FR2916993A3 - Tool for welding aluminum parts by friction, comprises a body rotating around an axis, and a head disposed in an axial end of the body, where the head includes a central workpoint, a peripheral support and a layer of refractory material - Google Patents

Tool for welding aluminum parts by friction, comprises a body rotating around an axis, and a head disposed in an axial end of the body, where the head includes a central workpoint, a peripheral support and a layer of refractory material Download PDF

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Bernard Criqui
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Abstract

The tool for welding aluminum parts by friction comprises a body (1) rotating around an axis, and a head disposed in an axial end of the body. The head comprises a central workpoint, a peripheral support (42), a layer of refractory material (4) reloaded on a steel body by thermal deposition, collision layers (2, 3), an intermediate layer and a superficial layer with thick rounded edge, and presents gradient of properties to a surface between the steel body and the refractory material. The body comprises a trough (11) present in its axial end in which the reloading is effected. The tool for welding aluminum parts by friction comprises a body (1) rotating around an axis, and a head disposed in an axial end of the body. The head comprises a central workpoint, a peripheral support (42), a layer of refractory material (4) reloaded on a steel body by thermal deposition, collision layers (2, 3), an intermediate layer and a superficial layer with thick rounded edge, and presents gradient of properties to a surface between the steel body and the refractory material. The body comprises a trough (11) present in its axial end in which the reloading is effected. The intermediate layer is doped with clean refractory material to increase the hardness with heat and the resistance. The collision layers and the intermediate layer have a thickness of 0.1-1 mm. The collision layers are made of iron-tungsten alloy with progressively varying proportions. An independent claim is included for a process for making the tool.

Description

Outil de soudage par friction, et procédé d'obtention d'un tel outil.Friction welding tool, and method of obtaining such a tool.

La présente invention se situe dans le domaine du soudage par friction, et concerne plus particulièrement un outil destiné à effectuer le soudage par friction de pièces métalliques à assembler. Le soudage par friction est un procédé de soudage qui consiste à procéder à un échauffement des pièces à assembler par friction sous pression d'un outil rotatif sur ces pièces, dont le matériau est ainsi amené localement à un état pâteux. De plus, la rotation de l'outil combinée à son application en pression sur les pièces conduit à un effet d'entraînement de la matière pâteuse et donc un malaxage localisé des matériaux constitutifs des deux pièces à assembler, qui assure finalement la liaison entre les pièces. Du fait des caractéristiques mécaniques et thermiques des métaux à assembler, il est nécessaire d'assurer avec l'outil une pression et un échauffement suffisant pour amener le métal à l'état pâteux. On utilise donc des outils en matériau réfractaire, mais dont la résistance mécanique peut être limitée et donc ayant une durabilité aussi limitée, et de plus leur coût est élevé. Ainsi, pour assembler des pièces en aluminium par soudage par friction, il est connu d'utiliser des outils en acier d'outillage à froid typiquement en Z50CDV5. Pour assembler des pièces en acier, des outils en Tungstène Rhénium sont utilisés pour assurer la durabilité, aux dépens d'un coût du matériau très élevé.  The present invention is in the field of friction welding, and more particularly relates to a tool for performing friction welding of metal parts to be assembled. Friction welding is a welding process that involves heating the parts to be assembled by frictional pressure of a rotary tool on these parts, the material is thus brought locally to a pasty state. In addition, the rotation of the tool combined with its application in pressure on the parts leads to a driving effect of the pasty material and therefore a localized mixing of the constituent materials of the two parts to be assembled, which finally ensures the connection between the rooms. Due to the mechanical and thermal characteristics of the metals to be assembled, it is necessary to ensure with the tool a pressure and sufficient heating to bring the metal to the pasty state. Tools are therefore used refractory material, but the mechanical strength can be limited and therefore having such limited durability, and moreover their cost is high. Thus, to assemble aluminum parts by friction welding, it is known to use cold tooling steel tools typically made of Z50CDV5. To assemble steel parts, Tungsten Rhenium tools are used to ensure durability, at the expense of a very high material cost.

Une augmentation de la durabilité peut encore être assurée par utilisation d'un matériau d'outil plus dur et réfractaire, de type silicium nitrure Si3N4 ou Nitrure de Bore Cubique polycristallin (CBN), comme notamment  An increase in durability can still be ensured by using a tool material that is harder and more refractory, such as silicon nitride Si 3 N 4 or polycrystalline boron nitride nitride (CBN), such as in particular

2 mentionné dans EP-A-1688208, mais au dépens d'un coût encore plus élevé. Par ailleurs, WO-01/85384 montre un outil de soudage par friction comportant un corps et une tête de travail avec un épaulement périphérique et une pointe centrale de travail, totalement réalisée en un matériau superabrasif ou revêtue d'un tel matériau, la dite tête étant maintenue sur une extrémité du corps avec interposition d'une barrière thermique destinée à éviter ou au moins limiter le flux thermique de la tête de travail vers le corps. Le document précité indique que le corps est préférentiellement réalisé en carbure de tungstène cémenté. La pointe de travail est réalisée en carbure de tungstène cémenté et revêtu avec un matériau superabrasif approprié de type CBN, ou réalisée dans ce matériau. Le matériau superabrasif peut être obtenu en plusieurs couches ou lui même revêtu de filaments monocristallins d'oxyde de Béryllium par exemple, par diverse techniques telles que dépôt physique ou chimique en phase vapeur (PVD, CVD), implantation ionique, pour augmenter sa résistance à l'usure mécanique et chimique. La barrière thermique est réalisée en alliage de titane. Pour assurer une meilleure liaison entre le corps et la tête, il est utilisé un collier qui entoure la dite tête et le corps en recouvrant la zone de barrière thermique, ce collier étant en un superalliage, nickel-cobalt ou cobalt-chrome, avec interposition d'une autre barrière thermique entre le collier d'une part et la tête et le corps d'autre part.  2 mentioned in EP-A-1688208, but at the expense of an even higher cost. Furthermore, WO-01/85384 shows a friction welding tool comprising a body and a working head with a peripheral shoulder and a central work tip, completely made of a superabrasive material or coated with such a material, the so-called head being held on one end of the body with the interposition of a thermal barrier to prevent or at least limit the heat flow from the working head to the body. The aforementioned document indicates that the body is preferably made of cemented tungsten carbide. The working tip is made of cemented tungsten carbide coated with or made of a suitable superabrasive material of the CBN type. The superabrasive material can be obtained in several layers or itself coated with monocrystalline filaments of Beryllium oxide for example, by various techniques such as physical or chemical vapor deposition (PVD, CVD), ion implantation, to increase its resistance to mechanical and chemical wear. The thermal barrier is made of titanium alloy. To ensure a better connection between the body and the head, it is used a collar that surrounds said head and body covering the thermal barrier zone, this collar being a superalloy, nickel-cobalt or cobalt-chromium, with interposition another thermal barrier between the collar on the one hand and the head and body on the other.

Outre la relative fragilité du corps, la constitution de l'outil décrit dans ce document est complexe, notamment par la difficulté à assurer une bonne liaison mécanique entre le corps et la partie active de l'outil. De plus, le collier notamment crée un encombrement supplémentaire gênant lors de l'utilisation de l'outil.  In addition to the relative fragility of the body, the constitution of the tool described in this document is complex, in particular by the difficulty of ensuring a good mechanical connection between the body and the active part of the tool. In addition, the collar in particular creates a troublesome additional space when using the tool.

Un but de la présente invention est de fournir un outil plus simple, moins encombrant, ayant une durabilité élevée tout en réduisant le coût des matériaux utilisés.  An object of the present invention is to provide a simpler tool, less bulky, having a high durability while reducing the cost of materials used.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un outil de soudage par friction comportant un corps agencé pour être entraîné en rotation selon un axe et une tête disposée à une extrémité axiale du dit corps et liée à celui-ci, la tête comportant une pointe de travail centrale et un épaulement périphérique. Selon l'invention, l'outil est caractérisé en ce que la tête comporte au moins une couche de matériau réfractaire rechargé sur le corps en acier par dépôt thermique. L'avantage de l'outil selon l'invention est de comporter un corps en acier, typiquement en acier d'outillage, tenace et résilient, servant de support pour un matériau réfractaire plus dur et résistant à l'usure, alors que la spécification d'un outil monomatériau massif résulterait nécessairement d'un compromis entre dureté et fragilité, et qu'un outil tel que décrit dans le document WO-01/85384 précité ajouterait à cela une complexité de réalisation. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication de l'outil, selon lequel le rechargement en matériau réfractaire est réalisé par chalumeau, par plasma arc ou par laser, cette dernière technique étant préférée car elle permet de réduire le taux de dilution de l'acier du support dans la matière rechargée, conférant ainsi à la tête de l'outil une réfractivité plus élevée. Selon des dispositions particulières de l'invention : - le corps comporte à son extrémité axiale une cuvette dans laquelle le rechargement est effectué. Les bords de la concavité formée par cette cuvette apportent un complément de résistance de la liaison entre tête réfractaire et corps, en entourant la partie rechargée sur une partie de l'épaisseur de celle-ci, et en bridant ainsi la périphérie de celle-ci lorsqu'elle s'échauffe lors du soudage. - préférentiellement, la tête est formée de plusieurs couches rechargées l'une sur l'autre et présentant un gradient de propriétés entre l'acier du corps et le matériau réfractaire à la surface de la tête. - la surface du corps est rendue rugueuse avant rechargement, par exemple par un corindonnage, pour favoriser le début d'accrochage physique du matériau rechargé. - les différentes couches présentent un bord affiné se raccordant sur les bords de la cuvette, et le matériau de couche superficielle de la tête comporte un bord épais et avec un arrondi, propre à limiter les risques d'écaillage.  With these objectives in view, the invention relates to a friction welding tool comprising a body arranged to be rotated about an axis and a head disposed at an axial end of said body and connected thereto, the head having a central work tip and a peripheral shoulder. According to the invention, the tool is characterized in that the head comprises at least one layer of refractory material recharged on the steel body by thermal deposition. The advantage of the tool according to the invention is to comprise a steel body, typically tooling steel, tough and resilient, serving as a support for a refractory material harder and more resistant to wear, while the specification a solid monomaterial tool necessarily result in a compromise between hardness and fragility, and a tool as described in WO-01/85384 cited above would add a complexity of implementation. The invention also relates to a method of manufacturing the tool, according to which the refractory material is recharged by torch, arc plasma or laser, the latter technique being preferred because it makes it possible to reduce the dilution ratio of the support steel in the reloaded material, thus giving the head of the tool a higher refractivity. According to particular provisions of the invention: - the body has at its axial end a bowl in which the reloading is performed. The edges of the concavity formed by this bowl provide additional strength of the connection between refractory head and body, surrounding the recharged portion on a portion of the thickness thereof, and thus clamping the periphery thereof when it heats up during welding. - Preferably, the head is formed of several layers reloaded one on the other and having a property gradient between the steel of the body and the refractory material on the surface of the head. - The surface of the body is roughened before reloading, for example by corunduming, to promote the beginning of physical attachment of the reloaded material. - The different layers have a refined edge connecting to the edges of the bowl, and the surface layer material of the head has a thick edge and with a rounded, to limit the risk of chipping.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'un outil de soudage par friction conforme à l'invention.  Other features and advantages will become apparent in the description which will be made of an exemplary embodiment of a friction welding tool according to the invention.

On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de l'outil, - la figure 2 est un schéma illustrant une méthode préférée de rechargement.  Reference is made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of the tool, - Figure 2 is a diagram illustrating a preferred method of reloading.

L'outil représenté en coupe figure 1 comporte un corps 1, de forme générale cylindrique d'axe A, en acier d'outillage classique, et dont la surface d'extrémité 11 est conformée en cuvette. L'outil comporte par ailleurs une pluralité de couches superposées de matériaux déposées par un rechargement laser, et/ou faisceau d'électrons, et/ou hybride plasma/laser, ou toute autre méthode connue de l'état de la technique, et présentant un gradient de propriétés physiques, par exemple : une ou plusieurs couches d'accrochage 2 en alliage fer-tungstène, avec des proportions variant 5 progressivement d'une couche à l'autre, dont la première, par exemple à 25% de tungstène, est déposée directement sur l'acier de la surface de la cuvette 11, et les suivantes pourront être respectivement par exemple à 50 puis 75 de tungstène. - une ou plusieurs couches intermédiaires 3 à base de métal réfractaire, tel que le tungstène, et dopées en matériaux réfractaires propres à accroître la dureté à chaud et la résistance au fluage, - une ou plusieurs couches réfractaires finales 4, qui forment le pion central 41 et l'épaulement périphérique 42, en matériau réfractaire tel qu'une céramique métal, de type nitrure de silicium Si3N4 ou du nitrure de bore cubique polycristallin (PCBN).  The tool shown in section Figure 1 comprises a body 1, of generally cylindrical shape of axis A, of conventional tooling steel, and whose end surface 11 is shaped as a bowl. The tool also comprises a plurality of superimposed layers of materials deposited by a laser, and / or electron beam, and / or plasma / laser hybrid, or any other known method of the state of the art, and having a gradient of physical properties, for example one or more iron-tungsten alloy bonding layers 2, with proportions varying progressively from one layer to another, the first of which, for example at 25% tungsten, is deposited directly on the steel surface of the bowl 11, and the following can be respectively for example 50 and 75 tungsten. one or more intermediate layers 3 based on refractory metal, such as tungsten, and doped with refractory materials capable of increasing the hot hardness and the resistance to creep, one or more final refractory layers 4, which form the central pin; 41 and the peripheral shoulder 42, made of refractory material such as a metal ceramic, silicon nitride Si3N4 or polycrystalline cubic boron nitride (PCBN).

La ou les couches d'accrochage et couches intermédiaires ont typiquement une épaisseur de 0,1 à 1 mm et, comme on le voit bien sur la figure 1, leurs bords sont amincis à proximité de la jonction avec la paroi périphérique de la cuvette.  The at least one bonding layer and intermediate layer is typically 0.1 to 1 mm thick and, as can be seen in FIG. 1, their edges are thinned near the junction with the peripheral wall of the cuvette.

La ou les couches finales en matériau réfractaire ont une épaisseur globalement plus importante, notamment au niveau du pion central 41, et aussi sur la périphérie de l'épaulement 42 dont la surface se raccorde par un arrondi sur la surface du corps.  The final layer or layers of refractory material have a generally greater thickness, especially at the central pin 41, and also on the periphery of the shoulder 42 whose surface is connected by a rounded surface on the body surface.

La ou les couches intermédiaires, préférentiellement à base de tungstène, peuvent être - dopées au potassium, silicium, ou aluminium, en faible quantité, typiquement inférieure à 1000 ppm, qui permet d'augmenter dans un facteur de 3 la dureté à 1500 C. - microalliées à l'oxyde de thorium ThO2 en quantité de 1 à 5%, permettant de multiplier par trois la résistance au fluage à 1500 C, et donc augmenter sensiblement la durabilité de l'outil, - ou encore alliées au rhénium en quantité de 3 à 25 permettant d'augmenter de 50 % à 1500 C simultanément la dureté à chaud et la résistance au fluage.  The intermediate layer (s), preferably based on tungsten, may be doped with potassium, silicon, or aluminum, in a small amount, typically less than 1000 ppm, which makes it possible to increase the hardness to 1500 C. by a factor of 3. microalloyed with ThO2 thorium oxide in an amount of 1 to 5%, making it possible to multiply the creep resistance at 1500 C by a factor of three and thus substantially increase the durability of the tool, or alloyed with rhenium in an amount of 3 to 25 to increase by 50% at 1500 C simultaneously the hot hardness and the creep resistance.

Le matériau du revêtement final, par exemple Si3N4 ou PCBN, sera déterminé en fonction des matériaux à souder, du domaine de soudabilité et des paramètres du procédé de soudage auquel l'outil est destiné : vitesse de rotation et de pénétration, et pression de l'outil.  The material of the final coating, for example Si3N4 or PCBN, will be determined according to the materials to be welded, the range of weldability and the parameters of the welding process for which the tool is intended: speed of rotation and penetration, and pressure of the 'tool.

Le procédé de fabrication de l'outil comporte typiquement les étapes suivantes : - réalisation d'une cuvette 11 dans la face frontale d'extrémité du corps d'outil 1 en acier, - grenaillage au corindon pour rendre la surface 11 de la cuvette rugueuse, et notamment sur la périphérie, améliorer l'accrochage physico-chimique des couches ultérieures pour limiter le risque d'écaillage des bords, - rechargement au laser, en plusieurs couches successives et recouvrantes de 0,1 à 1 mm ou plus d'épaisseur, pour former les couches superposées d'accrochage 2, et couches intermédiaires 3, présentant le gradient de propriétés prémentionné, et des bords amincis, - rechargement au laser, sur la dernière couche intermédiaire, de nitrure de silicium ou PCBN, en formant le pion central et l'épaulement périphérique arrondi, - rectification finale de la surface pour obtenir précisément la géométrie désirée.35 Le rechargement sera par exemple effectué selon les indications suivantes, nullement limitatives. On utilise un laser de 2,5 KW donnant une tache focale au niveau de l'impact du rayon de 2,5 mm de diamètre, plus généralement une puissance laser comprise entre 1 et 3 KW avec une tache focale comprise entre 200 }gym et 4 mm. La zone de rechargement est protégée par un jet de gaz protecteur type Argon amené par une buse de gros diamètre avec un débit de 10 à 50 1/min. La poudre ou le mélange de poudre utilisé, de composition telle que définie précédemment en fonction de la couche réalisée, présente des grains de granulométrie de 10 à 120 Pm, préférentiellement de 30 à 50pm, une granulométrie trop fine étant préjudiciable car susceptible de créer des amalgames, et une granulométrie trop forte étant défavorable pour le bon accrochage. La poudre est projetée par une buse de diamètre 1 à 3 mm sous pression de gaz porteur de type Argon de moins de 1 bar, par exemple 0,6 bar, assurant un débit de 10 g/min. L'outil est mis en rotation pendant le rechargement, de manière à assurer une épaisseur de rechargement qui sera fonction de la vitesse de rotation tangentielle, laquelle sera ainsi ajusté en fonction des épaisseurs souhaitées localement. Ainsi une vitesse de dépôt tangentielle de 10 mm/sec permet une épaisseur de dépôt de l'ordre de 0,5mm, suivant une trajectoire en spirale concentrique, telle qu'illustrée figure 2, allant de la périphérie au centre de l'outil. Ce mode typique du procédé de rechargement permet par exemple d'augmenter facilement l'épaisseur de rechargement au niveau du pion central de l'outil en ajustant la vitesse de rotation pour obtenir une vitesse linéaire moindre qu'à la périphérie, et donc obtenir une épaisseur supérieure. Une autre technique consiste à effectuer un traitement laser statique ou sous simple révolution. Le faisceau laser est défocalisé ou mis en forme pour 5 couvrir toute la surface à traiter du pion, le temps d'interaction est réglé pour assurer la compacité du dépôt, son adhérence forte sur le substrat, sans affecter thermiquement le substrat. 10  The manufacturing process of the tool typically comprises the following steps: - production of a bowl 11 in the end end face of the tool body 1 made of steel, - corundum blasting to make the surface 11 of the bowl rough , and especially on the periphery, improve the physicochemical bonding of the subsequent layers to limit the risk of flaking of the edges, - laser reloading, in several successive and overlapping layers of 0.1 to 1 mm or more thick , to form the superimposed attachment layers 2, and intermediate layers 3, having the above-mentioned property gradient, and thinned edges, - laser reloading, on the last intermediate layer, of silicon nitride or PCBN, forming the counter central and the rounded peripheral shoulder, - final grinding of the surface to obtain precisely the desired geometry.35 The reloading will for example be carried out according to the indications su ivantes, in no way limiting. A laser of 2.5 KW giving a focal spot at the impact of the radius of 2.5 mm in diameter is used, more generally a laser power of between 1 and 3 KW with a focal spot lying between 200 μm and 4 mm. The refueling area is protected by an Argon type gas jet fed by a large diameter nozzle with a flow rate of 10 to 50 l / min. The powder or the mixture of powder used, of composition as defined above as a function of the layer produced, has grains of particle size of 10 to 120 μm, preferably 30 to 50 μm, a too fine particle size being detrimental because likely to create amalgam, and too large particle size being unfavorable for the good hanging. The powder is sprayed through a nozzle of diameter 1 to 3 mm under argon carrier gas pressure of less than 1 bar, for example 0.6 bar, providing a flow rate of 10 g / min. The tool is rotated during reloading, so as to ensure a reloading thickness which will be a function of the tangential rotation speed, which will be adjusted according to the thicknesses desired locally. Thus a tangential deposition rate of 10 mm / sec allows a deposition thickness of the order of 0.5 mm, following a concentric spiral path, as shown in Figure 2, from the periphery to the center of the tool. This typical method of the reloading process makes it possible for example to easily increase the thickness of reloading at the central pin of the tool by adjusting the speed of rotation to obtain a linear speed less than at the periphery, and thus to obtain a superior thickness. Another technique consists of performing a static laser treatment or under simple revolution. The laser beam is defocused or shaped to cover the entire area to be treated of the pion, the interaction time is set to ensure the compactness of the deposit, its strong adhesion to the substrate, without thermally affecting the substrate. 10

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Outil de soudage par friction comportant un corps agencé pour être entraîné en rotation selon un axe et une tête disposée à une extrémité axiale du dit corps et liée à celui-ci, la tête comportant une pointe de travail centrale et un épaulement périphérique, caractérisé en ce que la tête comporte au moins une couche de matériau réfractaire (4) rechargé sur le corps (1) en acier par dépôt thermique.  A friction welding tool comprising a body arranged to be rotated about an axis and a head disposed at an axial end of said body and connected thereto, the head having a central work tip and a peripheral shoulder, characterized in that the head comprises at least one layer of refractory material (4) recharged on the body (1) steel by thermal deposition. 2. Outil de soudage par friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) comporte à son extrémité axiale une cuvette (11) dans laquelle le rechargement est effectué.  2. friction welding tool according to claim 1, characterized in that the body (1) has at its axial end a bowl (11) in which the reloading is performed. 3. Outil de soudage par friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête est formée de plusieurs couches (2, 3,  Friction welding tool according to claim 1, characterized in that the head is formed of a plurality of layers (2, 3, 4) rechargées l'une sur l'autre et présentant un gradient de propriétés entre l'acier du corps (1) et le matériau réfractaire à la surface de la tête (4). 4. Outil de soudage par friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête comporte une ou des couches d'accrochage et une ou des couches intermédiaires, ces différentes couches (2, 3) présentant un bord affiné se raccordant sur les bords de la cuvette (11), et le matériau de couche superficielle (4) de la tête comporte un bord épais (42) et avec un arrondi.  4) reloaded one over the other and having a property gradient between the steel of the body (1) and the refractory material on the surface of the head (4). 4. Friction welding tool according to claim 3, characterized in that the head comprises one or more layers of attachment and one or more intermediate layers, these different layers (2, 3) having a refined edge connecting to the edges of the bowl (11), and the surface layer material (4) of the head has a thick edge (42) and with a rounded. 5. Outil de soudage par friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les couches d'accrochage (2) sont en alliage fer-tungstène, avec des proportions variant progressivement d'une couche à l'autre.  5. friction welding tool according to claim 3, characterized in that the one or more bonding layers (2) are made of iron-tungsten alloy, with proportions varying gradually from one layer to another. 6. Outil de soudage par friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les couches intermédiaires (3) sont à base de tungstène, et dopées en matériaux réfractaires propres à accroître la dureté à chaud et la résistance au fluage.  6. Friction welding tool according to claim 3, characterized in that the intermediate layer or layers (3) are based on tungsten and doped with refractory materials suitable for increasing the hot hardness and the creep resistance. 7. Outil de soudage par friction selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dits matériaux réfractaires de dopage sont choisis parmi : potassium, silicium, aluminium, oxyde de thorium, rhénium.  7. friction welding tool according to claim 6, characterized in that said refractory doping materials are selected from: potassium, silicon, aluminum, thorium oxide, rhenium. 8. Outil de soudage par friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que les couches (2, 3) on une épaisseur de 0,1 à 1 mm.  8. friction welding tool according to claim 3, characterized in that the layers (2, 3) has a thickness of 0.1 to 1 mm. 9. Outil de soudage par friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau réfractaire (4) à la surface de la tête est du nitrure de silicium ou du nitrure de bore cubique polycristallin.  9. friction welding tool according to claim 1, characterized in that the refractory material (4) on the surface of the head is silicon nitride or polycrystalline cubic boron nitride. 10. Procédé de fabrication de l'outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rechargement en matériau réfractaire est réalisé par chalumeau, par plasma arc ou par laser.  10. A method of manufacturing the tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the reloading refractory material is made by torch, plasma arc or laser. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la surface (11) du corps est rendue rugueuse avant rechargement.  11. The method of claim 10, characterized in that the surface (11) of the body is roughened before reloading. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - réalisation d'une cuvette (11) dans la face frontale d'extrémité d'un corps d'outil (1) en acier, - grenaillage au corindon pour rendre la surface (11) de la cuvette rugueuse, 11 -rechargement au laser, en plusieurs couches successives et recouvrantes de 0,1 à 1 mm d'épaisseur, pour former des couches superposées d'accrochage (2), et des couches intermédiaires (3), présentant un gradient de propriétés physiques, et des bords amincis, - rechargement au laser, sur la dernière couche intermédiaire, de nitrure de silicium ou PCBN, en formant le pion central (41) et l'épaulement périphérique (42) arrondi, -rectification finale de la surface.  12. The method of claim 10, characterized in that it comprises the following steps: - realization of a bowl (11) in the end face of a tool body (1) steel, - shot blasting with corundum for rendering the surface (11) of the bowl rough, 11-laser-recoated, into several successive and overlapping layers 0.1 to 1 mm thick, to form superposed gripping layers (2), and intermediate layers (3), having a gradient of physical properties, and thinned edges, - laser reloading, on the last intermediate layer, of silicon nitride or PCBN, forming the central pin (41) and the peripheral shoulder (42) rounded, final -rectification of the surface. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le mélange de poudre utilisé pour le rechargement présente des grains de granulométrie de 10 à 120 pm, en particulier de 30 à 50pm.  13. Method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the powder mixture used for reloading has grains of particle size of 10 to 120 pm, in particular from 30 to 50 pm. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la poudre est déposée suivant une trajectoire en spirale concentrique allant de la périphérie au centre de l'outil, en contrôlant la vitesse linéaire en fonction de l'épaisseur de la couche à obtenir.25  14. Method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the powder is deposited in a concentric spiral path from the periphery to the center of the tool, controlling the linear velocity according to the thickness of the layer to be obtained.25
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