cas de la figure 1. In the case of FIGS. 3 and 4, the composition of the metallization layer must be compatible with that of the support, which is not necessary in the case of FIG. 1.

La pièce illustrée à la figure 3 a été obtenue de la façon suivante: The part illustrated in Figure 3 was obtained as follows:

Sur un support en acier inoxydable de type X5CrNil34 rechargé par soudage on a projeté par «Vacuum plasma spray coating technology» VPS une couche de métallisation d'une épaisseur d'environ 5 mm de même composition que le support. On a V5CrNil34 type stainless steel support recharged by welding, a VPS “plasma spray spray coating technology” was sprayed with a metallization layer with a thickness of approximately 5 mm, the same composition as the support.

On a ensuite fusionné cette couche de métallisation par un plasma à arc transféré d'une intensité moyenne de 200A, d'une pulsation d'une fréquence de 10 Hz à une vitesse d'avance de 0,5 mm/s. This metallization layer was then fused by a transferred arc plasma with an average intensity of 200A, a pulse of a frequency of 10 Hz at an advance speed of 0.5 mm / s.

Lors de la phase de fusion de la couche de métallisation, on a observé une largeur de bain d'environ 22 mm, une pénétration de l'ordre de 6 mm, un bain calme, lisse et très stable sans projection. During the melting phase of the metallization layer, a bath width of approximately 22 mm was observed, a penetration of the order of 6 mm, a calm, smooth and very stable bath without projection.

Il est intéressant de relever que le fait de fusionner en tout ou partie une couche de métallisation projetée par plasma à arc sous vide ou sous protection gazeuse va à l'encontre de l'avis de tous les spécialistes de ce type de revêtement. En effet, la réaction des spécialistes du soudage est qu'une fusion d'une couche de métallisation projetée par plasma provoquera immanquablement un retrait de cette couche dû à une compacité insuffisante (structure stratifiée) et à la tension superficielle du métal en fusion et que la surface que l'on obtiendrait ainsi, présenterait des cavités importantes incompatibles avec le but recherché. It is interesting to note that the fact of fusing all or part of a metallization layer sprayed by arc plasma under vacuum or under gas protection goes against the opinion of all specialists in this type of coating. Indeed, the reaction of welding specialists is that a fusion of a metallization layer projected by plasma will inevitably cause a shrinkage of this layer due to insufficient compactness (laminated structure) and to the surface tension of the molten metal and that the surface thus obtained, would present large cavities incompatible with the desired goal.

Ce procédé peut avantageusement être utilisé pour la réfection d'aubes de turbine usinées ou de toute autre pièce mécanique usinée ou coulée. On pourra, en utilisant une couche de métallisation compatible avec le support et entièrement fusionnée, redonner à la pièce mécanique pratiquement ses caractéristiques d'origine. This process can advantageously be used for the repair of machined turbine blades or any other machined or cast mechanical part. We can, using a metallization layer compatible with the support and fully fused, restore the mechanical part to its original characteristics.

Une autre application pour laquelle ce procédé s'avère particulièrement utile est la fabrication de tubes munis de revêtement interne (clad pipes). Dans cette application le tube est en acier au carbone ou faiblement allié et son revêtement en acier inoxydable, il est alors important que la fusion de la couche de métallisation soit partielle seulement pour éviter toute dilution du carbone du tube dans le revêtement interne ce qui nuirait à ses qualités anticorrosi-ves. Dans une telle application le revêtement interne ne participe pas à la résistance du tube et un accrochage purement mécanique de la couche de métallisation sur son support est suffisant. Another application for which this process proves particularly useful is the manufacture of tubes provided with internal coating (clad pipes). In this application the tube is made of carbon steel or of low alloy and its coating in stainless steel, it is then important that the melting of the metallization layer is partial only to avoid any dilution of the carbon of the tube in the internal coating which would harm to its anticorrosive qualities. In such an application, the internal coating does not participate in the resistance of the tube and a purely mechanical attachment of the metallization layer to its support is sufficient.

De plus, ce procédé est économiquement très avantageux car il permet une exécution plus rapide, que l'apport d'un revêtement par les procédés de soudage conventionnels et de plus il supprime les travaux annexes d'usinage et de meulage du revêtement apposé. In addition, this process is economically very advantageous because it allows faster execution than the provision of a coating by conventional welding processes and moreover it eliminates the ancillary work of machining and grinding of the affixed coating.

Enfin, il faut encore noter que ce procédé peut être très facilement automatisé ou robotisé puisqu'il suffit de commander les déplacements relatifs entre le support et les torches, en vitesse et parcours, ainsi que l'intensité des arcs de ces torches et le débit du matériau d'apport. Finally, it should also be noted that this process can be very easily automated or robotic since it suffices to control the relative displacements between the support and the torches, in speed and path, as well as the intensity of the arcs of these torches and the flow filler material.

Un avantage particulier à ce procédé est de pouvoir contrôler avec exactitude l'apport d'énergie au support pendant son traitement tout en obtenant un revêtement de la qualité désirée. A particular advantage of this process is that it is able to control precisely the supply of energy to the support during its treatment while obtaining a coating of the desired quality.

En effet, dans ce procédé, l'apport de matière constituant la couche de métallisation est dissocié de la fusion de cette couche. L'énergie à apporter pour la fusion de tout ou partie de cette couche de métallisation dépend principalement de son épaisseur. Etant donné que cette épaisseur est contrôlable à volonté, il s'en suit que l'apport d'énergie nécessaire à la fusion est également contrôlé et maintenu dans la limite désirée. In fact, in this process, the addition of material constituting the metallization layer is dissociated from the melting of this layer. The energy to be provided for the fusion of all or part of this metallization layer depends mainly on its thickness. Since this thickness is controllable at will, it follows that the energy supply necessary for the fusion is also controlled and maintained within the desired limit.

Ce procédé peut également être utilisé pour déposer un revêtement métallique conducteur de l'électricité et de structure cristalline sur un support non métallique par exemple en céramique. This process can also be used to deposit an electrically conductive metallic coating with a crystalline structure on a non-metallic support, for example ceramic.

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1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims (11)

670104670104 1. Procédé de revêtement d'un support avec une couche de métallisation, caractérisé par le fait qu'on projette sur le support, à l'aide d'un plasma à arc, sous vide ou sous protection gazeuse, un matériau de métallisation pour créer une couche de métallisation de structure stratifiée accrochée mécaniquement au support; puis qu'on provoque la fusion d'une partie au moins de cette couche de métallisation de structure stratifiée pour lui conférer, dans sa partie fondue, une structure cristalline. 1. A method of coating a support with a metallization layer, characterized in that a metallization material is sprayed onto the support, using an arc plasma, under vacuum or under gaseous protection. creating a metallization layer of laminated structure mechanically attached to the support; then that at least part of this metallization layer of stratified structure is caused to merge to give it, in its molten part, a crystalline structure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support est non métallique. 2. Method according to claim 1, characterized in that the support is non-metallic. 2 2 REVENDICATIONS 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support est métallique et que la composition de la couche de métallisation est sensiblement identique à celle de ce support métallique. 3. Method according to claim 1, characterized in that the support is metallic and that the composition of the metallization layer is substantially identical to that of this metallic support. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support est métallique et que la composition de la couche de métallisation est différente de celle de ce support métallique. 4. Method according to claim 1, characterized in that the support is metallic and that the composition of the metallization layer is different from that of this metallic support. 5. Procédé selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé par le fait que la composition de la couche de métallisation permet la formation, par fusion, d'un alliage avec le matériau constituant le support métallique. 5. Method according to claim 3 or claim 4, characterized in that the composition of the metallization layer allows the formation, by fusion, of an alloy with the material constituting the metal support. 6. Procédé selon la'revendication 2 ou la revendication 4, caractérisé par le fait que la composition de la couche de métallisation interdit la formation, par fusion, d'un alliage avec le matériau constituant le support. 6. Method according to claim 2 or claim 4, characterized in that the composition of the metallization layer prohibits the formation, by fusion, of an alloy with the material constituting the support. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on fusionne la couche de métallisation sur une partie seulement de son épaisseur laissant ainsi subsister au contact du support une zone à structure stratifiée de cette couche de métallisation. 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the metallization layer is fused over only part of its thickness, thus leaving in contact with the support an area with a laminated structure of this metallization layer. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la fusion d'une partie au moins de la couche de métallisation à structure stratifiée est réalisée à l'aide d'un plasma à arc transféré, d'un soudage à l'arc sous gaz inerte avec électrode non consommable (TIG) ou d'un laser. 8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the melting of at least part of the metallization layer with a laminated structure is carried out using a transferred arc plasma, welding with an inert gas arc using a non-consumable electrode (TIG) or a laser. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le plasma à arc servant à la projection du matériau de métallisation sur le support est un plasma à arc fonctionnant à arc non transféré seul ou à arcs transféré et non transféré simultanément. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the arc plasma used for the projection of the metallization material on the support is an arc plasma operating with an arc not transferred alone or with arcs transferred and not transferred simultaneously . 10. Produit obtenu selon le procédé de la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un support recouvert partiellement au moins d'une couche de métallisation présentant une zone cristalline et une zone de structure stratifiée au contact du support. 10. Product obtained according to the method of claim 1, characterized in that it comprises a support partially covered at least with a metallization layer having a crystalline zone and a zone of laminated structure in contact with the support. 11. Produit selon la revendication 10, obtenu par le procédé de la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un support recouvert partiellement au moins d'une couche de métallisation de structure cristalline, cette couche étant fusionnée avec le matériau constituant le support métallique. 11. Product according to claim 10, obtained by the method of claim 5, characterized in that it comprises a support partially covered at least with a metallization layer of crystalline structure, this layer being fused with the material constituting the metal support.
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