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La présente invention est relative à un procédé de construction d'ouvrages métalliques dans lequel on assem- ble par soudure à l'arc électrique, au moyen de passes de soudure successives, des pièces d'une épaisseur minimum de 10 mm en acier faiblement allié présentant, à l'état recuit, une résistance de rupture à la traction au minimum égale à 52 kg par mm2, lesdites pièces étant recouvertes, tout au moins au voisinage des cordons de soudure et du côté où on termine le soudage par la dernière passe, d'une couche de placage d'une épaisseur minimum de trois millimètres plus 3/100 de l'épaisseur totale de la pièce considérée, en acier, dont la teneur maximum en carbone est égale à 0,13%.
Un procédé de ce genre est décrit, par exemple, dans le brevet belge 491.996 de la demanderesse. Il permet d'éviter la formation de fissures dans l'acier faiblement allié à haute résistance malgré que celui-ci présente une résilience médiocre, grâce à l'existence des couches de pla** cage susdites qui ont une bonne ductilité et une bonne te- nacité.
En effet, les entailles éventuelles résultant de dé- fauts de soudage ou de la forme des cordons de soudure qui pourraient faire naître des fissures à leur base dans.le cas où l'acier à haute résistance de rupture à la traction s'é- tendrait jusqu'en surface, sont rendues inoffensives grâce à la haute ténacité du métal de placage*
Toutefois, lorsque les constructions réalisées de cette-façon peuvent être soumises à de basses températu- res, elles risquent de ne plus être suffisamment sûres parce que la résilience de l'acier à basse teneur en carbone utilisé pour les couches de placage n'est plus assez grande.
En effet, la plupart des aciers à basse teneur en carbone
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ne présentent plus à une température de -30 C qu'une rési- lience Charpy inférieure à 5 kgm par cm2. La résilience Charpy à laquelle il est fait allusion dans le présent mé- moire est celle mesurée à l'aide d'une éprouvette Charpy U F de petit modèle. On sait que cette éprouvette a une section carrée de 10 mm de coté et une longueur de 550 mm et qu'elle présente à mi-longueur une entaille en forme de trou de serrure s'étendant jusqu'à mi-épaisseur.
La présente invention a comme objet un procédé du genre susdit grâce auquel la formation et la propaga- tion de fissures dans le métal faiblement allié à haute résistance à la rupture peuvent être évitées, même à basse température.
Dans le procédé suivant l'invention, on utilise pour les couches de placage, de l'acier qui contient une quantité de nickel telle, qu'en combinaison avec les autres constituants, sa résilience Charpy soit au moins égale à environ 9 kgm par cm2 à une température de -30 C.
On sait que le nickel améliore la résilience d'un acier à basse température. L'invention consiste donc à choisir pour les couches de placage un acier à basse teneur en carbone (au maximum 0,13%) qui contient suffi- samment de nickel pour que sa résilience Charpy à -309C soit encore au moins d'environ 9 kgm par cm2.
La proportion de nickel dans l'acier,nécessaire pour obtenir ce résultat,augmente avec la proportion de carbone. Pour de l'acier contenant de 0 à 0,13% de carbone, il faut, par exemple, de 0,5 à 4% de nickel.
On sait également que la résilience qui est ap- portée par la présence du nickel dar.s l'acier est améliorée par la présence d'au moins un des métaux du groupe : manga-
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nèse, molybdène et vanadium. L'invention comprend l'emploi d'acier au nickel dont la résilience est améliorée de cet-ce f aç on.
Il est avantageux qu'un acier de placage conte- nant de 0 à 0,13% de carbone et de 0,5 à 4% de nickel con- tienne en outre de 0,1 à 0,6% de manganèse,de 0 à 0,4% de molybdène et de 0 à 0,4% de vanadium. Les proportions de l'un ou l'autre de ces métaux ou de plusieurs d'entre eux doivent aussi être d'autant plus grandes que la teneur en carbone et en nickel est plus grande, pour favoriser sensiblement la résilience déjà fortement augmentée grâce au nickel. Avec de telles compositions, on peut facilement obtenir de l'acier de placage dont la résilience est d'au moins 9 kgm par cm2 à -30 C.
De préférence, on utilise des couches de placage contenant 0,08% de carbone, 2,7% de nickel, 0,4% de manga- nèse et des traces de molybdène et de vanadium.
On sait également que la résilience d'un acier est augmentée à toutes les températures si on le traite par de l'aluminium pendant son élaboration. L'acier calmé ainsi obtenu présente une meilleure résilience aussi bien dans le cas où l'acier dontient du nickel et éventuellement du manganèse, du molybdène et du vanadium dans les proportions indiquées plus haut que dans le cas où ces métaux ne s'y trouvent pas dans ces proportions.
L'invention comprend également l'emploi d'un tel acier calmé par de l'aluminium et, en particulier, l'em- ploi d'un acier qui a été calmé par une ajoute de 0,08% d'aluminium au moment de son élaboration.
Par le procédé suivant l'invention, les surfaces plaquées des pièces en acier faiblement allié à grande ré-
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sistance de rupture à la traction soumises à l'influence de la soudure à l'arc électrique ne durcissent presque pas.
Leur dureté n'atteint pas 220 Brinell tandis que sans cou- che de placage, la dureté superficielle dans la zone d'in- fluence atteint parfois 500 Brinell par suite d'un effet de trempe important. Ces parties gardent en outre une bonne ductilité ainsi que cela résulte d'essais de pliage effectués sur une éprouvette d'acier plaqué avec soudure longitudinale. Au contraire, sans couche de placage, la duc- ti @ité des éprouvettes avec soudure longitudinale devient presque nulle.
REVENDICATIONS.-
1.- Procédé de construction d'ouvrages métalli- ques dans lequel on assemble par soudure à l'arc électri- que, au moyen de passes de soudure successives, des pièces d'une épaisseur minimum de 10 mm en acier faiblement allié présentant , à l'état recuit, une résistance de rupture à la traction au minimum égale à 52 kg par mm2,lesdites pièces étant recouvertes tout au moins au voisinage des cordons de soudure et du côté où on termine le soudage par la dernière passe, d'une couche de placage d'une épaisseur minimum de trois millimètres plus 3/100 de l'épaisseur 'totale de la pièce considérée, en acier dont la teneur maximum en . carbone est égale à 0,13%, caractérisé en ce qu'on utilise peur les couches de placage, de l'acier qui .
contient une quantité de nickel telle/ qu'en combinaison avec les autres constituants sa résilience Charpy soit au moins égale à environ 9 kgm par cm2 à une température de -30 C.
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The present invention relates to a process for the construction of metal structures in which parts with a minimum thickness of 10 mm made of low-alloy steel are assembled by electric arc welding, by means of successive welding passes. exhibiting, in the annealed state, a tensile strength at least equal to 52 kg per mm2, said parts being covered, at least in the vicinity of the weld beads and on the side where the welding is finished by the last pass , a plating layer with a minimum thickness of three millimeters plus 3/100 of the total thickness of the part in question, in steel, with a maximum carbon content equal to 0.13%.
A process of this kind is described, for example, in the Belgian patent 491,996 of the applicant. It makes it possible to avoid the formation of cracks in the low alloy steel with high strength despite that this one has a poor resilience, thanks to the existence of the aforementioned layers of pla ** cage which have a good ductility and a good quality. - nacity.
In fact, any notches resulting from welding faults or from the shape of the weld seams which could give rise to cracks at their base in the case where the steel with high tensile strength breaks down. stretch to the surface, are rendered harmless due to the high tenacity of the plating metal *
However, when constructions made in this way can be subjected to low temperatures, they may no longer be sufficiently safe because the toughness of the low carbon steel used for the cladding layers is insufficient. no longer large enough.
This is because most low carbon steels
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at a temperature of -30 C no longer exhibit a Charpy resistance of less than 5 kgm per cm2. The Charpy resilience referred to in this brief is that measured using a small Charpy U F specimen. It is known that this test piece has a square section of 10 mm on the side and a length of 550 mm and that it has a keyhole-shaped notch at mid-length extending to mid-thickness.
The object of the present invention is a method of the aforesaid kind whereby the formation and propagation of cracks in low alloy metal with high tensile strength can be avoided even at low temperature.
In the process according to the invention, steel is used for the cladding layers which contains a quantity of nickel such that, in combination with the other constituents, its Charpy resilience is at least equal to approximately 9 kgm per cm 2. at a temperature of -30 C.
It is known that nickel improves the resilience of a steel at low temperature. The invention therefore consists in choosing for the cladding layers a low carbon steel (at most 0.13%) which contains sufficient nickel so that its Charpy resilience at -309C is still at least about 9 ° C. kgm per cm2.
The proportion of nickel in the steel, necessary to obtain this result, increases with the proportion of carbon. For steel containing 0 to 0.13% carbon, for example, 0.5 to 4% nickel is required.
It is also known that the resilience which is provided by the presence of nickel in the steel is improved by the presence of at least one of the metals of the group: manga-
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nese, molybdenum and vanadium. The invention includes the use of nickel steel, the resilience of which is improved in this way.
It is advantageous that a plating steel containing 0 to 0.13% carbon and 0.5 to 4% nickel additionally contains 0.1 to 0.6% manganese, 0 0.4% molybdenum and 0-0.4% vanadium. The proportions of one or the other of these metals or of several of them must also be all the greater as the carbon and nickel content is greater, to appreciably promote the resilience already greatly increased thanks to the nickel. With such compositions, one can easily obtain plating steel whose resilience is at least 9 kgm per cm2 at -30 C.
Preferably, plating layers containing 0.08% carbon, 2.7% nickel, 0.4% manganese and traces of molybdenum and vanadium are used.
It is also known that the resilience of a steel is increased at all temperatures if it is treated with aluminum during its production. The calmed steel thus obtained exhibits better resilience both in the case where the steel contains nickel and possibly manganese, molybdenum and vanadium in the proportions indicated above as in the case where these metals are not present therein. not in these proportions.
The invention also encompasses the use of such aluminum-calmed steel and, in particular, the use of a steel which has been calmed by the addition of 0.08% aluminum at the time. of its development.
By the process according to the invention, the plated surfaces of the parts made of low-alloy steel with high resolution
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Tensile breaking strength subjected to the influence of electric arc welding hardly hardens.
Their hardness does not reach 220 Brinell while without a plating layer the surface hardness in the influence zone sometimes reaches 500 Brinell due to a strong quenching effect. These parts also retain good ductility as results from bending tests carried out on a plated steel specimen with longitudinal welding. On the contrary, without a plating layer, the toughness of the specimens with longitudinal weld becomes almost zero.
CLAIMS.-
1.- A process for the construction of metal works in which parts with a minimum thickness of 10 mm in low alloy steel having, by means of successive welding passes, are assembled by electric arc welding, in the annealed state, a tensile strength at least equal to 52 kg per mm2, said parts being covered at least in the vicinity of the weld beads and on the side where the welding is completed by the last pass, with a layer of plating with a minimum thickness of three millimeters plus 3/100 of the total thickness of the part in question, in steel with a maximum content of. carbon is equal to 0.13%, characterized in that one uses fear the cladding layers, steel which.
contains a quantity of nickel such that in combination with the other constituents its Charpy resilience is at least equal to approximately 9 kgm per cm2 at a temperature of -30 C.