Plan de match pour l’entretien des moules et matrices

Auto_moulesLe formage  et la transformation des matériaux métalliques et plastiques  mettent en œuvre différents procédés et cycles de traitements pour la production de produits finis ou semi-finis. A ce titre, on cite, entre autres, les procédés de la métallurgie liquide ou de coulée, le forgeage, le laminage, le matriçage, l’estampage, l’emboutissage, le tréfilage, le filage, l’usinage, la métallurgie de poudre, etc. Ces techniques de mise en forme requièrent l’intégration et l’usage d’outils ou d’éléments spéciaux tels que les moules, les matrices, les poinçons, les filières, etc. Ces outils sont coûteux du fait de la complexité et de la précision de leur forme. Ils doivent ainsi être conçus de manière à satisfaire aux critères de design pour répondre aux conditions critiques de service (pression, températures, usure, etc.). De surcroît, leur durée de vie a un impact considérable sur les coûts de revient des pièces à produire.

Ces pièces typiques comme les moules, les matrices, les poinçons, les filières, pour n’en citer que quelques exemples, peuvent être très sensibles aux effets de l’usure qui se manifeste aussitôt par la perte de formes et des tolérances. Il en découle donc que l’usure ou l’endommagement a un impact direct sur  l’intégrité des pièces à produire. L’usure résulte de plusieurs facteurs dont les pressions de contact, impacts mécaniques lors de la manutention, fatigue ou chocs thermiques, dissolution par le métal liquide dans les moules, etc.

La réparation et le reconditionnement par soudage de ces pièces présentent des enjeux et des avantages tangibles, particulièrement à l’industrie de fabrication mécanique, en termes d’économie de temps et de ressources. Les réparations peuvent en effet intervenir à plusieurs stades dans la vie utile de ces pièces. Dans ce sens, le soudage contribue, entre autres à ce qui suit :

  • restauration des côtés ou des tolérances ratées par usinage ;
  • réparation des fissures de fatigue ;
  • rechargement des zones d’usure.

L’approche de la réparation par soudage doit être développée à partir d’une bonne compréhension de la métallurgie du soudage des matériaux en question, de l’analyse  de l’historique des traitements thermiques déjà subis et aussi des causes de l’avarie. De ce fait, les procédures de soudage doivent inclure un maximum de directives et d’informations, particulièrement en ce qui concerne les paramètres suivants :

  • type de métal de base, grade (4130, P20, H13, A2, D2″, alliages de cuivre, aluminium, etc.) et dureté ;
  • préparation : nettoyage, élimination de défauts existants ou de résidus métallique ou autres (gougeage, meulage, usinage, ébavurage ;
  • procédé de soudage, sa polyvalence : SMAW, GTAW, TIG, Micro-TIG (sections trop minces, limitation de l’énergie du soudage) ;
  • métal d’apport (dilution, microstructure et dureté à l’état brut de soudage ;
  • préchauffage et température interpasse;
  • traitement de revenu post-soudage (PWHT)

De plus, d’autres  facteurs opératoires doivent également être pris en considération lors de l’élaboration de procédures adaptées à chaque situation, à savoir :

  • procédés de soudage possibles ;
  • taille, forme ou épaisseur de la pièce;
  • état de surface (contamination, revêtement ou, plaquage, etc.) ;
  • facilité d’accès à la zone de réparation;
  • type de défauts ou de réparation : fissures, cavités, usure, etc.
  • autres : équivalence de couleur du métal déposé, usinabilité, polissabilité;
  • risques de distorsion, de perforation sur les sections minces, coups d’arc sur le métal;

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Qu’est ce que le brasage ?

brasage.jpgLa pratique du brasage est bien répandue, surtout dans les assemblages de joints ou de sections minces (tubulures, parois, etc.) où les risques de déformation, de surchauffe ou de brûlure peuvent être considérables en soudage. En impliquant seulement la fusion des métaux d’apport, car ils ont toujours des points de fusion inférieurs à ceux des métaux de base, le brasage compte parmi les procédés les plus rentables en termes de simplicité d’exécution, de rapidité ainsi que des possibilités de travail en série, de mécanisation ou d’automatisation.
Les procédés de brasage comportent également d’autres avantages, à savoir :

1. aucune dilution du métal de base;
2. absence de risques de fissuration à chaud dans les joints;
3. possibilité d’assemblages similaire et dissimilaire non réalisable par fusion (ex. céramique/métal, composite, etc.);
4. procédé ne demandant pas de grandes qualifications pour les opérateurs.

PRINCIPES
Le brasage consiste à former un assemblage hétérogène en mettant en œuvre la fusion d’un métal d’apport ayant un point de fusion inférieur à celle des matériaux à joindre. L’interaction capillaire entre le métal d’apport liquide et le matériau de base solide mène à la formation d’une continuité métallurgique entre les surfaces, lesquelles doivent être préalablement espacées l’une de l’autre par un écartement assez étroit et uniforme, soit de l’ordre de quelques centièmes de millimètre (millièmes de pouce) pour assurer la fonction de capillarité.
Afin d’améliorer le mouillage de la surface et aussi l’écoulement capillaire de l’alliage liquide à travers le joint, les surfaces doivent être bien propre et dépourvues de toute trace de contaminant ou d’oxyde. De plus, l’usage d’un décapant (flux), soit à rajouter séparément lors du brasage (disponible en forme de crème, liquide, pâte ou poudre) ou en utilisant des baguettes qui en sont déjà enrobées, est nécessaire pour entamer l’opération du brasage. Le rôle du décapant consiste en ce qui suit :

  • l’enlèvement par dissolution des oxydes en surface du métal de base;
  • l’amélioration de l’action de mouillage;
  • la protection contre l’oxydation du métal de base chauffé et de l’alliage d’apport liquide.

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Le bon alliage peut tout changer !

Les machines et équipements utilisés dans la construction, les voiries, les mines, les cimenteries, les carrières, aménagement, travaux de dragage ainsi que tous les autres travaux connexes sont conçus avec des composants solides pour atteindre des performances et une durabilité optimales en service. Cependant, en réalité, l’endurance de plusieurs composants ou pièces  d’usure  essentiels de ces machines est souvent limitée ou inférieure au seuil de performances prévues. En effet, les différents modes de dégradation agissant séparément ou en symbiose  causent un endommagement sévère et souvent prématuré à ces pièces d’usure.

La liste d’équipements et machines employés dans ces milieux d’usure est tellement exhaustive au point où l’on ne peut pas tout dénombrer. Cependant, on peut en citer à titre informatif les tracteurs, chenilles, excavatrices, niveleuse, camions à bennes, bétonnières, dameuses, chasse-neige, grues, rétrochargeuses, etc.

Les dommages subis aux pièces sont fonction de plusieurs facteurs dont:

  • Le milieu d’usure environnant : agrégats de sable, roches, gravier, cément, boue, argile, boues de minerai, asphalte, etc;
  • La morphologie des particules ;
  • Le métal antagoniste (cas du frottement métal-métal) ;
  • les conditions de sollicitations (chargement, impact, etc.) ;
  • le design des pièces (matériaux, dimensionnements, traitements, etc.).

Le dommage surgit dépendamment des conditions ou des contraintes de travail associées à chaque type de surface de contact. À partir de là, on peut assister, entre autres, aux phénomènes suivants: abrasion, impacts, érosion, déformation, adhésion (métal-métal), déformation plastique, etc.

Les conséquences desdites dommages sont multiples et se reflètent par la perte de dimensions fonctionnelles, enlèvement de métal et perte de couches de durcissement, vibrations, déformations, gougeage, etc.

Le design des pièces d’usure tient en compte plusieurs paramètres pour la fabrication dont principalement :

  • disponibilité des matériaux et couts;
  • dimensions et poids ;
  • aptitude à la mise en forme (formage) ;
  • aptitude aux traitements et au soudage ;
  • durée de vie utile

Il en découle que pour certains critères de faisabilité, le concepteur offre juste un produit aux propriétés optimales et qu’il appartienne donc à l’utilisateur de pouvoir le rentabiliser davantage en procédant à l’amélioration des propriétés anti-usure sur les faces et côtés fonctionnels critique. En fait, il s’agit souvent d’un recours aux techniques et aux procédés de rechargement dur qui sont envisagés même avant la mise en service des équipements. Les avantages de cette opération à ce stade consistent en ce qui suit :

  • la facilité de mise en œuvre de la technique sur des surfaces propres et exemptes de toute inclusion ou produits d’usure ;
  • l’évitement de démontage et montage ultérieurs sur chantier;
  • l’évitement de faire du rebâtissage sur des sections trop usées avant de mettre le rechargement dur final.

Néanmoins, et comme c’est le cas de la plupart des applications pour les utilisateurs dans les différents secteurs industriels et agricoles, les opérations de rebâtissage ou de rechargement dur font partie intégrante de la maintenance de leurs machines et équipements. En effet, la grande diversité dans les classes de métaux d’apport rend possible à la fois la restauration de sections épaisses consommées par l’usure d’une part, et la déposition d’autres couches dures avec des matériaux compatibles en surface selon le type d’usure en question.

Des procédures de rechargement doivent être établies en fonction de chaque application d’usure selon les matériaux de bases (44W, AR400, Hardox 500, 4140QT, aciers à haut carbone, aciers austénitiques au manganèse ″AMS″, etc.); leur état métallurgique, état d’usure, procédé à utiliser.

Ainsi, différents types d’outils et de pièce d’usure de valeur peuvent être réparés et reconditionnées différemment pour une nouvelle durée de vie utile, ce qui contribue à l’accroissement du rendement des machines et de la productivité.  

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ENLÈVEMENT DE FISSURES ET RÉPARATION DE JOINTS SUR LES FONTES

L’arrêt, l’enlèvement et la réparation de fissures dans les pièces en fontes de grade soudable sont effectués selon la procédure suivante:

  1. Visualiser Les limites ou extrémités de la fissure à l’aide d’un contrôle non destructif, soit le liquide pénétrant (DPI) ou les particules magnétiques (PMI).
  2. Percer un trou de 1/4″ de diamètre minimum dépendant de l’épaisseur de la section de métal. Les trous doivent se situer à environ 3/8 à 1/2″ de la limite apparente de la fissure.
  3. Enlever la fissure en faisant un chanfrein autour d’elle. L’enlèvement du métal doit se faire en deux segments : 1)de la première extrémité délimitée par le trou jusqu’à la mi- longueur de la fissure ; 2) de l’autre extrémité ou l’autre trou vers le premier segment déjà préparé.
  4. Arrondir les bords et le fond de la préparation de manière à avoir un chanfrein élargi avec arêtes abattues en forme de U ou J au lieu de V ou demi-V.
  5. S’assurer, au moyen du même type d’inspection non destructive déjà utilisée, que la fissure soit complètement enlevée aux bords et au fond du chanfrein.
  6. Favoriser l’utilisation du gougeage à l’arc électrique plutôt que l’arc air. Utiliser également des fraises rotatives coniques ou des burins au lieu des meules à cause des entailles que ces dernières peuvent laisser sur le métal.
  7. Enlever la couche de surface durcie selon une épaisseur relative de 1/16 à 1/8″ sur les côtés de la préparation(faces, bords, fond)  en cas d’utilisation de l’Arcair. Un simple test à la perceuse permet de constater la présence de cette couche dure en surface.

Séquences de soudage ou de remplissage du chanfrein

  • Déposer une à  deux fines couches de beurrage sur les face du chanfrein avant de commencer le remplissage. Ceci est pour réduire le contraintes et prévenir les risques de fissuration dans la zone affectée thermiquement.
  • Déposer les cordons de soudure en commençant du bout du chanfrein en allant vers le milieu. Si la fissure se situe sur le bord de la pièce, les cordons doivent être déposés à partir du bout intérieur du chanfrein vers le bord libre.
  • Remplir le joint en déposant de petits cordons droits et discontinus.

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COMBATTRE LES DIFFÉRENTS TYPES D’USURE AFIN D’ATTEINDRE VOS OBJECTIFS

dechi_metal1Par l’usure, on entend en général la dégradation et la perte de fonctionnalité des surfaces ou des pièces. Ceci fait suite à l’enlèvement et la perte du métal à partir de la surface des pièces exposées aux différents types de charges et/ou milieux. Le phénomène affecte généralement l’ensemble des composants des équipements industriels avant de les mettre hors usage après la perte, avec le temps, de leurs côtes fonctionnelles et de leurs propriétés de surface.

Les coûts annuels engendrés par l’usure dans les pays industrialisés sont estimés à des centaines de milliards de dollars. En effet, ces coûts sont principalement reliés aux pièces de rechange, à la main d’œuvre et aux temps d’arrêts des équipements, etc. Il en résulte que l’usure affecte la productivité et mène incontestablement à une surexploitation ou à une surconsommation indirecte des matières premières et des ressources naturelles.

Tous les secteurs industriels sont concernés. Parmi les plus touchés, on cite à titre d’exemple : l’industrie minière, la sidérurgie et la mise en forme du métal (fonderie, mise en forme, usinage, etc.), le secteur des pâtes et papiers, les procédés chimiques, la construction navale, l’énergie, l’industrie du pétrole et du gaz, l’hydraulique, les chemins de fer, etc.

Dépendant de la nature du contact et des contraintes en service, et compte tenu aussi du milieu environnant, les pièces mécaniques s’usent selon différentes formes et à des degrés divers. En général, on compte plus de dix formes ou types d’usure dont principalement : le frottement ou le glissement métal-métal, l’usure par adhésion, l’impact, l’abrasion, l’érosion, la cavitation, la corrosion, le fretting, la fatigue, la fatigue-corrosion, etc.

Étant donné la complexité des conditions et de l’environnement d’exploitation des pièces et des machines, il n’est pas rare que plusieurs types d’usure surviennent conjointement tels que l’usure par abrasion-impact, corrosion-abrasion, érosion-cavitation, fatigue-fretting, etc.

Une brève description sur les principales formes d’usure est présentée ci-dessous:

Usure par frottement métal-métal

L’usure dans le cas de glissement ou de frottement métal-métal des couples métalliques dépend de plusieurs facteurs dont le rapport des duretés de surfaces des deux parties antagonistes, l’amplitude de de leur mouvement réciproque, la pression de contact, la compatibilité chimique, la température, les conditions de lubrification, etc. Cette forme d’usure touche la plupart des systèmes de contact mécaniques en mouvement. L’évacuation des débris d’usure prévient également l’abrasion à trois corps de se manifester dans le contact, ce qui peut limiter amplement la sévérité de l’usure du système tribologique.

Afin de prévenir ou de limiter l’intensité de l’usure, il est recommandé que les surfaces de contact ne doivent pas être du même type de métal ni du même ordre de grandeur de dureté. De plus, l’amplitude du mouvement être tel que les débris d’usure peuvent s’évacuer facilement de l’interface de contact. Les lubrifiants utilisés doivent aussi avoir une grande viscosité particulièrement lorsque les pressions de contacts sont très élevées.

Usure adhésive

L’adhésion, appelée aussi grippage, dépend des propriétés des matériaux et des conditions de contact (compatibilité chimique, température, pression, lubrification, etc.). L’usure survient par suite des conditions de lubrification défaillantes, d’échauffement local des surfaces et de pressions de contact élevées. Auquel cas, l’écoulement plastique du métal sous l’effet de la pression et de la température mène au collage par la formation d’une sorte de micro-soudures froides entre les surfaces flottantes. L’adhésion est souvent inhérente aux contacts intimement serrés tels que les tourillons, roulements, engrenages, etc.

Comme mesure de prévention, il est recommandé de mettre en œuvre des matériaux ou surfaces de contact incompatibles chimiquement, de réduire la charge de contact et aussi d‘utiliser des lubrifiants de grande viscosité. En effet, la modification des surfaces par des traitements thermo-chimique comme la nitruration ou la déposition des couches de rechargements durs à base d’alliages de cobalt ou en alliages inoxydables de type (2xx) offrent une bonne protection contre l’adhésion.

Usure par impact

L’usure par impact ou par chocs est causée par des percussions dynamiques et répétitives par le corps d’une surface dure sur une surface moins dure. Cette forme d’usure affecte plusieurs types d’équipements et d’organes mécaniques: équipements miniers et de forage (mâchoires concasseurs, pelles mécaniques), pièces de moteurs tels que les soupapes, les cames, etc.

La résistance à l’impact du matériau dépend intrinsèquement de ses propriétés d’absorption du choc et de sa tenue à la fatigue. Les matériaux utilisés doivent avoir de bonnes propriétés de résistance mécanique associées à une grande ténacité pour l’absorption de l’énergie de chocs.

Usure par abrasion

L’usure par abrasion se produit par l’enlèvement du métal de la surface par le passage de particules dures. Les pertes en abrasion représentent environ un tiers des pertes totales en usure. On distingue l’abrasion à deux corps et l’abrasion à trois corps. Le premier type se produit lorsque le matériau abrasif glisse le long de la surface tandis que le second se manifeste lorsque l’abrasif reste piégé entre les deux surfaces d’usure. Le volume d’usure est proportionnel à la nature et à la géométrie de l’abrasif, la pression de contact et la dureté de surface. Une grande variété de pièces et d’équipements sont constamment exposés à l’abrasion tels que les broyeurs de ciment, les équipements d’excavation, les pompes de dragage, les dameurs de pistes, les machines agricoles, etc.

La prévention de l’abrasion requiert, entre autres, le choix de matériaux durs ou des bases (ex. aciers ordinaires, etc.) avec des rechargements durs en surface tels que les fontes blanches à haut chrome, aciers à outils, etc.

Usure par cavitation 

La cavitation se manifeste par l’effet de l’implosion localisées de bulles d’air à ou près de la surface exposée à l’écoulement d’un fluide. Le phénomène survient soit en présence d’un jet de fluide sur la surface, soit lorsqu’il y a variation de pression dans l’écoulement du liquide (ex. changements brusques dans la direction d’écoulement ou du diamètre des conduites). Ce phénomène est très répandu dans les valves, pompes centrifuge, aubes de turbines ou de propulseurs etc.

Comme moyen de prévention de la cavitation, on site les techniques suivantes : utilisation de matériaux durs, dépôts de rechargements durs et tenace à la surface d’usure, réduction de la pression d’écoulement du fluide, évitement de changements brusque dans les directions d’écoulement ou dans les sections de conduites.

Usure par érosion 

L’usure se produit suite à l’impact de la surface par un jet de petites particules dures sous une certaine vitesse. On distingue l’érosion sèche et l’érosion humide. La dernière se produit lorsque ces particules sont en suspension dans un liquide en mouvement. Le mécanise d’érosion sèche peut être assimilé à l’effet du sablage ou de grenaillage. L’érosion des roches dans le désert par le vent de sable est un exemple illustrant l’érosion sèche. En effet, les principaux facteurs qui déterminent l’intensité de cette forme d’usure sont les suivants : angle et vitesse d’impact, taille et forme des particules, vitesse d’impact, type de métal, environnement, etc.

Les roues de turbine hydraulique et les pompes comptent parmi tant d’autres exemples sujets à ce type d’usure. La possibilité du changement de certains paramètres opératoires comme l’angle ou la vitesse d’impact, ou sinon, l’utilisation de dépôts de surface dure et tenaces contribuent à la prévention de cette forme d’usure.

Usure corrosive

La corrosion altère les surfaces et augmente l’usure en présence de milieux aqueux ou atmosphères agressifs (gaz, acides, solutions alcalines, etc.). La corrosion n’a presque pas d’effet que lorsqu’il s’agit de contacts sous-vide ou en atmosphère inerte. Les secteurs des mines, de l’industrie navale et de l’industrie chimique sont parmi les plus affectés par l’usure corrosive.

L’utilisation de matériaux ou de couches de surfaces offrant une bonne combinaison de résistance à l’usure et à la corrosion constitue la meilleure approche pour prévenir l’usure corrosive pour chaque environnement de contact. Parmi les matériaux, on peut citer les aciers inoxydables martensitiques, les alliages de cobalt, les alliages de nickel, etc.).

 Conclusion

 La prévention de l’usure nécessite le choix de matériaux aux propriétés optimales pour faire face aux différentes contraintes de service impliqués dans chaque système de contact.

Un examen rigoureux des surfaces d’usure permet de reconnaître la nature et la sévérité de l’usure à partir des traces ou stries à la surface, leurs formes et directions, la morphologie des débris d’usure ainsi que la coloration de surfaces.

Plusieurs types de matériaux et techniques de rechargements durs sont recommandés pour les pièces d’usure afin d’augmenter leur résistance et longévité tout en contribuant à accroître la charge d’exploitation et aussi la productivité des équipements. Le choix de ces produits repose sur des critères multiples, à savoir le type de matériaux de base et leur état métallurgique, les conditions de service, le type et le degré d’usure, le procédé de soudage utilisé, l’usinabilité des dépôts, etc.

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STRATÉGIES DE RECHARGEMENT DUR, AFIN DE PROTÉGER VOS PIÈCES

hardfacing_snowAfin de sélectionner le bon alliage de rechargement dur pour votre application, vous devez tout d’abord déterminer la composition du matériel de base (le matériel qui va recevoir le dépôt de soudure) et par la suite la condition de travail que va devoir affronter la pièce protégée par rechargement dur (impact, abrasion, etc). Une fois que vous avez fait votre analyse et que vous avez déterminé quel serait le meilleur alliage pour votre situation, vous pouvez déterminer la stratégie de rechargement dur à adopter; afin d’obtenir une protection optimale aux endroits névralgiques de votre pièce.

Voici quelques exemples de stratégies que vous pouvez utiliser tout dépendant de votre situation :

LE SCHÉMA DES POINTS

plate_tetonsQuand l’utiliser : Lorsque vos pièces sont sujettes à des impacts sévères comme à l’intérieur des broyeurs.

Comment déposer le produit : Vous devez faire un point de la grandeur d’une pièce de 2$ et la distance entre les points doit être la moitier du diamètre du point. Donc si votre point a un diamètre de 1’’, la distance entre les points doit être de 0,5’’.

LE SCHÉMA DES CERCLES

plate_beigneQuand l’utiliser : Sur le côté d’un godet de façon à ce que la terre reste prise à l’intérieur et autour des cercles pour protéger l’acier. Très utile pour les travaux d’excavation dans les villes.

Comment déposer le produit : Vous devez faire un cercle de la grandeur d’une pièce de 2$ et la distance entre les cercles doit être de la moitier du diamètre des cercles. Donc si votre point a un diamètre de 1’’, la distance entre les points doit être de 0,5’’. Vous devez utiliser le même patron qu’on retrouve sur un dé pour le chiffre 5.

LE SCHÉMA DES LIGNES

 plate_lignesQuand l’utiliser : Les lignes peuvent faciliter la circulation ou éviter que le matériel sorte du godet tout dépendant de l’orientation des lignes.

Comment le déposer : Lorsque vous travaillez principalement avec de la roche, les lignes doivent être soudées de façon à bien suivre le mouvement de la roche et l’espace entre les lignes va dépendre de la grosseur des roches. Tandis que lorsque vous travaillez avec du matériel plus fin (sable, terre, petites roches, etc), les lignes doivent être soudées de façon perpendiculaire au mouvement du matériel de façon à retenir le matériel à l’intérieur du godet.

LE SCHÉMA DES DIAMANTS

plate_croiseeQuand l’utiliser : Peut être utilisé dans diverses situations; c’est une combinaison entre le schéma des lignes et celui des cercles.

Comment le déposer : Les lignes sont soudées afin de faire des diamants et l’espacement va dépendre de la grosseur du matériel.

Vous pouvez contacter notre équipe technique en tout temps, afin de déterminer le bon produit et la bonne procédure pour votre application.

support@sodel.com / 1-800-363-1821 (24h)

L’EFFET DE L’ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL DANS LA SÉLECTION DES PRODUITS D’APPORT

Depuis lesModern dredge on a background of the new bridge dernières années, plusieurs projets de réparation de routes, de ponts et des travaux de viabilisation de terrains ont été entrepris. Les délais et les budgets étant serrés, les équipements utilisés se doivent d’être productifs et en opération. C’est tout un défi qui attend les équipements qui auront à manipuler du sol (excavation) ou à briser des roches (forage). La variété des sols et des roches rencontrés doit être pris en considération, afin de proposer le produit optimal à la situation. Un type de sol peut être plus abrasif qu’un autre et il y a différents types de roches avec des caractéristiques de taille et de dureté bien distinctes.

Sodel possède plusieurs solutions qui pourront permettre d’augmenter la productivité des équipements en augmentant la durabilité de ceux-ci et en réduisant les temps de maintenance. Sodel possède une gamme complète de produits de rechargement dur adaptées aux diverses conditions d’exploitations des équipements. En voici quelques uns.

Sodel 325 qui pourrait être utilisé où il y un impact direct sur du rock : ce produit a une excellente résistance à l’impact. Cette résistance exceptionnelle à l’impact est due à l’effet de durcissement rapide de la structure du dépôt sous les contraintes de chocs. Parmi les applications majeures suscitant  un grand intérêt pour l’usage de ce produit d’apport, on cite principalement le rechargement des marteaux  et mâchoires concasseurs.

Sodel 2045 pour protéger les pièces contre l’abrasion lors du forage; ce produit a une résistance supérieure aux abrasifs fins. Cette propriété intrinsèque se doit à la multiplicité et à la grande concentration des composés durs se formant dans la structure du dépôt à l’état brut de soudage.

Sodel 2024PLUS qui peut-être utilisé sur des pièces étant confrontées à de l’abrasion et de l’impact; ce produit a une excellente résistance à l’abrasion et une bonne résistance à l’impact. Grâce à sa structure unique rencontrant les exigences de résistance à l’abrasion et à l’impact, ce produit s’est révélé très performant et a donné une très grande satisfaction pour son rendement sur de nombreux composants de machineries (machineries agricoles et de travaux publics, équipements minier et forestier, équipements de dragage, etc.).

Veuillez prendre note que le produit idéal à utiliser peut varier d’un projet à l’autre tout dépendant de l’environnement dans lequel va travailler les équipements et c’est pour cette raison que Sodel possède une gamme de plus de 50 produits de rechargement dur et qu’une équipe de métallurgistes est à votre disposition en tout temps.

COMMENT RETIRER UN BOULON CASSÉ

Lors de l’enlèvement d’un boulon, il peut arriver qu’il se casse à l’intérieur du trou et qu’une partie reste coincée. Dans ce cas, l’électrode Sodel 330 / Sodel 335 permet de rebâtir le boulon afin de pouvoir le retirer en le dévissant. Cette électrode produit un laitier spécialement conçu à cet effet. Le laitier coule à l’intérieur des filets de manière à empêcher le métal de remplir les filets et de condamner le trou.

Pour ce faire, il s’agit de bien nettoyer la cavité de toute matière huileuse. Ensuite, prendre une électrode de faible diamètre (ex. pour un trou de 10 mm (3/8’’) utiliser une électrode ayant un diamètre 2,5 mm (3/32’’)) afin de pouvoir l’insérer à l’intérieur du trou pour déposer du métal au centre en prenant soin de ne pas fusionner les filets en dirigeant l’électrode vers eux ou par des coups d’arc. Il faut amorcer l’électrode sur le dessus du boulon cassé. Lorsque l’électrode est amorcée, toujours tenir l’arc au centre du bain de fusion ou du trou. Le laitier spécial de l’électrode coule le long des filets afin de les protéger du métal en fusion. Lorsque le bain de fusion surpasse légèrement le bord du trou, laissez refroidir un peu et, après avoir enlevé le laitier solidifié, déposez un nouveau boulon sur le dessus de la soudure et soudez le. Ce nouveau boulon servira de prise pour dévisser le boulon brisé à l’aide d’une clé ou d’une paire de pince. Avant de commencer à dévisser le boulon, laissez refroidir un peu pour permettre au métal de se décoincer en se contractant.

Si vous craignez un coup d’arc sur les filets et que le diamètre du trou le permet, vous pouvez vous aider en plaçant à l’intérieur un bout de tuyau en cuivre pour protéger les filets.

https://youtu.be/nsVwW9I47RQ

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CE N’EST PAS PARCE QU’ON A DÉPOSÉ DU MÉTAL QUE LE TRAVAIL DE RECHARGEMENT DUR A ÉTÉ BIEN FAIT !

Les alliages E7018 / ER70S6 : Comment perdre temps et argent !

Pour les travaux de rebâtissage et/ou de rechargement durs, la fonction recherchée du métal déposé doit non seulement permettre la remise à dimension de la pièce usée mais consiste, aussi, à satisfaire aux différentes conditions de services auxquelles est exposée cette dernière (impacts, usure métal-métal- abrasion, érosion, cavitation, etc.).

Les aciers doux ou à bas carbone tels que les grades CSA G40.21–44W, AISI 1020, ASTM A36, A516 et cetera, sont des produits considérés bon marché à comparer aux aciers alliés. Ceci étant dit, ces nuances sont maigres en termes d’éléments d’alliage et leur usage est limité aux applications structurales. Ces aciers ne sont pas destinés aux applications impliquant l’usure à cause de leur microstructure ferritique (low carbon: <0.20% C) très douce. Il s’ensuit donc que ces aciers subissent donc un endommagement par une usure accélérée aussitôt que la surface commence à glisser contre un acier dur ou est exposée à un milieu érosif ou abrasif.

Des métaux d’apport ER70S6/S-2, E70C-6 ou des électrodes à faible hydrogène E7018 produisent des dépôts dont la dureté, les propriétés anti-usure et de résistance mécanique sont même inférieures à celles des métaux de base en acier doux (produits de corroyage, ex. laminés à froid). Cela est dû à la composition chimique de ce type de métaux d’apport qui est à faible taux de carbone et qui est dépourvue en éléments d’alliage d’une part, et à la microstructure de coulée se formant dans les dépôts de métal d’une autre part. Toutefois, ces métaux d’apport contiennent du manganèse et du silicium qui sont principalement et délibérément ajoutés pour des raisons de désoxydation du bain de fusion.

De plus, quand ces métaux d’apport sont déposés sur des métaux de base ayant une certaine bonne résistance à l’usure comme les aciers à moyen carbone ou alliés et durcis de type AISI 1045, 4140, AR400 et autres; la microstructure du dépôt résultant va être ferritique ou, à la rigueur, avec une petite proportion de perlite. Dans de tels cas, la dureté du métal déposé reste toujours faible. En fait, comme le métal déposé n’est pas et suffisamment enrichi en carbone principalement, il ne pourra pas subir l’effet d’une trempe lors du refroidissement après soudage. Il s’ensuit que la résistance à l’usure d’un rechargement dur fait avec du fil doux de type S6 (ER70S-6) ou une variante du genre peut en fait être même inférieure à celle du métal de base. De tels matériaux d’apport ne procurent assurément aucune valeur ajoutée dans les applications de rechargement dur.

En conclusion, il est évident que le rebâtissage ou le rechargement dur doivent se faire sur la base d’un choix judicieux du type de matériau d’apport, et ce prenant en compte les divers critères d’applicabilité à savoir :
– composition chimique du métal de base.
– compatibilité de microstructures (métal de base-dépôt de soudage).
– type d’usure.
– working environment (heat, corrosion).
– effet de la dilution.
– couche de beurrage si requis.
– épaisseur du dépôt.

Bien accomplir un travail de rebâtissage ou de rechargement dur demande une analyse complète de la situation de travail de la pièce de même qu’une bonne connaissance de la composition métallurgique de celle-ci. Seulement après avoir pris en considération tous ces éléments, vous pourrez choisir l’alliage idéal afin de réaliser la bonne réparation et augmenter la durabilité de celle-ci.

khemici Badri (khemici.badri@sodel.com)

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COUPER DES MÉTAUX DE FAÇON RAPIDE ET EFFICACE

Que ce soit en chantier ou dans une cour de recyclage, il arrive souvent qu’on soit dans l’obligation de couper du matériel, afin d’en faciliter le traitement pour la mise au rebut ou le recyclage. Plusieurs outils sont disponibles sur le marché mais il y en a un qui se démarque par sa facilité d’utilisation comparativement aux autres soit : Les tubes de coupage exothermique. Ces tubes se différentient en plusieurs points comparativement aux autres types de méthodes de coupage que ce soit au niveau de l’équipement nécessaire, de la procédure d’activation ou de la facilité d’utilisation. Finalement, ils peuvent être utilisés pour une application qui fera le bonheur de bien des gens qui assurent la maintenance d’équipements d’excavation et miniers.

Pour ce qui est de l’équipement nécessaire, afin de faire fonctionner les tubes, il est primordial d’avoir le fusil qui sert de support au tube, une bombonne d’oxygène et une batterie 12 volts (une batterie nautique est suggérée pour sa durabilité).  Il n’y a pas beaucoup d’équipements à apporter sur place, donc pas besoin de compresseur, de soudeuse ou de bombonne d’acétylène à déplacer.

Afin de démarrer le processus, qui s’apparente au même principe que le soudage à électrode; on doit créer un arc de départ en touchant une plaque de métal où le courant passe. Lorsque l’arc est initié, c’est l’apport en oxygène qui va faire démarrer la réaction exothermique. Par la suite, la puissance de la coupe sera alimentée par l’oxygène et le métal en fusion du tube de coupage. L’opérateur peut débuter son travail de coupe très rapidement, ce qui ne serait pas le cas avec un chalumeau oxyacétylénique.

Ce processus est beaucoup plus plaisant à utiliser par les opérateurs car il permet davantage de liberté et comporte moins d’inconvénients. Vous pourrez couper plusieurs types de métaux  incluant la fonte et vous pourrez même percer ! Il est à noter qu’il est beaucoup moins bruyant que le procédé à l’électrode de carbone et donc vous évite d’avoir à porter des bouchons et de déranger les employés qui se trouvent à proximité de votre environnement de travail. De plus, ce tube de coupage ne va pas laisser de traces de carbone dans le bain de fusion si vous avez le malheur de reculer au lieu d’avancer avec le tube; comme c’est le cas avec l’électrode au carbone. Pour ceux qui connaissent l’électrode de carbone, ils savent très bien qu’ils vont perdre énormément de temps de meulage si du carbone se dépose dans le bain de fusion. Cette méthode dégage, aussi, beaucoup moins de fumées toxiques que l’électrode au carbone. Donc le procéder avec les tubes de coupage exothermiques vous permet plus de liberté et est moins onéreux à utiliser autant pour vous que pour vos collègues de travail !

Ce dispositif est tout désigné pour enlever les tiges coincées au niveau des articulations qu’on retrouve dans les équipements d’excavation. Lorsqu’une tige est coincée, cela peut prendre des heures, voir des jours pour l’enlever. Parfois les stratégies utilisées risquent même d’endommager l’équipement et sont souvent non sécuritaires. Avec les tubes de coupage, l’objectif est de percer la tige en son centre pour la surchauffer et d’en réduire le diamètre en la refroidissant avec de l’eau. Par la suite, on peut l’extirper plus facilement et ainsi pouvoir procéder à la maintenance de l’équipement.

Que vous soyez dans le domaine de la démolition, du recyclage, de l’excavation ou ayez à assurer la maintenance en chantier; cet outil de coupe vous sera très utile.

Eric St-Pierre  (eric.st-pierre@sodel.com)

http://www.sodel.com/fr/produit-coupage.html