FR2526346A1

FR2526346A1 - Procede de soudage d'elements constitues d'acier de blindage

Info

Publication number: FR2526346A1
Application number: FR7820401A
Authority: FR
Inventors: Gunter Bohm; Wolfram Funk
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1983-11-10
Also published as: NL174228C; FR2526346B1; IT7825320A0; DK268978A; IT1096988B; GB2120365B; DE2730826C1; US4412122A; LU79922A1; GB2120365A; BE868841A

Abstract

LE PROCEDE DE LA PRESENTE INVENTION PREVOIT DE SOUDER DES PIECES D'ACIER DE BLINDAGE EN LES POSITIONNANT L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE DE MANIERE A FORMER UNE FENTE, EN LES MUNISSANT D'UNE CAME DANS LA REGION DE LA BASE DE LA JOINTURE, EN PLACANT UN ELEMENT D'INSERTION D'ACIER NON ALLIE DANS LA JOINTURE, EN LES SOUDANT SANS PRE-CHAUFFAGE AVEC UN MATERIAU DE SOUDURE FERRITIQUE. APRES REFROIDISSEMENT DE LA SOUDURE JUSQU'A UNE TEMPERATURE NON INFERIEURE A 100C, LA SOUDURE EST RECHAUFFEE CONTINUMENT JUSQU'A AU MOINS 450C SANS PALIER PUIS REFROIDIE A LA TEMPERATURE AMBIANTE. APPLICATION A LA REALISATION D'UNE COQUE DE CHAR D'ASSAUT MARDER ET UNE TOURELLE DE CHAR DE COMBAT LEOPARD SOUDEES.

Description

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Les aciers de blindage à base de martensite utilisés

couramment tiennent leur importante capacité de résistance à l'in-

trusion d'obus, ou d'éléments équivalents, de leur dureté élevée, qui à son tour est déterminée par une proportion relativement élevé de carbone présent dans ces matériaux Des aciers à haute teneur en carbone de ce type ne peuvent être soumis à la technique du soudage qu'avec de très grosses difficultés Depuis des dizaines d'années, il est habituel de souder les liaisons de ce type d'aciers à haute teneur en carbone avec des matériaux d'apport austénitiques, de sor te que les éléments de tôle à souder ou les éléments d'assemblage

ne sont pas reliés de manière homogène Ceci conduit à la forma-

tion, entre les éléments d'assemblage individuels ou les tôles

d'acier de blindage, d'une zone de matériau austénitique (hétérogè-

ne) qui présente, conformément aux qualités de l'austénite, une ré-

sistance (une dureté) comparativement plus faible, mais au contrair une ductilité importante Ainsi, on espère provoquer une décroissan ce des tensions internes apparaissant'forcément dans la soudure par

des déformations plastiques dans la zone de la soudure Cette tech-

nologie détermine depuis de nombreuses années les caractéristiques de structure des coques et des tourelles soudées de véhicules blind, ou de chars En raison des qualités précitées des soudures austénit ques, il a été nécessaire de conformer les structures de manière qui des efforts importants, provoqués en particulier par des impacts

ou apparaissant lors de leur utilisation, ne soient pas exclusive-

ment absorbés par l'intermédiaire des soudures: Les structures ont

été plutôt réalisées de manière que les tôles ou les éléments d'as-

semblage à relier se soutiennent mutuellement de façon telle que lei

lignes de force ne soient pas exclusivement transmises par l'inter-

médiaire des soudures Il était de plus nécessaire de prévoir une disposition telle des soudures, qu'un impact direct sur les soudurei

ne fût pas possible Cet objet a été atteint en protégeant les sou-

dures le plus souvent possible par une couverture d'acier de blin-

dage Une autre conséquence de la technologie précitée consiste danm le fait que les soudures bout à bout ou des liaisons analogues de

tôlesd'acier de blindage doivent être impérativement évitées, puis-

que la région de la soudure présente une résistance à l'impact infé-

rieure à celle de la tôle non soudée, ce qui conférerait à la struc-

38 ture une vulnérabilité particulière.

On a par ailleurs mené des essais en vue de souder de

l'acier de blindage de manière ferritique Jusqu'à présent, ces ef-

forts n'ont pas conduit à un résultat satisfaisant En particulier, il n'était pas possible jusqu'ici de souder ferritiquement en évitant les cassures, ce qui interdisait l'utilisation de soudures ferriti-

ques sur les lignes de force en des endroits particulièrement mena-

cés par un impact.

L'examen de soudures réalisées sur des véhicules blindés soviétiques a montré qu'un matériau de soudure remarquablement mou a été utilisé pour toutes les épaisseurs de 'elle Il en résulte que même avec cette technologie, le mode d'assemblage, par exemple des

coques et des tourelles, n'a pu être modifié.

L'objet de la présente invention est de réaliser un procédé de soudage pour la liaison homogène de tôles, profilés, pièces forgées ou fondues d'acier de blindage, qui conduise à une résistauce au moins

sensiblement égale dans la région de la soudure que dans chaque maté-

riau de base et ainsi garantisse pratiquement la merme sécurité contre les impacts De plus, le procédé selon la présente invention doit également être adapté à la soudure d'éléments rapportés sur les aciers

de blindage, ou au blindage partiel par soudage d'éléments rapportés.

Enfin, un autre objet de la présente invention est de réaliser une structure soudée avantageuse, qui puisse etre galement avantageusement

utilisée sur des véhicules blindés ou des chars.

En ce qui concerne le procédé, la présente invention réali-

se ces objets en prévoyant un procédé de soudage d'éléments constitues d'acier de blindage de haute dureté ou fortement allie, destinés

notamment au blindage de pièces contre l'intrusion d'obus, de projec-

tiles, d'éclats oude corps équivalentes o des éléments d'acier de blindage, positionnés l'un par rapport à l'autre de manière à former une fente,munis dans la région de la base de la jointure de préférence d'une came chacun,et/ou d'un élément d'insertion recouvrant la fente de la jointure constitué notamment d'un acier non allié plc dans la jointure, puis o les éléments d'acier de blindage sont soudés de manière homogène sans préchauffage avec un mtériau de soudure ferritique approprié sous une atmosphère de gaz de protection et,

après refroidissement de la ligne de soudure à partir de la tempéra-

ture de soudage jusqu'à une température non inférieure à 100 'C, la 38 soudure est localement et continuellement réchauffée jusqu'à au moins 450 C sans palier et consécutivement refroidie à l'air jusqu'à la 2.

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température ambiante sans respecter une température ambiante par-

ticulière ou un laps de temps défini, ou afin de rapporter locale-

ment une couche de blindage homogène sur une paroi d'acier de blin-

dage au moyen d'un matériau de soudure ferritique approprié, la zone de soudure, refroidie de la température de soudage jusqu'à une température non inférieure à 1000 C est localement et continuelle

ment réchauffée jusqu'à au moins 450 'C sans palier et consécutive-

ment, la zone de soudure est refroidie à l'air sans respecter un laps de temps défini et la dernière couche de soudure (supérieure) de la zone de soudure est simplement réchauffée à nouveau jusqu'à

au moins 4500 C localement et sans durée d'attente avant le refroi-

dissement à partir de la température de soudage jusqu'à moins de

1000 C, et consécutivement refroidie à nouveau à l'air sans respec-

ter un laps de temps défini et/ou une température précise, jusqu'à

la température ambiante.

Le procédé selon la présente invention permet pour la

première fois d'effectuer un soudage homogène et sans cassure d'élé-

ments constitués d'acier de blindage La région de la soudure, ou encore la soudure présentent pratiquement la même dureté que le matériau de base (l'acier de blindage) des éléments à relier entre eux Ainsi, les particularités caractéristiques antérieures des strui tures soudées d'acier de blindage perdent leur signification Au contraire, le constructeur est maintenant en mesure de conformer une structure d'éléments en acier de blindage, en ce qui concerne les liaisons par soudure, de la même manière que celle usuelle par

exemple dans la construction métallique ou les structures d'ap-

pareillages Ainsi, les structures se simplifient au moins partiel-

lement de façon importante, ce qui conduit également à des simplifi-

cations des techniques de finissage Ces simplifications consistent

principalement, dans la mise en oeuvre du procédé de soudure homo-

gène pour des ensembles de construction et des structures d'acier de blindage, en ce que dorénavant la réalisation de soudures bord à bord présentant pratiquement la résistance du matériau de base est

rendue possible sans difficulté Un renfort complémentaire des élé-

ments d'acier de blindage à souder n'estpas nécessaire De plus, la

couverture des soudures par de l'acier de blindage a perdu son carac-

tère indispensable Ainsi, des profilés et éléments de couverture, 38 qui actuellement sont plutôt compliqués en partie, peuvent être

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économisés Des soudures réalisées selon la présente invention peuvent également être soumises à un impact direct, puisqu'elles présentent pratiquement la même résistance que les matériaux de base des éléments d'acier de blindage En outre, l'utilisation de soudures d'angle, de soudures en X et de soudures équivalentes n'est

plus nécessaire.

Si des éléments d'assemblage ou d'autres structures

d'éléments d'acier de blindage sont soudés en mettant en oeuvre le pro-

cédé de la présente invention, le nombre des soudures jusqu'alors nécessaire peut généralement être réduit à une soudure Même s'il en résulte partiellement un volume de soudure plus important pour la soudure restante, la préparation de la soudure est considérablement simplifiée dans la plupart des cas Par ailleurs, la soudure d'un

joint présentant un volume plus important est en général plus effi-

cace que la réalisation de plusieurs petites soudures, qui doivent

essentiellement être réalisées sous forme de souduresd'angle.

Un autre avantage consiste en ce que les tolérances,en ce

qui concerne les précisions de montage à respecter, sont considérable-

ment moins grandes que dans le procédé habituellement utilisé jus-

qu'alors, puisque l'invention permet de raccorder des éléments d'acier de blindage simplement avec une fente importante Il s'ensuit dans

tous les cas une simplification significative du montage, qui est elle-

même répercutée en un abaissement des colts Sur ce point, on peut

affirmer de manière tout à fait générale que la soudure homogène se-

lon la présente invention d'acier de blindage est largement indépen-

dante de la fente à combler En vue de créer des conditions bien dé-

finies dans la région de la base de la fente, on propose selon la

présente invention d'y assujettir un élément d'insertion, qui recou-

vre la fente dans le fond de la jointure Concomittemment ou alter-

nativement, les éléments d'acier de blindage peuvent également être munis de rebords ou cames, de manière que de leur simple fait, ou en liaison avec l'élément d'insertion, la perte du matériau de soudure

au travers de la fente puisse être sûrement évitée Avec des elé-

ments d'acier de blindage plus épais, dont l'épaisseur dépasse par exemple 30 mm, on peut renoncer à ces camses, puisque les parois de la jointure évacuent suffisamment de chaleur au cours de l'opération de soudage Si l'on utilise unélément d'insertion, par exemple une 38 baguette de soudure, celle-ci est également fondue et conduit à une

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soudure impeccable et précise de la base, supprimant la nécessité de quelconques opérations ultérieures On peut totalement renoncer aux opérations de jointoiement et de contre-soudage d'une couche

de couverture lors de la mise en oeuvre de la présente invention.

Finalement, il fautégalement considérer que le matériau de soudure ferritique est sensiblement plus économique, son prix s'élevant par exemple à un tiers seulement du matériau d'apport de

soudure austénitique utilisé antérieurement.

Lors de la mise en oeuvre du procédé selon la présente

invention, il n'est pas nécessaire de prévoir une détente inter-

médiaire Bien au contraire, il est apparu qu'après La mise en oeuf du procédé selon la présente invention, on peut procéder sans dan ger à un refroidissement jusqu'à environ 1000 C Ceci est dû au faii qu'à cet instant, des tensions internes importantes n'ont pas encc re pu apparaître Si, dans la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, après l'opération de sondage et de refroidisse ment jusqu'à environ 1000 C, on procède à un réchauffement jusqu'à au moins 4500 C, il n'apparaît aucune cassure, et il n'en apparaît pas non plus après un intervalle de temps prolongé, par exemple

après des mois Comme le montrent des examens particuliers, des te.

sions internes microscopiques dans la soudure ne sont réduites de façon importante qu'à des températures supérieures à environ 5500 C Des examens plus anciens aux rayons X ont néanmoins montré que les tensions internes microscopiques sont déjà totalement supprimées à des températures allant jusqu'à 550 OC C'est pourquoi on peut s

poser que la zone influencée par la température de la soudure pré-

sente des tensions microscopiquésélevées ce qui conduit normalemen

à une apparition préférentielle de cassures dans cette zone Puis-

que des liaisons susceptibles de se contracter librement restent

souvent dépourvues de cassures, les tensions microscopiques et ma-

croscopiques doivent agir de concert Il est connu que le risque c cassures est d'autant plus grand que les tensions microscopiques sont importantes Mais lorsque les microtensions sont réduites, des tensions macroscopiques même élevées ne peuvent manifestement conduire à une rupture En conséquence, une détente dans une gamn de températures d'environ 450 à 500 C évite sûrement les cassure

dans le procédé selon la présente invention.

38 Dans la mesure o pour des raisons de finissage, au coui de la soudure d'acier de blindage, un réchauffement préalable est 6.

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pratiquement écarté, le procédé de la présente invention a été conçu de manière que l'on puisse opérer le soudage sans chauffage préalable.

Les éléments d'acier de blindage à souder nécessitent sim-

plement dans le cas de la mise en oeuvre du procédé de la présente

invention une préparation par des coupures autogènes Il n'appa-

raît aucune influence du choix du gaz utilisé Avant l'opération de soudage selon le procédé de la présente invention, les flancs du

joint sont simplement décapés.

L'expression "rougeoiement partiel" utilisée ci-dessous

signifie que le matériau de soudure et la zone soumise à l'échauf-

fement sont localement réchauffés à une certaine température pen-

dant une durée courte, le plus souvent avec un clalmneau appelé chalumeau à buse L'obtention de la température minimale prescrite

peut être contrôlée le plus simplement au moyen de crayons thermo-

color Une durée d'attente n'est pas nécessaire.

L'utilisation d'un élément d'insertion, qui recouvre la fente dans le fond de la jointure, autorise un guidage plus sûr du chalumeau, de sorte que méme des soudeurs peu exercés peuvent

correctement souder des éléments d'acier de blindage 11 en ré-

sulte un autre avantage, en ce qu'il N apparatt pas d'entailles

acérées, lorsque la base n'est pas soumise à un soudage complet.

Les dimensions diamétrales de l'élément d'insertion devraient

correspondre à la largeur de la fente.

Dans le cas o il se produit un contre-soudage de la ba-

se lors de la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, celleci ne doit pas être meulée ou jointoyée, puisque même des défauts plus importants sont sûrement fondus Il s'ensuit que les coûts correspondants à l'opération de meulage ou de jointoiement

peuvent être économisés sans inconvénient.

Selonla présente nvention, on prévoit que le matériau de

soudage est tiré continûment par dessus le fond de la soudure.

Il n'apparaît pas de porosités, lorsque le matériau de soudure à l'état fluide est tiré par-dessus la fente et non

poussé.

L'utilisation de C 02 entant que gaz de protection per-

met l'obtention assurée d'une soudure totalement libre de porosi-

38 tés, en particulier lorsque l'on utilise concomittemment une baguet-

te d'électrode tubulaire.

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Au cours des opérations de soudage, des interruptions

sont souvent nécessaires Néanmoins, pour pouvoir souder de maniè-

re homogène des éléments d'acier de blindage en conservant dans la soudure une dureté pratiquement inchangée, on prévoit que lors d'une interruption nécessaire des opérations de soudage avant un refroidissement de la zone de soudure à partir de la température

de soudage jusqu'à une température inférieure à 1000 C, on ne procè-

de à un réchauffement local continu et sans pallier que dans la zone de la soudure jusqu'à au moins 4500 C, après quoi la poursuite

ultérieure de l'opération de soudage est préférentiellement effec-

tuée sous atmosphère de C 02 Ces indications détaillées montrent

comment opérer techniquement de façon méthodique.

Selon un mode de réalisation particulier,le réchauffement local jusqu'à une température au moins égale à 450 çC est réalisé au moyen d'un chalumeau suiveur,ce qui conduit à une mise en oeuvre

particulièrement simple du procédé de la présente invention.

Lorsque les zones des jointures, après le découpage auto-

gène,sont immédiatement après localement portées au rouge par un

dispositif de réchauffage suiveur qui suit directement cette opé-

ration, il n'apparait aucun problème de cassures dans la zone des jointures. On prévoit que les éléments à souder entre eux sont munis

au moins sur l'un des côtés limitantla jointure d'une came ininter-

rompue. Plus particulièrement les éléments d'acier de blindage à souder entre eux, d'une épaisseur de moins de 30 mm, sont munis de cames d'environ 1 à 3 mm de hauteur Ainsi, même des éléments d'acier de blindage relativement fins peuvent être efficacement soudés l'un à l'autre, sans que l'on doive redouter l'écroulement

de la base au cours du soudage.

Par ailleurs les éléments d'acier de blindage à relier entre eux, d'une épaisseur de moins de 30 mm, sont munis de rebords de 2 mm de hauteur tandis que les éléments d'acier de blindage à

souder entre eux, d'une épaisseur non supérieure à 30 mm,sont posi-

tionnés l'un par rapport à l'autre de manière à former une fente de o à 3 mm Ainsi, des éléments d'acier de blindage à souder l'un

à l'autre peuvent être assujettis en conservant une fente importan-

38 te entre eux Ainsi, certaines précisions de dimensionnement et de montage perdent leur importance lors de la mis en oeuvre du procédé * 25 t 634

de la présente invention.

De même, les éléments d'acier de blindage à souder entre eux d'une épaisseur inférieure à 30 mm, sont positionnés l'un par

rapport à l'autre de manière à former une fente de 2 mm.

Selon la présente invention la base de la jointure, ou le fond de la jointure,sont recouverts de façon ininterrompue par un élément d'insertion Cette disposition est particulièrement

avantageuse puisqu'elle permet infailliblement d'éviter l'écroule-

ment de la base, même dans les zones formant un coin Le soudeur dispose en chaque endroit de la jointure d'un guidage efficace du brleur, au moyen de l'élément d'insertion, et peut tirer le

matériau de soudage fluide par-dessus l'élément d'insertion.

Plus particulièrement,un fil d'un diamètre correspondant

à la largeur de la fente est placé dans la jointure, formant l'élé-

ment d'insertion Ainsi, les cots sont relativement faibles, puis-

qu'il n'est pas nécessaire de réaliser un élément d'insertion com-

pliqué Au contraire, un fil de soudure non allié, habituel, pré-

sentant un diamètre correspondant à la largeur de la fente,est in-

troduit dans la base de la jointure, de manière à reposer sur les parois latérales de la jointure se faisant face, et ne pas tomber

au travers de la fente Cet élément d'insertion réduitde plus la for-

mation d'éclaboussures En outre, l'arc électrique est plus stable.

En utilisant des baguettes d'électrode ferritiques fai-

blement alliées, que l'on trouve habituellement dans le commerce, il apparaît des tensions internes dans la région de la soudure, qui sont faiblement réduites par un recuit en-dessous de la température

de 6200 C Le matériau de soudure de ces électrodes tend manifeste-

ment à la fragilisation sous l'influence de la température, de sor-

te que la détente des tensions est gênée par des limites de fluage dans le temps élevées C'est pourquoi, on prévoit expressément

que la soudure soit effectuée avec un matériau de soudure ferriti-

que présentant une limite de fluage faible à très faible Cette ca-

ractéristique permet également de diminuer la tendance à la forma-

tion de cassures.

L'influence de la composition du matériau de base est

tout d'abord déterminée par le contenu de carbone qui détermine fon-

damentalement la dureté Les autres éléments sont modifiés confor-

38 mément à la différence d'alliages entre le fil d'apport et le maté

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riau de base Un appoint de carbone et un matériau de soudure com-

portant des éléments formant des carbures provoquent partiellement une forte augmentation de la dureté Le long des flancs de la soudu le rapport de composition reste constant, tandis qu'au milieu de 1 soudure, il décroît en proportion inverse de la hauteur de la soudu

En vue d'amoindrir quelque peu l'influence du carbone due à la com-

position différente pour des épaisseurs de tôle croissantes,il est indiqué d'utiliser des matériaux d'appoint présentant un contenu de carbone faible Dans ce cas, on peut envisager tout particulière ment des soudures à gaz de protection avec des baguettes, qui condu sent dans le matériau de soudure non mélangé à des contenus de

carbone de 0,02 %.

Par exemple, dans la mise en oeuvre d'un procédé parti-

culier, on prévoit que la soudure soit réalisée avec un matériau de soudure, dont la composition est déterminée selon l'épaisseur respe tive des éléments d'acier de blindage et la forme de la soudure et

présente un faible contenu de carbone.

Selon la présente invention, on prévoit également que les éléments d'acier de blindagesoient soudés avec une baguette

d'électrode alliéeau chrome-molybdène.

Selon un mode de réalisation particulier les éléments d'acier de blindage sont soudés avec une baguette d'électrode, qui présente la composition suivante: 0,068 % C; 0,37 % Si; 1,38 % Mn; 3,50 % Cr; 0,89 % Mo; 1,70 % Ni,et de préférence, des éléments d'acier de blindage de faible épaisseur, par exemple non supérieure à 15 mm, sont soudés au moyen de ce matériau de soudage Ce procédé

convient tout particulièrement au soudage de tôles d'acier de blin-

dage de faible épaisseur, par exemple 14,5 mm, et au soudage à la

main Comme l'expérience l'a montré, la mise en oeuvre de ce procé-

dé permet également i souder efficacement à la main en comblant des largeurs de fentes importantes, par exemple 2 ou 3 mm, la soudui présentant pratiquement, là encore, les mêmes valeurs de résistance

que les matériaux de base.

On peutprévoir également que la couche de base des élé-

ments d'acier de blindage à souder entre eux est soudée avec une baguette d'électrode de 4 mm de diamètre, sous une tension de 24 V et une intensité de 170 A, tandis que les couches de remplissage 38 sont soudées avec une baguette de 5 mm de diamètre, sous une tensior l O.

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de 24 V et une intensité de 220 A. Les éléments d'acier de blindage jusqu'à une résistance

d'environ 120 kp/mm 2 peuvent être soudés avec un matériau de souda-

ge de composition suivante: 0,5 % maximum C; 0,20 à 0,50 % Si; 0,90 à 1, 60 % Mn; 0,40 à 0,80 % Cr; 0,40 à 0,70 % Mo; 2,3 à 2,7 % Ni.

Les éléments d'acier de blindage d'une résistance sup 6-

rieure à 120 kp/mm 2 peuvent être soudés avec un matériau de soudage de composition suivante: 0,5 % maximum C; 0,20 à 0,60 % Si; 1,0 à

1,5 % Mn, 2,50 à 3,50 % Cr; 0,50 à 0,80 % Mo; 1,5 à 2,5 % Ni.

Selon la présente invention, on peut prévoir d'autres

modes de réalisation particuliers du procédé de la présente inven-

tion, favorisant plus particulièrement la résistance de soudures effectuées dans des fentes, correspondant pratiquement aux valeurs

des matériaux de base, dans lesquels la soudure des éléments cons-

titués d'acier de blindage est effectuée en utilisant des fils à gaz de protection de composition suivante: 0,10 % C; 0,30 % Si; 1,2 % Mn; 2,0 % Cr; 0,60 % Mo; 1,0 % Ni ou la soudure est effectuée

en utilisant un fil à gaz de protection, en particulier pour la soudu-

re de rainures, dont la composition est la suivante: 0,08 % C; 0,80 % Si; 1,8 % Mn; 0,40 % Cr; 0,55 % Mo; 2,0 % Ni On peut prévoir

également un procédé dans lequel notamment, pour la soudure d'élé-

ments rapportés ou de rainures, les éléments d'acier de blindage sont soudés avec un fil à gaz de protection de composition suivante:

0,15 % C; 0,60 % Si; 1,6 % Mn; 5,5 % Cr; 0,80 % Mo.

Le procédé de la présente invention permet également de blinder certaines zones d'un objet à blinder, par exemple l'avant d'un véhicule blindé, par soudage d'éléments rapportés, ce soudage

présentant pratiquement les mêmes qualités de résistance que le maté-

riau de base Ceci est tout aussi important pour les travaux d'amé-

lioration Par exemple, notamment pour des soudures d'éléments rap-

portés ou pour la soudure d'éléments d'appoint sur des éléments

d'acier de blindage,la soudure est réalisée avec un matériau de sou-

dage de la composition suivante: 0,05 jusqu'à 0,15 % C; 0,30 jus-

qu'à 0,60 %, Si; 1,3 jusqu'à 1,9 % Mn; 4,6 jusqu'à 5,4 % Cr; 0,60

jusqu'à 1,10 % Mo.

Des résultats particulièrement intéressants sont obtenus

38 en mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention, dans le-

quel les éléments d'acier de blindage sont soudés avec un fil de

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soudure de 1,6 mm de diamètre sous une tension de 26 V et une inten-

sité de 310 A. D'autres modes de réalisation préférentiels du procédé de la présente invention permettent de souder un volume important de soudures en un temps très court, mais également permettent, en liai-

son avec une atmosphère de C 02, de réaliser des soudures ne présen-

tant ni porosités ni cassures, ces soudures présentant là encore pra-

tiquement les mêmes qualités de résistance que les éléments constitue d'acier de blindage Ainsi, les éléments d'acierde blindage d'une épaisseur d'environ 6 à 10 mm peuvent être soudés avec une baguette

* d'électrode de 1,2 mm de diamètre, les éléments d'acier de blinda-

ge d'une épaisseur de 10,1 à 20 mm sont soudés avec une baguette

d'électrode de 1,4 mm de diamètre et des éléments d'acier de blinda-

ge d'une épaisseur supérieure à 20 mm sont soudés avec une baguette d'électrode de 1,6 mm de diamètre De même, les tôles d'acier de blindage d'une épaisseur de 6 à 15 mm peuvent être soudées avec une baguette d'électrode de 1,2 mm de diamètre, des tôles d'acier de blindage d'une épaisseur de 16 à 30 mm sont alors soudées avec une baguette d'électrode dé 1,4 mm de diamètre et des tôles d'acier de blindage d'une épaisseur de 30 mm et plus sont soudées avec une baguet

te d'électrode de 1,6 mm de diamètre, et le remplissage des jointu-

res après la soudure de la ligne de base est réalisé au moyen de ba-

guettes d'électrode dont le diamètre est à chaque fois croissant On a indiqué les paramètres détaillés (épaisseur de la tôle, diamètre du fil) pour le soudage d'éléments d'acier de blindage.

On peut prévoir également un procédé dans lequel pour la soudure d'éléments d'acier de blindage, une baguette d'électrode de volume important à très important selon la largeur du cordon de

soudure est placée dans la jointure correspondante.

On peut prévoir également de réaliser des soudures avec le moins de volume de soudure possible Ainsi, les tensions dans la

soudure peuvent être maintenues à un niveau faible.

Plus particulièrement, on prévoit que lors de la soudure de tôles d'acier de blindage de 30 mm d'épaisseur, une section de

la soudure de 259 à 450 mm 2 est respectée.

Selon la présente invention l'ensemble des lignes de

soudure est réalisé sans recouvrement particulier d'acier de blin-

38 dage Ceci constitue une solution pour la fabrication d'une structu-

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re élaborée selon la présente invention De cette manière, on peut également réaliser des soudures de véhicules blindés ou de chars exposées directement aux impacts,sans qu'il soit nécessaire

de prévoir une couverture d'acier de blindage.

Par ailleurs, les éléments d'acier de blindage peuvent

être soudés par des soudures en V ou en X présentant un angle d'ou-

verture relativement faible, par exemple de 30 à 50 environ, tandis que l'angle d'ouverture d'une soudure en demi V doit être d'au moins 450 La soudure préférentielle est lasoudure en V pour la mise en

oeuvre du procédé de la présente invention Les angles d'ouvertu-

re très petits de 30 à 50 environ conduisent, en particulier avec une largeur de fente de 2 mm et une hauteur de came de 2 mm à un résultat très favorable sur le plan de la technique du soudage Une telle soudure présente un volume plus faible que la soudure en demi V. On peut recommander des valeurs préférentielles de la section de la soudure en fonction de l'épaisseur et de la forme des

éléments d'acier de blindage C'est ainsi que l'on prévoit des struc-

tures soudées dans lesquelles,pour le soudage de tôles d'acier de blindage de 30 mm d'épaisseurl 'angle d'ouverture des soudures étant de 500, les sections des soudures sont les suivantes: soudure en

2 2 2

demi V: 445 mm; soudure en V:420 mm; soudure en X:210 mm Selon

la présente invention on peut également réaliser des structures sou-

dées dans lesquelles,pour le raccordement de tôles d'acier de blin-

dage de 30 mm par des lignes de soudure en demi V, V ou X, des sec-

tions de soudure de 259 à 450 lm 2 sont utilisées,en mettant en oeu-

vre un soudage sous atmosphère de C 02, ou encore dans lesquelles, pour la soudure de tôles d'acier de blindage de 40 mm, la section

de soudure est de 580 mm 2.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la.

description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints

qui représentent de façon partiellement schématique un nombre impor-

tant de modes de réalisation tandis que des tableaux donnant des va-

leurs précises pour ces modes de réalisation sont regroupés et por-

tent chacun un renvoi à la figure correspondante: La figure 1 est une représentation schématique d'une

coque de charge d'assaut Marder indiquant la position des soudu-

res principales, leur préparation préalable ainsi que leur structure 38 d'assemblage;

13 2526346

La figure 2 est une représentation analogue à celle de la figure 1 d'une coque de charge d'assaut Marder, dans laquelle les soudures ont néanmoins été réalisées selon le procédé de la présente invention, c'est-à-dire de manière homogène; Les figures 3 à 56 représentent des détails des figures 1 et 2, vus en coupe et agrandis; La figure 57 est une représentation systématique de la tourelle soudée du char de combat Léopard montrant en coupe la posi tion des soudures principales, dans le mode de réalisation de l'art antérieur; La figure 58 est une représentation systématique de la tourelle du char de combat Léopard, vue encoupe, et comprenant des soudures principales effectuées selon le procédé de la présente inv tion; Les figures 59 à 102 représentent des détails des figure; 57 et 58, vus en coupe et agrandis, les chiffres apparaissant sous le trait central séparant deux figures consécutives représentant l'échelle de ces figures; Les figures 103 à 105 représentent en coupe des tôles d'acier de blindage préparées pour l'opération de soudage; et La figure 106 est une vue de côté schématique d'une ins tallation pour le soudage selon le procédé de la présente inventio Les figures représentent la présente invention dans son application à la réalisation de la coque du char d'assaut Marder et de la tourelle soudée duchar de combat Léopard Pour une meilleure préhension de l'invention, les structures soudées de la coque du ch d'assaut Marder, respectivement de la tourelle soudée du char de co bat Léopard, telles que réalisées dans l'art antérieur, ont été res tivement représentées sur les figures 1 et 57 Les soudures princip les ont été référencées de manière continue au moyen des références à 27 et ces références ont été entourées d'un cercle pour être plu apparentes. Les figures 2, respectivement 58,représentent les nouvel les structures de la coque du char d'assaut Marder, respectivement de la tourelle soudée du char de combat Léopard, dont la réalisatic a été rendue possible par la présente i nvention Pour permettre une comparaison plus aisée, les soudures principales des représentation 38 systématiques 2 et 58 ont été référencées au moyen des mêmes référe

14 2526346

ces que celles utilisées en liaison avec les figures 1 et 57 De

plus, ces références des soudures principales ont été à nouveau entou-

rées d'un cercle, afin de les rendre plus apparentes.

Les figures 3 à 56 représentent de façon plus précise les soudures principales de la coque du char d'assaut Marder, telles

qu'elles apparaissent sur les figures 1 et 2, et plus particulière-

ment, la représentation de gauche, c'est-à-dire les figures 3, 5, 7,

9, 11, 13,(nombres impairs) 55, représentent la structure néces-

saire pour un soudage martensitique, c'est-à-dire non homogène, tandis que les figures de droite c'est-à-dire 4, 6, (nombres pairs) 56 représentent le détail de structure correspondant-adapté pour une opération de soudage selon le procédé de la présente invention, d'après lequel les blindages d'acier (les parois) sont soudés les uns

aux autres de manière homogène.

En vue d'une meilleure compréhension, dans les figures 57 et 58, on a également-utilisé le même système de références pour les soudures principales, c'est-à-dire que les soudures principales

ont été à nouveau continûment référencées de 1 à 27, une comparai-

son des structures de l'art antérieur conformes à la figure 57

avec la nouvelle structure selon la figure 58 pour la tourelle sou-

dée du char de combat Léopard faisant apparaître sans difficulté

une conception d'ensemble notamment plus simple.

Dans les figures 59 à 102,les détails individuels,c'est-

à-dire les soudures principales individuelles,ont été à nouveau re-

présentés de façon agrandie, la représentation de gauche, c'est-à-

dire celle des figures 59, 61 (impairs) 101 représentant les struc-

tures pour le soudage non homogène des parois de la tourelle du char

de combat Léopard, tandis que la représentation de droite, c'est-à-

dire celle des figures 60, 62 (pairs) 102 fait apparaître les struc-

tures soudées correspondante,notamment plus simples, pour les sou-

dures principales concernées effectuées selon 'La présente invention.

On trouvera à la fin de la présente description des don-

nées caractéristiques concernant les figures 3 à 56 et 59 à 102, qui sont indiquées pour faciliter une comparaison des structures

de soudage Ces données sont à considérer comme de simples exem-

ples, et ne sont pas de nature à restreindre le champ de l'idée in-

ventive, tant en ce qui concerne le problème posé que la solution

38 proposée.

Pour autant que des indications de dimension et des symbo-

2526346

les de représentation ont été portés sur les figures, ceux-ci doi-

vent également fac 4 liter une comparaison des soudures principales.

Ces indications,en particulier les indications de dimension, doiven également être considérées comme étant de simples exemples, et non comme des prescriptions absolues Au contraire, les dimensions peu-

vent varier en fonction des liaisons particulières.

Une simple comparaison des figures 1 et 2 fait apparaître une simplification notable de la géométrie des soudures, consécuti ve à l'utilisation du procédé de soudage homogène, selon la présente

invention Il apparait également que la forme de soudure préféren-

tielle est la soudure en V Ceci induit des avantages considérables

du point de vue de la préparation de la soudure Avant tout, ce ty-

pe de soudure en V peut être sûrement effectué de façon homogène

avec des angles d'ouverture comparativement faibles,ces angles pou-

vant être réduits jusqu'à environ 30 , tandis que dans le procédé de soudage austénitique l'angle d'ouverture d'une soudure en V doit être d'au moins 600 Il en résulte une économie notable de matériat d'appoint pour la soudure De plus, il se produit une diminution in

portante des tensions internes de soudage.

Les représentations de droite des figures 3 à 56 et 59 à 102 montrent que, lors du soudage homogène de tôles constituées d'acier de blindage ou d'autres pièces, le nombre des soudures peut généralement être réduit à une soudure Même s'il en résulte parti

lement un volume de soudure plus important pour la soudure restan-

te, la préparation des soudures est néanmoins fortement simplifiée dans la plupart des cas En outre, la réalisation d'une soudure de

volume plus important est en général plus efficace que la réalisa-

tion de plusieurs soudures plus petites, qui le plus souvent doi-

vent être réalisées sous forme de soudures d'angle.

De plus, les représentations individuelles de droite foni apparaître clairement que le nombre des soudures n'augmente pas pr( portionnellement au volume de soudure Ceci repose sur le fait qu'i très grand volume est apporté par couche ou passe de soudure La loi gueur de la soudure, qui est essentiellement déterminée par la stri -ture considérée, n'est modifiée d'un cas à l'autre que de manière négligeable Les coûts indiqués se rapportent dans chaque cas aux structures utilisées en série jusqu'ici pour le char d'assaut Mar 38 der et le char de combat Léopard, et ceci en se référant aux donné

16 2526346

concernant la soudure austénitique C'est ainsi que l'on obtient le montant des coûts pour le procédé de soudage selon la présente invention exprimé en pourcentage, rapporté aux coûts des séries construites jusqu'ici, pour le char d'assaut Marder, respectivement la tourelle soudée du char de combat Léopard De cette façon on

peut se rendre compte des économies pouvant être réalisées en met-

tant en oeuvre le nouveau procédé de soudure, sur le plan du temps et des coûts Les coûts précités ne sont pas seulement influencés par une diminution des temps de soudage, mais avant tout également

en ce que le matériau d'apport pour le soudage homogène est sensi-

blement plus économique que l'électrode austénitique C'est ainsi que l'on peut-par exemple expliquer que, malgré une augmentation des temps de soudage, les coûts pour un mètre de soudure continue puissent encore être réduits, par exemple comme dans les liaisons

par soudure des figures 40,42 et 44.

La liaison par soudure de la coque du char d'assaut Marder représentée dans la figure 4 constitue la liaison entre la plaque avant et le couvercle du compartiment moteur On voit que cette

liaison, qui dans le mode de réalisation de l'art antérieur repré-

senté dans la figure 3 est constituéede deux soudures d'angle, peut

être simplifiée, au point qu'il ne reste plus à souder qu'une sou-

dure en V De cette manière, l'effet d'entaille de la soudure, qui est relativement important du fait de la fente de base que la soudure en angle présente obligatoirement est réduite Un autre avantage

de la nouvelle structure résulte du fait que les tolérances con-

cernant la largeur de fente à respecter dans cette liaison ne sont pas

aussi importantesque dans la liaison par soudure d'angle représen-

tée dans la figure 3 Ceci signifie que des simplifications peuvent être apportées au montage, qui à leur tour se traduisent en des

coûts plus bas.

La liaison par soudage représentée dans la figure 6 est également notablement plus simple que celle de la figure 5, de

sorte que là également il en résulte d'importants avantages Économi-

ques La même remarque s'applique aux zones de raccorderent selon

les figures 16, 40 et 56.

En ce qui concerne les autres zones de raccordement, l'es-

sentiel des remarques concernant la liaison de la figure 4 reste 38 valable Il apparaît aisément que la plupart des simplifications de

17 2526346

structure reposent sur le fait que la nécessité d'un appui récipro-

que des tôles à souder ne subsiste plus et que les soudures d'angle

peuvent être largement évitées Ainsi des soudures en V relative-

ment simples peuvent être réalisées Il en résulte également dans de nombreux cas une simplification de la préparation des soudures, comme par exemple dans les liaisons représentées dans les figures

8, 10, 12, 16, 38, 48 et 50 par rapport à celles représentées res-

pectivement dans les figures 7, 9, 11, 15, 37, 47 et 49.

Une atténuation de l'effet d'entaille, comme déjà décrite dans la liaison représentée dans la figure 4, sera obtenue chaque fois que les liaisons par soudure d'angle (figure 4 ou 26) peuvent

être évitées Le même effet apparaît également lorsque les liai-

sons du type de celles de la figure 19, c'est-à-dire des liaisons par soudure à décalage ou des liaisons selon la figure 11 ou la f gure 13, sont modifiées L'affaiblissement de l'effet d'entaille esi d'une importance particulière lorsque la structuré, comme dans le de la coque de Marder, subit une sollicitation dynamique ou peut être considérée comme une structure autoportante, à parois relative

ment minces.

La représentation systématique de la figure 58 indique clairement par comparaison avec la figure 57 qui se rapporte à la structure utilisée jusqu'à présent pour la tourelle soudée du char de combat Léopard, que des éléments de profil de forme plutôt comp 7 quée en partie,qui étaient nécessaires, en certains endroits, en ra: son du mode d'assemblage en cloisons étanches, pour la liaison et

la consolidation de tôles, peuvent être évités par la mise en oeu-

vre du procédé selon la présente invention Dans la nouvelle struc-

ture également de la tourelle du char de combat Léopard selon

la figure 58,la soudure en V est utilisée entant que liaison pré-

férentielle, de manière à éviter les soudures d'angle et à décala-

ge Malgré tout, les nécessités d'un montage par cloisons étanchel entraînent que la soudure en V ne peut pas être utilisée dans tous les cas, de sorte qu'en certains endroits des liaisons par soudure

d'angle doivent obligatoirement être utilisées Ces soudures d'an-

gle ne présentent cependant en aucun cas des qualités inférieures lorsque on utilise le soudage homogène selon la présente invention,

par rapport aux modes de réalisation correspondants mettant en oeu-

38 vre du matériau d'apport austénitique.

18 2526346

La liaison par soudure selon la figure 60 montre, en comparaison avec celle de la figure 59, que le volume de soudure

apporté est plus grand que pour la structure de série utiliséejus-

qu'à présent pour la tourelle soudée du char de combat Léopard.

On comprend par ailleurs qu'il en résulte une augmentation des temps

de soudage nécessaires.

Malgré le caractère nettement plus économique du matériau d'apport pour le procédé de soudage homogéne, les coats par mètre

de soudure pour la structure selon la figure 60 augmentent eux aussi.

Néanmoins, la nouvelle structure rendue possible par le procédé de

la présente invention est recommandée, puisqu'il apparait des avan-

tages importants au cours du montage Ainsi, par exemple, les tra-

vaux d'ajustage très complexes,nécessaires jusqu'à présent dans la

structure de série de la tourelle soudée Léopard, ne sont plus né-

cessaires puisque,au moyen du procédé de soudage hoitogène selon la présente invention, des soudures de fente de largeur atteignant par

exemple 2 mm sont possibles Un autre avantage de ia nouvelle struc-

ture selon la présente invention est apporté par la réduction de

l'effet d'entaille.

Une diminution de l'effet d'entaille dans les liaisons

par soudage effectuées selon la présente invention est également ob-

tenue dans les figures 64, 66, 68, 70, 80, 86, 88, 92, 96, 100 et 102. En principe, les tensions internes de soudure dans les liaisons des nouvelles structures réalisées selon le procédé de

la présente invention peuvent être notablement réduites, au contrai-

re des structures utilisées jusqu'à présent Les figures 60, 64, 70,

72, 82, 96 et 102 représentent des exemples de ce type de liaisons.

Un avantage particulier réside dans la simplification des travaux de montage réalisée en évitant les formes de structure qui nécessitent un ajustement précis des éléments de blindage à

relier Dans le procédé de soudage homogène selon la présente in-

vention pour des aciers de blindage, les tolerances relatives aux largeurs de fentes à respecter sont notablement inférieures à celles du procédé utilisé habituellement dans l'art antérieur, avec des

matériaux d'apport austénitiques C'est Ce qui permet, si l'on con-

sidère en même temps les formes de structure modifiées dans la zone

38 de la soudure, de renoncer au cours dumontage des ensembles de mon-

19 2526346

tage et de la tourelle complète à des travaux d'ajustage en par-

tie plutôt complexes Ceci est d'un intérêt tout particulier pour les liaisons par soudure représentées dans les figures 60, 66, 68,

72, 80, 90 et 92.

Les figures 74, 76, 78, 84, 88, 96 et 102 représentent des détails montrant l'assemblage des cloisons et les types de

techniques nécessaires pour sa réalisation Dans les modes de réa-

lisation selon les figures 73, 75 et 77 des profils particuliers sont nécessaires, pour assurer l'écartement indispensable de la

cloison maintenue concomittement par le renfort réciproque, néces-

saire dans le procédé de soudure austénitique, des tôles d'acier

de blindage à relier ou des éléments d'assemblage d'acier de blin-

dage Dans la figure 77, le profil est indispensable pour garan-

tir l'écartement de la cloison et permettre le raccordement bout à bout sur la cloison extérieure sous l'appui nécessaire En mettar en oeuvre le procédé de-soudage homogène de la présente invention, le profil peut être supprimé et l'écartement nécessaire amené par une simple bande de tôle Le raccordement bout à bout nécessaire sur la cloison externe peut être soudé directement en tant que tel ou, comme représenté dans la figure 78, en tant que soudure à trois

tôles, formant concomittement la liaison avec l'entretoise.

Le profilé de la figure 73 ne peut être remplacé par une pièce de structure plus simple, même en mettant en oeuvre le procédé de soudage selon la présente invention Ceci résulte d'une comparaison des figures 73 et 74 On a néanmoins constaté que l'on peut renoncer à une soudure de 1510 mm De plus, il résulte de la nouvelle structure soudée selonla figure 74, par rapport à la structure antérieure de la figure 73, un gain de temps Un autre

abaissement des coûts résulte du faible prix des électrodes à uti-

liser pour le soudage homogène.

Comme on le voit sur la figure 75, le soudage homogène de la tourelle soudée Léopard nécessite un profilé intermédiaire très

compliqué et lourd Ce profilé intermédiaire répond à de nombreu-

ses exigences, qui apparaissent nécessaires dans l'utilisation d'un matériau d'apport austénitique pour des coques et des parois

de tourelles soudées Il s'agit pour l'essentieldu soutien des tô-

les d'acier de blindage à relier,de la provision de l'écartement de 38 la cloison et du recouvrement partiel des soudures Selon la 252634 w présente invention, on peut également renoncer à cette pièce intermédiaire Ceci apparaît très nettement dans la figure 76,

qui représente deux solutions alternatives selon la présente in-

vention La pièce intermédiaire est remplacée par une simple bande de tôle d'acier de blindage, qu'il n'est par ailleurs nécessaire

de souder sur la cloison intérieure et extérieure que partiellement.

On peut renoncer aux autres exigences précitées en mettant en oeu-

vre le procédé de soudage homogène selon la présente invention, de sorte qu'un soutien des tôles d'acier de blindage ou une protection

des soudures n'est plus nécessaire La solution alternative référen-

cée I est basée sur l'agencement classique, dans lequel une tôle

d'entretoise d'acier de blindage assure l'écartement de la cloi-

son intérieure et de la cloison extérieure La liaison des tôles formant les cloisons et accolées bout à bout, se fait au moyen de

soudures en V selon la manière déjà abondamment décrite Les tra-

vaux d'ajustement, qui sont très complexes lorsqu'on utilise le profilé, sont réduits au minimum dans cette solution De la même

façon, les tensions internes de soudure qui apparaissent sont ré-

duites Le temps de soudage nécessaire est abaissé à 40 % du temps

nécessaire pour le soudage au moyen du profilé et en mettant en oeu-

vre une opération de soudage non homogène.

La solution alternative référencée II dans la figure 76

dévie quant à elle du mode de réalisation classique par sa struc-

ture Ainsi on peut renoncer à unepièce intermédiaire d'écartement, puisque la cloison intérieure et la cloison extérieure sont soudées

directement à la cloison intérieure de l'élément à relier L'écar-

tement de la deuxième cloison extérieure qui reste à assujettir, est obtenu en réalisant un pliage à froid de l'extrémité inférieure selon l'angle nécessaire, de manière à ce qu'il puisse également

être soudé à la cloison intérieure Sa structure est plus simple.

Elle n'apporte cependant pas le même gain de temps de soudage que la solution I, mais cependant le temps de fabrication de la

tôle d'entretoise peut être économisé.

Les profilés des figures 73, 74, 75 et 77 sont constitués d'acier de blindage et fabriqués par des presses à filage Les

coûts de réalisation de ces profilés sont importants Si l'on renon-

ce en majeure partie à ces pièces profilées chères, comme le pré-

38 voit la présente invention, il en résulte un abaissement remar-

quable des coûts.

21 2526346

En utilisant le procédé selon la présente invention, il n'est pas nécessaire de réaliser de nouvelles installations Au contraire, les mêmes installations peuvent être utilisées pour le procédé de soudage homogène selon la présente invention que pour le soudage austénitique de l'art antérieur On peut néanmoins renoi cer dans la plupart des cas aux installations hydrauliques de pré contrainte pour accoler l'une par rapport à l'autre les parties à souder, puisque le procédé de soudure homogène d'acier de blindage selon la présente invention permet de ponter sans difficulté des fentes d'une largeur importante, jusqu'à par exemple 3 mm Les installations sont ici uniquement utilisées pour le positionnement

et en tant que dispositifs de maintien.

En résumé, il convient de constater que des calculs ont montré qu'en utilisant le procédé selon la présente invention pour la réalisation de la coque du char d'assaut Marder, une économie d'environ 3 % des coûts de fabrication peut être obtenue dans le cas d'une fabrication en série En ce qui concerne les coûts suscel tibles d'être influencés, c'est-à-dire les coûts pour le soudage et les électrodes, il en résulte même une économie d'environ 22 % Dans le cas de la tourelle soudée du char de combat Léopard, une portion des coûts notablement plus importante peut être influencée par le procédé selon la présente invention,puisquq les coûts pour la soudure, les électrodes et pour les profils hab: tuellement utilisés sont susceptibles d'être fondamentalement modifiés En utilisant le procédé selon la présente invention, on réalise des économies d'environ 6 % et en ce qui concerne le coût total dans les deux alternatives analysées en liaison avec la figu re 76, près de la moitié de cette économie étant réalisée sur les profils En ce qui concerne les coûts influençables, il apparaît que la part des coûts économisés en utilisant le procédé de la

présente invention est d'environ 20 %.

Des exemples de réalisation du procédé de la présente

invention sont également représentés dans les figures 103 à 106.

Dans ces figures, les références 28,respectivement 29,désignent *deux tôles d'acier de blindage à souder entre elles, qui forment les éléments d'acier de blindage Dans les modes de réalisation se

lon les figures 103 et 104,les tôles d'acier blindé 28 et 29 doi-

38 vent être reliées entre elles par des soudures en demi V Comme o le voit dans les figures 103 et 104, l'une des tôles de blindage 2

22 2526346

est munie au voisinage de la base d'une came continue 31 de hau-

teur invariable X Dans la région de la base de la jointure, un élément d'insertion sous la forme d'un fil non allié 32 est mis

en place qui, dans le mode de réalisation de la figure 103 s'ap-

puie contre les bords de la jointure de manière à rester au-dessus de la came 31, tandis que dans le mode de réalisation de la figure 104, cet élément d'insertion 32 est placé entre la came 31 et la paroi de l'autre tôle de blindage 29 qui lui fait face Il n'est

cependant pas nécessaire de coincer cet élément d'insertion 32.

Dans le mode de réalisation de la figure 105, les tôles de blindage 28 et 29 doivent être reliées par une soudure en V

33 Les deux tôles de blindage sont munies chacune d'une came con-

tinue 34,respectivement 35,de hauteur toujours invariable Z, respectivement T, au voisinage de la base de la jointure L'élément

d'insertion 36 est à nouveau formé d'un fil non allié qui est as-

sujetti dans le fond de la jointure, de manière à rester au moins partiellement au-dessus des cames 34 et 35 Si nécessaire, l'élément

d'insertion 36 peut également être placé entre les cames 34 et 35.

La figure 106 représente schématiquement l'opération de soudage Les tôles de blindage 28 et 29 placées par exemple l'une à côté de l'autre, qui sont préparées dans la zone de la join-

* ture par des coupures autogènes ou d'une façon équivalente, sont soudées l'une à l'autre par le dispositif de soudage 37 selon la présente invention, le dispositif de soudage 37 s'avançant dans

la direction de la flèche K Avant que la soudure puisse se refroi-

dir à moins de 1000 C, elle se trouve réchauffée à une température d'au moins 45 Q O par le brleur à buse 38 qui suit le dispositif de

soudage 37 -

On a désigné ci-dessus par acier de blindage tous les aciers extra durs, ou fortement alliés, qui sont utilisés par

exemple pour le blindage d'objets En particulier, on désigne ain-

si, également des aciers qui sont utilisés pour le blindage de

véhicules blindés A titre d'exemple, des tôles d'acier de blin-

dage peuvent être réalisées dans des aciers de la composition suivante

tôles d'acier de blindage d'une épaisseur allant jus-

qu'à 60 mm

38 0,30 à 0,50 % C;

0,10 à 0,35 % Si;

Z 6346

0,55 à 0,85 % Mn; 1,20 à 1,70 % Cr; 0,50 à 0,80 % Mo; 0,30 à 0,70 % N; et

0,20 à 0,30 % V.

Dans les tôles d'acier de blindage dépassant 60 mm

d'épaisseur, la proportion de nickel croit jusqu'à 1,5 à 3,5 %.

Les tableaux suivants montrent, pour les exemples de sou-

dures des figures 3 à 56 et 59 à 102 le nombre de soudures, le nombre de couches, la longueur de la soudure exprimée en mètres, la durée de l'opération exprimée en minutes, et les coûts exprimés en pourcentages, les deux derniers paramètres ne s'appliquant qu'à

l'opération de soudage.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront

à l'homme de l'art.

23. 24.

Claims

REVENDICATIONS i Procédé de soudage d'éléments constitués d'acier de blindage de haute dureté ou fortement allié, destinés notamment au blindage de pièces contre l'intrusion d'obus, de projectiles, d'éclats ou de corps équivalents, caractérisé en ce que des éléments d'acier de blindage,positionnés l'un par rapport à l'autre de manière à for- mer une fente,sont munis dans la région de la base de la jointure de préférence d'une came chacun,et/ou un élément d'insertion recou- vrant la fente de la jointure constitué notamment d'un acier non allié est placé dans la jointure, puis les éléments d'acier de blin- dage sont soudés de manière homogène sans préchauffage a Vec un ma- tériau de soudure ferritique approprié sous une atmosphère de gaz de protection et, après refroidissement de la ligne de soudure à partir de la température de soudage jusqu'à une température non in- férieure à 100 C, la soudure est localement et continuellement réchauffée jusqu'à au moins 450 'C sans palier et consécutivement refroidie à l'air jusqu'à la température ambiante sans respecter une température ambiante particulière ou un laps de temps défini, ou en ce que,afin de rapporter localement une couche de blindage homo- gène sur une paroi d'acier de blindage au moyen d'un matériau de soudure ferritique approprié, la zone de soudure refroidie de la température de soudage jusqu'à une température non inférieure à 1000 C est localement et continuellement réchauffée jusqu'à au moins 4500 C sans palier et consécutivement, la zone de soudure est refroidie à l'air sans respecter un laps de temps défini et la der- nière couche de soudure (supérieure) de la zone de soudure est sim- plement réchauffée à nouveau jusqu'à au moins 4500 C localement et sans durée d'attente avant le refroidissement à partir de la tempé- rature de soudage jusqu'à moins de 1000 C, et consécutivement re- froidie à nouveau à l'air sans respecter un laps de temps défini et/ou une température -précise, jusqu'à la température ambiante.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de soudage est tiré continûment par dessus le fond

de la soudure.
3 Procédé selon la revendication 1 ou la revendication

2, caractérisé en ce que la soudure est effectuée sous une atmos-

phère de gaz de protection de C 02.
38 4 Procédé selon l'une quelconque desrevendications 1 à 3,

2526346

caractérisé en ce que, lors d'une interruption nécessaire des

opérations de soudage avant un refroidissement de la zone de sou-

dure à partir de la température de soudage jusqu'à une température inférieure à 1000 C, on ne procède à un réchauffement local, contini et sans palier, que dans la zone de la soudure jusqu'à au moins
450 'C, après quoi la poursuite ultérieure de l'opération de souda-

ge est préférentiellement effectuée sous atmosphère de C 02.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 4, caractérisé en ce que le réchauffement local jusqu'à une tem-

pérature au moins égale à 4500 C est réalisé au moyen d'un chalumeai suiveur.
6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage à souder entre eux sont préparés dans la zone de jointure par des coupures

autogènes et, immédiatement après, les zones de jointure sont por-

tées au rouge de manière à laisser peu de contraintes, au moyen d'un dispositif de chauffage suivant continûment l'opération,par

exemple un chalumeau.
7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, carac-

térisé en ce que les éléments à souder entre eux sont munis au

moins sur l'un des côtés limitant la jointure d'une came ininter-

rompue.
8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 7, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage à sou-

der entre eux, d'une épaisseur de moins de 30 mm, sont munis de ca-

mes d'environ 1 à 3 mm de hauteur.
9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 7, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage à re-

lier entre eux, d'une épaisseur de moins de 30 mm, sont munis de

rebords de 2 mm de hauteur.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 9, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage à sou-

der entre eux d'une épaisseur non supérieure à 30 mm, sont position nés l'un par rapport à l'autre de manière à former une fente de

O à 3 mm.
11 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 9, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage à sou 38 der entre eux d'une épaisseur inférieure à 30 mm, sont positionnés

l'un par rapport à l'autre de manière à former une fente de 2 mm.
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12 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 11, caractérisé en ce que la base de la jointure, ou le fond de la jointure, sont recouverts de façon ininterrompue par un élément d'insertion.
13 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 12, caractérisé en ce qu'un fil d'un diamètre correspondant à la largeur de la fente estplace dans la Jointure, formant l'élément d'insertion.
14 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 13, caractérisé en ce que la soudure est effectuée avec un ma-

tériau de soudure ferritique présentant une limite de fluage faible

à très faible.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 14, caractérisé en ce que la soudure est réalisée avec un matériau de soudure, dont la composition est déterminée selon l'épaisseur respective des éléments d'acier de blindage et la forme de la soudure

et présente un faible contenu de carbone.
16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 15, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage sont

soudés avec une baguette d'électrode alliéeau chrome-molybdène.
17 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 16, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage sont soudés avec une baguette d'électrode qui présente la composition suivante: 0,068 % C; 0,37 % Si; 1,38 % Mn; 3,50 % Cr; 0,89 % Mo;

1,70 % Ni et de préférence, des éléments d'acier de blindage de fai-

ble épaisseur par exemple nonsupérieure a 15 mnn, sont soudés au moyen

de ce matériau de soudage.
18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce

que la couche de base des éléments d'acier de blindage à souder en-

tre eux est soudée avec une baguette d'électrode de 4 mm de diamè-

tre sous une tension de 24 V et une intensité de 170 A, tandis que les couches de remplissage sont soudées avec une baguette de 5 mm de diamètre, sous unetension de 24 V et une intensité de 220 A.
19 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 18, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage jus-

qu'à une résistance d'environ 120 kp/mm 2 sont soudés avec un maté-

riau de soudage de composition suivante: 0,5 % maximum C; 0,20 à 38 0,50 % Si; 0,90 à 1,60 % Mn; 0,40 à 0,80 % Cr; 0,40 à 0,70 % Mo;
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2,3 à 2,7 % Ni.

Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 18, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage d'une résistance supérieure à 120 kp/mm 2 sont soudés avec un matéri de soudage de composition suivante: 0,5 % maximum C; 0,20 à 0,60 % Si; 1,0 à 1,5 % Mn; 2,50 à 3,50 % Cr; 0,50 à 0,80 % Mo; 1,5 à

2,5 % Ni.
21 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 20, caractérisé en ce que la soudure des éléments constitués d'acier de blindage est effectuée en utilisant des fils à gaz de protection de composition suivante: 0,10 % C; 0,30 % Si; 1,2 % Mn

2,0 % Cr; 0,60 % Mo; 1,0 % Ni.
22 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 18, caractérisé en ce que la soudure est effectuée en utilisant un fil à gaz de protection, en particulier pour la soudure de rainures,dont la composition est la suivante: 0,08 % C; 0,80 % Si;

1,8 % Mn; 0,40 % Cr; 0,55 % Mo; 2,0 % Ni.
23 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 18, caractérisé en ce que, notamment pour la soudure d'éléments rapportés ou de rainures, les éléments d'acier de blindage sont soudés avec un fil à gaz de protection de composition suivante:

0,15 % C; 0,60 % Si; 1,6 % Mn; 5,5 % Cr; 0,80 % Mo.
24 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 18, caractérisé en ce que, notamment pour des soudures d'éléments rapportés ou pour la soudure d'éléments d'appoint sur des éléments d'acier de blindage, la soudure est réalisée avec un matériau de soudage de Composition suivante: 0,05 jusqu'à 0,15 %C, 0,30 jus qu'à 0,60 % Si; 1, 3 jusqu'à 1,9 % Mn; 4,6 jusqu'à 5,4 % Cr; 0,60

jusqu'à 1,10 % Mo.
25 Procédé selon l'une quelconquedes revendications 1

à 24, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage sont

soudés avec un fil de soudure de 1,6 mm de diamètre, sous une ten-

sion de 26 V et une intensité de 310 A.
26 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 25, caractérisé en ce que les éléments d'acier de blindage d'un

épaisseur d'environ 6 à 10 mm sont soudés avec une baguette d'élec-

trode de 1,2 mm de diamètre, les éléments d'acier de blindage d'un, 38 épaisseur de 10,1 à 20 mm sont soudés avec une baguette d'électrode de 1, 4 mm de diamntre et les éléments d'acier de blindage d'une épaisseur supérieure à 20 mm sont soudés avec une
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baguette d'électrode de 1,6 mm de diamètre
27 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 26, caractérisé en ce que les tôles d'acier de blindage d'une épaisseur de 6 à 15 mm sont soudées avec une baguette d'électrode

de 1,2 mm de diamètre, des tôles d'acier de blindage d'une épais-

seur de 16 à 30 mm sont soudées avec une baguette d'électrode de 1,4 mm de diamètre et des tôles d'acier de blindage d'une épaisseur de 30 mm et plus sont soudées avec une baguette d'électrode de

1,6 mm de diamètre, et le remplissage des jointures après la soudu-

re de la ligne de base est réalisé au moyen de baguettes d'élec-

trode dont le Diamètre est à chaque fois croissant.
28 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 27, caractérisé en ce que pour la soudure d'éléments d'acier de blindage, une baguette d'électrode de volume important à très important selon la largeur du cordon de soudure est placée dans la

jointure correspondante.
29 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 28, caractérisé en ce qu'une ligne de soudure déterminée est

réalisée si possible avec le plus faible volume de la soudure pos-

sible.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 29,caractérisé en ce que lors de la soudure de tôles d'acier de blindage de 30 mm d'épaisseur, une section de la soudure de
259 à 450 mm 2 est respectée.
31 Soudure soudée selon le procédé de l'une quelconque

des revendications 1 à 30, caractérisée en ce que l'ensemble des

lignes de soudure est réalisé sans recouvrement particulier

d'acier de blindage.
32 Structure soudée selon la revendication 31, carac-

térisée en ce que les éléments d'acier de blindage sont soudés au

moyen de lignes de soudure en V, ou en X présentant un angle d'ou-

verture d'environ 30 à 500, tandis que pour des lignes de soudure

en demi V, l'angle d'ouverture est d'au moins 45 .
33 Structure soudée selon la revendication 31 ou la reven-

dication 32, caractérisée en ce que pour le soudagc de t 5 les d'acier de blindage de 30 mm d'épaisseur, l'anale d'ouverture des soudures étant de 50 , les sections des soudures sont les suivantes: soudure 2 soudure en V 420 2 38 en demi V:445 mm;suren V:2 ma; soudure en X:210 mmn
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34 Structure soudée selon l'une quelconque des reven-

dications 31 à 33, caractérisée en ce que pour le raccordement de tôles d'acier de blindage de 30 mm par des lignes de soudure en demi V, V ou X, des sections de soudure ce 259 à 450 mm 2 sont utili sées, en mettant en oeuvre un soudage sous atmosphère de C 02.

Structure soudée selon l'une quelconque des reven-

dications 31 ou 32, caractérisée en ce que pour la soudure de tôle: d'acier de blindage de 40 mm, la section de soudure est de 580 mm 2