FR2671996A1 - Method of resurfacing (hard-facing), by welding, the working surface of dies which are intended for the forging of shaped mouldings - Google Patents
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Abstract
Description
l'invention concerne un procédé de rechargement par soudure de la surface de travail de matrices destinées au forgeage de moulages façonnés. the invention relates to a method of recharging by welding the working surface of dies intended for forging shaped moldings.
Il est courant de fabriquer des matrices de forgeage de moulages façonnés en utilisant des nuances d'acier courantes, notamment des aciers pourtrgvsil, les surfaces de travail de la matrice ayant été réalisées par usinage, notamment par érosion ou par fraisage, dans la matrice de forgeage suivant un tracé correspondant à la forme de la pièce à obtenir. It is common to manufacture forging molds of moldings molded using common steel grades, in particular for steels, the working surfaces of the matrix having been produced by machining, in particular by erosion or by milling, in the matrix of forging along a path corresponding to the shape of the part to be obtained.
Ces surfaces de travail sont soumises à une forte usure, de sorte qu'après un certain nombre d'opérations de forgeage une rénovation des surfaces de travail s1 avère nécessaire. These work surfaces are subject to heavy wear, so that after a certain number of forging operations a renovation of the work surfaces is necessary.
Dans l'état de la technique, cette rénovation s'effectuait jusqu a présent en reconstituant la matrice usée par le forgeage. Pour cela, la surface de travail de la matrice de forgeage était creusée, par érosion ou par fraisage, jusqu'à une profondeur de 30 à 40 mm environ, après quoi la nouvelle surface de travail était mise en place dans la cavité. Suivant le type de matrice, cette opération peut stelfectuerldeux à quatre fois. Elle implique cependant un travail considérable et un enlèvement de matière assez important, de sorte qu'à l'inconvénient de la longue durée de ltopération s1 ajoute l'inconvénient de la perte du matériau précieux constituant la matrice, qui résulte de l'usinage avec enlevement de copeaux. In the state of the art, this renovation has so far been carried out by reconstituting the matrix used by forging. For this, the working surface of the forging matrix was hollowed out, by erosion or by milling, to a depth of about 30 to 40 mm, after which the new working surface was put in place in the cavity. Depending on the type of matrix, this operation can be carried out two to four times. However, it involves considerable work and a fairly significant removal of material, so that to the disadvantage of the long duration of the operation s1 adds the disadvantage of the loss of the precious material constituting the matrix, which results from machining with chip removal.
Par ailleurs, dans le procédé couramment appliqué jusqu'à présent, il était nécessaire de ramener chaque fois la matrice au nouveau niveau zéro, ce qui compliquait la rectification et le montage. In addition, in the method currently applied until now, it was necessary to bring the matrix each time to the new zero level, which complicated the rectification and the assembly.
Ces inconvénients ont déjà conduit à recharger les matrices par soudure, la matrice usée par le forgeage étant creusée. d'une quantité dépassant de 7 mm environ ce qui correspond au niveau de consigne de la surface de travail et la cavité ainsi obtenue étant ensuite complètement remplie par soudage d'un métal d'apport convenable. These drawbacks have already led to reloading the dies by welding, the matrix used by forging being hollowed out. by an amount exceeding approximately 7 mm which corresponds to the set level of the working surface and the cavity thus obtained is then completely filled by welding with a suitable filler metal.
Le contour de la surface de travail est ensuite réalisé à nouveau dans cette soudure par érosion ou par tout autre procédé analogue.The contour of the working surface is then produced again in this weld by erosion or by any other similar process.
Bien que l'on ait utilisé pour cette soudure des métaux d'apport adéquats qui auraient dA donner pour la matrice de longues durées de service, celle-ci n'ont pas été obtenues, car, au moment du rechargement par soudage, le matériau de base constituant le bloc de matrice (acier pour travail) se mélangeait à la couche de rechargement, de sorte qu'il se trouvait contenu dans une proportion de 30% dans la zone limitant la surface de travail et que les durées de service étaient raccourcies en conséquence. Although adequate filler metals were used for this welding which should have given the matrix long service lives, these were not obtained because, at the time of reloading by welding, the material base constituting the matrix block (steel for work) mixed with the reloading layer, so that it was contained in a proportion of 30% in the zone limiting the working surface and that the service times were shortened Consequently.
Il serait évidemment possible également de creuser plus profondément encore la matrice usée par forgeage, mais il faudrait d#penser beaucoup plus de métal d'apport, ce qui constitue un inconvénient ce ce qui concerne les économies de matière et les durées de travail.It would obviously also be possible to dig the used matrix even deeper by forging, but it would be necessary to think much more of filler metal, which constitutes a drawback with regard to the savings in material and the working times.
Le but de l'invention est, à partir de cet état de la technique, la mise au point d'un procédé du type initialement défini qui ntentraSne pas de frais importants et, tout en assurant de longues duréesde service, permette de réutiliser la matrice de nombreuses fois. The object of the invention is, from this state of the art, the development of a method of the type initially defined which does not entail significant costs and, while ensuring long service lives, allows the matrix to be reused many times.
Ce but est atteint, suivant 11 invention, par un procédé comportant les opérations suivantes : a) creusement de la matrice partout à partir de la surface de travail jusqu'à une profondeur pour laquelle l'apport de métal de rechargement jusqu'au niveau de consigne de la surface de travail puisse se faire sur une épaisseur telle que la surface de travail soit constituée par du métal d'apport de soudure pur; b) rechargement de la matrice jusqu'à un peu au-dessus du niveau de consigne de la surface de travail; c) usinage du contour de consigne de la surface de travail. This object is achieved, according to the invention, by a process comprising the following operations: a) digging of the matrix everywhere from the working surface to a depth for which the supply of recharging metal up to the level of setpoint of the work surface can be done over a thickness such that the work surface consists of pure weld filler metal; b) reloading the matrix to a little above the set level of the work surface; c) machining the target contour of the work surface.
Du fait qu'avant la première soudure la matrice est creusée à une profondeur dépassant nettement ce qui correspond au niveau de la consigne de la surface de travail, la surface de travail comporte ensuite du métal de soudure pur qui n'est pas mélangé à l'acier pour travail constituant le bloc de matrice. Le procédé suivant l'invention est applicable aussi bien à des blocs de matrice neufs que pour la première rénovation d'un bloc de matrice usé par leforgeage. Because before the first weld the matrix is dug to a depth clearly exceeding what corresponds to the level of the set point of the work surface, the work surface then comprises pure weld metal which is not mixed with the steel for work constituting the matrix block. The method according to the invention is applicable both to new matrix blocks and to the first renovation of a used matrix block by forging.
Il est particulièrement avantageux qu' avant la première soudure (rechargement) la matrice soit creusée de plus de 25 mm de plus environ que ce qui correspond au niveau de consigne de la surface de travail. It is particularly advantageous that before the first welding (reloading) the matrix is dug more than 25 mm more than what corresponds to the set level of the working surface.
Il est par ailleurs préférable que le rechargement par le métal d'apport s'effectue jusqu'à 3 mm environ audessus du niveau de consigne de la surface de travail. It is moreover preferable that the reloading by the filler metal is carried out up to approximately 3 mm above the set level of the work surface.
Dans un mode de réalisation constituant une invention indépendante dans le cadre de l'invention, une matrice usée par le forgeage et traitée suivant une des revendications 1 à 3 est, pour sa rénovation, rechargée avec un métal d'apport de soudure identique ou analogue jusqu'à un peu au-dessus du niveau de consigne du contour, après quoi 1 contour de consigne est réalisé par usinage. In an embodiment constituting an independent invention within the framework of the invention, a matrix used by forging and treated according to one of Claims 1 to 3 is, for its renovation, recharged with an identical or similar weld filler metal up to a little above the setpoint contour level, after which 1 setpoint contour is produced by machining.
Une matrice préalablement traitée suivant les reven dications I à 3 peut, de ce fait,après usure par le forgeage, être rénovée d'une manière peu compliquée, simplement en plaquant de nouveau sur le métal d'apport de soudure restant le même métal d'apport ou un métal d'ap- port analogue, ce placage steffectuant de telle manière que le rechargement s'étend jusqu a un peu au-dessus du niveau de consigne du contour. Il est ensuite très simple et très rapide de réaliser par usinage le contour de consigne correspondant, après quoi la matrice est de nouveau prête à l'emploi. A matrix previously treated according to claims I to 3 can, therefore, after wear by forging, be renovated in an uncomplicated manner, simply by plating again on the weld filler metal remaining the same metal d 'input or a similar supporting metal, this plating being effected in such a way that the reloading extends to a little above the setpoint level of the contour. It is then very simple and very quick to produce the corresponding setpoint contour by machining, after which the matrix is again ready for use.
Il est préférable, dans ce cas,que le rechargement de la matrice s'effectue jusqu'à 3 mm environ au-dessus du niveau de consigne du contour. It is preferable, in this case, that the reloading of the matrix is carried out up to approximately 3 mm above the setpoint level of the contour.
Il est préférable, par ailleurs, qu'avant le rechargement le contour usé par le forgeage soit soumis à un nettoyage, notamment par sablage. It is preferable, moreover, that before reloading the contour worn by forging is subjected to cleaning, in particular by sanding.
Enfin, il est également préférable que les fissures ou les autres défauts analogues qui se trouvent dans le contour usé par le forgeage soient éliminés avant le rechargement. Finally, it is also preferable that cracks or other similar defects which are in the contour worn by the forging are eliminated before reloading.
Une matrice préalablement traitée suivant les re vendications 1 à 3 peut donc, suivant les revendications 4 à 7, etre rénovée d'une manière beaucoup plus avantageuse économiquement que dans l'état de la technique. A matrix previously treated according to claims 1 to 3 can therefore, according to claims 4 to 7, be renovated in a much more economically advantageous manner than in the prior art.
Un avantage essentiel du procédé suivant l'invention réside dans le fait qu'il n'y a plus lieu de creuser la matrice comme il était nécessaire de le faire jusqu'à présent et qu'il faut beaucoup moins de métal d'apport de soudure que jusqu a présent. La durée de soudage s'en trouve donc réduite. Par ailleurs, le risque de fissuration dans la zone de rechargement est réduit du fait que le rechargement par métal d'apport est moins important. De même, 11 usinage de la surface de travail peut s'effectuer dans des conditions économiquement avantageuses, car la quantité de matière à enlever est faible. Théoriquement, une matrice rénovée par ce procédé peut être utilisée un nombre quelconque de fois, maib en pratique, pour les matrices usuelles, le procédé nest applicable que 50 fois environ0
L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée aii moyen d'un exemple non limitatif en se référant au dessin.An essential advantage of the process according to the invention resides in the fact that there is no longer any need to dig the matrix as it was necessary to do so far and that much less filler metal is required. solder than so far. The welding time is therefore reduced. Furthermore, the risk of cracking in the reloading area is reduced because the reloading by filler metal is less important. Likewise, machining of the working surface can be carried out under economically advantageous conditions, since the quantity of material to be removed is small. Theoretically, a matrix renovated by this method can be used any number of times, maib in practice, for the usual matrices, the method is applicable only 50 times approximately0
The invention is described below in more detail by means of a nonlimiting example with reference to the drawing.
La figure est une coupe d'un bloc de matrice. The figure is a section through a matrix block.
Le bloc de matrice 1 comporte, pour le forgeage de moulages façonnés, une surface de travail 2. The die block 1 comprises, for the forging of shaped moldings, a working surface 2.
Dans une matrice déjà usée par le forgeage, cette surface de travail 2 n'a plus des mêmes dimensions, ce qui oblige à rénover la matrice. La solution préconisée pour cela par l'invention consiste en ce que, pour la fabrication à l'état neuf ou pour sa première rénovation, la matrice 1 est creusée partout #(enlèvement de matière) à partir de la surface de travail 2 jusqu' à une profondeur 3 pour laquelle l'apport de métal de rechargement constitué par la soudure 4 se fait sur une épaisseur telle que dans la zone du niveau de consigne de la surface de travail 2 celle-ci est constituée çue par du métal d'apport de soudure pur, et non pas par un mélange de métal d'apport de soudure et de l'acier pour travail qui constitue la matrice t. La matrice ainsi creusée est rechargée jusqu'à la couche 5 indiquée sur la figure. In a matrix already worn by forging, this working surface 2 no longer has the same dimensions, which means that the matrix has to be renovated. The solution recommended for this by the invention consists in that, for manufacturing in new condition or for its first renovation, the die 1 is hollowed out everywhere # (removal of material) from the working surface 2 up to at a depth 3 for which the supply of reloading metal constituted by the weld 4 takes place over a thickness such that in the zone of the set level of the working surface 2 this is made up of filler metal of pure weld, and not of a mixture of weld filler metal and the working steel which constitutes the matrix t. The matrix thus dug is reloaded up to the layer 5 indicated in the figure.
Ensuite, par des procédés d'usinage connus, la surface de travail est amenée aux dimensions voulues.Then, by known machining methods, the working surface is brought to the desired dimensions.
Des essais effectués en pratique ont montré qu'avant le premier rechargement il y avait lieu de creuser la matrice de 25 mm environ de plus que le niveau de consigne 2 de la surface de travail. Le rechargement au moyen du métal de soudure s'effectue jusqu'au niveau 5 à 5 mm environ au-dessus du niveau de consigne de la surface de travail 2. Après un premier traitement préalable dans ces conditions, une matrice correspondante usée par le forgeage peut, pour sa rénovation, être rechar gée, notamment en utilisant le même métal de soudure ou un métal de soudure analogue, { un peu audessus du niveau de consigne du contour 2, jusqu'au niveau 5. Ensuite, le contour de consigne 2 est réalisé à nouveau par usinage. Il est avantageux qu'avant le rechargement le contour usé par le forgeage soit soumis à un nettoyage.Ce nettoyage peut s'effectuer par #xemple par sablage. Par ailleurs, il y a lieu de controbler, dans la zone 6 du contour usé par le forgeage, la pré sence de fissures ou de défauts analogues qui doivent être éliminés avant le rechargement. Le rechargement (par soudure) peut s'effectuer avec des électrodes pleines courantes. Il est possible d'utiliser pour cela le procédé de soudage à l'arc par fusion. Tests carried out in practice have shown that before the first reloading the matrix had to be dug about 25 mm more than the target level 2 of the working surface. Reloading by means of the weld metal is carried out up to level 5 to 5 mm approximately above the set level of the working surface 2. After a first preliminary treatment under these conditions, a corresponding matrix worn by forging can, for its renovation, be recharged, in particular by using the same weld metal or a similar weld metal, {slightly above the setpoint level of contour 2, up to level 5. Then, the setpoint contour 2 is made again by machining. It is advantageous that before the reloading the contour used by the forging is subjected to a cleaning. This cleaning can be carried out for example by sandblasting. Furthermore, it is necessary to check, in zone 6 of the contour used by forging, the presence of cracks or similar defects which must be eliminated before reloading. Recharging (by welding) can be carried out with common solid electrodes. The fusion arc welding process can be used for this.
Il est avantageux d'utiliser une atmosphère protectrice, constituée par exemple par un mélange d'argon et de 002. Les atmosphères protectrices connues ainsi que les métaux d'apport usuels et utilisables sont connus par eux-mêmes. It is advantageous to use a protective atmosphere, constituted for example by a mixture of argon and 002. The known protective atmospheres as well as the usual and usable filler metals are known by themselves.
L'invention ne se limite pas à 11 exemple de réalisation décrit , mais peut donner lieu à de multiples variantes dans le cadre de ce qui est publié. The invention is not limited to the exemplary embodiment described, but can give rise to multiple variants within the scope of what is published.
(cLS
Toutesi nouvelles caractéristiques mentionnées isolément ou en combinaison dans la description et/ou le dessin sont considérées comme essentielles pour l'invention. (cLS
All new features mentioned individually or in combination in the description and / or the drawing are considered essential for the invention.
Claims (1)
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| US4657171A (en) * | 1985-06-13 | 1987-04-14 | General Electric Company | Repair of a member having a projection |
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