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Il Perfectionnements aux électrodes employées poar la soudure électrique ".
La présente invention se rapporte aux électrodes employées pour la soudure électrique ou dépôt de métaux en fusion et surtout aux électrodes comprenant an noyau métallique couvert diane matière convenable cornue fondant ou pour scorifier. Pour la soad.o.re en général on a ordinai- rament employé jusqu'à présent de l'acier doux commercial. de composition normale pour le noyau. Ceci a été trouvé satisfaisant dans beaucoup de cas mais lorsque la construction soudée est sujet à être soumise à la tension à une température élevée, comme il arrive en forgeant ou en pliant le métal à chaud, le métal déposé est sujet à se fendiller.
Ceci arrive même en employant un fondant très soigneusement choisi pour couvrir les électrodes, et le défaut peut être dû à ce que le métal est cassant à chaud en raison de ses propriétés physiques entre certaines li.mites de température.
Il est bien connu que le fer par ost cassant lorsqu'il est maintenu entre certaines limites d. température au-
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dessau de 700 C. mais que l'on peat rédaire l'écartement de ces limites cassantes dans lequel le fer se troave
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sous la forme "botail en ?joatant certains autres métaux au fer. Entre les métaux qui sont alliés aa fer dans ce but et pour d'aatres, soit le manganèse, le tungstène, lemolybdène et le chrome.
L'acier doux contient seulement une petite quantitéde manganèse, et le métal de soudure déposé d'au électrode en acier doax contient seulement
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Oil de manganèse, ce qui n'est pas 8afiisa.'1t pour influe* c;er mntëriellpmfnt la fragilité da métal dans les limites de températare en ques: ion.
Il est posbible de varier la consistance du métal déposé, en ajoutant à la couverture de fondant des éléments tels que le erro-maranèse qui sont incorporés en partie dans le dépôt et lui donne quel- !lues unes des caractéristiques d'un aoier d'alliage, mais
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l'incorporation n'est pas du tout porf9ite à (;
8aSe de la très courts durée de la température de fusion en soadant, de sorte que le métal ajouté est plus ou moins séparé, et le dépôt montr' ensuite an' faible résistance à la corrosion, une résistance qui est ordinairement très importante
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dans la travail de soudure. 2oar- obtenir un métal de s ou- dore homogène qui offre ana résistance élevée à la. corrosion, on a trouvé nécessaire d'ajouter da manganèse addi-
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tionnel dams le noyau de l'électrods.
Les recherches ont démontrés que si l'on varie.. la ponreentoge de manganèse dans un acier, il S'ensai²ne 8a.gment().,tion rapide dans l'allongement Sous an effort don- né, appliqué au métal lorsque le contena en manganèse a
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dépassé 0,4%, et le travail nécessaire pour rompre une éprouvette par le choc augmente rapidement à la températare atmosphérique et aux températares élevées. Le coeffi- ci.ent de dilatation pour les changements de température
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est au minimum entre 0.416 et 0,5% de manganèse, et beaacoup
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de propriétés physiques semblent changer entre ces linii- tes.
Malgré que l'on ait pu noterce changement dans le passé, il ne parait pas que l'on ait appelé l'attention sur le fait que dans un acier il faut an pourcentrge critique de manganèse, surtout lorsque eet acier a été ra- pidement refroidi de l'état de fasion et que l'on ne l'ait pas travaillé et ne le doit pas plus tard.
Le pourcentage de manganèse nécessaire dans le métal déposé d'une électrode par le procédé de soudure élec;tri- que, est dans le voisimage de 0,45%. Si ce pourcentage de manganèse est contenu dans le rnétal déposé, ses propriétés physiques sont améliorées non seulement sons un effort à la température normale, mais aussi lorsqu'il est sou- mis à un effort aux températures plus élevées de environ
900 C, telles qu'on les emploie pour forger le métal ou la déformer autrement.
On a poartant rencontré des difii- caltés à obtenir ce pourcentage critique en manganèse, à cause de la porte qui se produit dans l'arc en déposant le métal, et l'on a trouvé , que si les autres conditions ne sont pas changées, la perte varie inversement à la surface de la section du noyau métallique dans l'électrode de sorte que pour une électrode de petite jauge la perte est beaucoup plus grande que pour une plus grande jauge.
Donc pour déposer un métal de soudure avec le contenu critique de 0,45% de manganèse, il est nécessaire d'employé des compositions du métal da noyau de l'électrode, qui varient inversement à, la jauge ou à la surface de la section du noyau métallique. On peut y introduire un certain pourcentage de silicium avec avantage, parce qu'il tend à rédaire la perte en manganèse pendant le dépôt, mais la: consistance du métal de soudure souffre si l'on y in- troduit plus que env. 0,35% oa au plas 0,4% de silicium.
La list' suivante donne les jauges des fils principalement employés dans les électrodes et le pourcentage de manga- @
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f.' t". . I.J '-1 nèse qae l'on a troavé nécessairo dans le métal de noyaa poar chaqo-e jaage, pour donner an de pot qui contient la poarcent8e critiqae nécessaire en manganèse, et avec 0,2/.1 à Ot25 de siliciaw dans le métal.
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Jal1ge de l'électrode Sarface de la roarcentage de
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<tb>
<tb> manganèse <SEP> néces-
<tb>
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(Standard Wire gang;e Angl. ) section saire dans le mé
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<tb>
<tb> tal <SEP> du <SEP> noyau..
<tb>
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n 4 (8,6 mm) 0,04=20" = 27,Q9 mm2 2,25 Il 6 (6,0 Il) U,U9tt = 18,70 Il 2,5G Il 8 (4,1 ") 0,020 Il = 12,9C: t' 2,75 " lU (3ts ") U,U1 = 8,3$ " 3,12
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<tb>
<tb> Il <SEP> 12 <SEP> (2,6 <SEP> Il) <SEP> 0,008 <SEP> = <SEP> 5,16 <SEP> " <SEP> 3,50
<tb>
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" 14 (2,1 Il) 0,005 = S.22 Il 4,00
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Un fil contenant Uri pourcentage en manganèse Plas élevé que 3,5,1 est difficile à tréfiler et 4% est F. pca prs 1'.; limite pour un métal do noyau qui se laisserait tréfiler par les méthodes actuelles, 111Dis on a trouvé possible de tréfiler j!lsqa'à cette limite da c on.tel1.11 en manganèse.
En employant un - pourcentage plus élevé da silicitun, jusqu,rà ü,5ßô ou même 0,4io, on peut
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réduire an peu le pourcentage en manganèse, mais ceci n'est
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pas or d 11.') ir",ment 8va11tag!1X, excepté dans le cas des jauges des
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électrodes dont le contenu en manganèse est près de la limite
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pour, un métal qui se laissa tréfiler.
Le métal déposé des éle ctrodes qui ont le poarcent"ge en malJg8nèse convenable pour le métal du noyau. pour donner le pourcrj.'itge critiç;e de 0,45/..., possède ana stractare microscopique plas propre et plus fin:? que le métal qui caillent nioj ils ou plus de mongpnèse. Lorsque le riiét,-,l déposa est vite refroidi il est plus résistant aux efforts mécaxliques de toute espèce qu'un rnë ta. qui contient des potircentases de manganèse e e -s en t 1 e llei;ie n-E plu:s bas ou plus élevés. Ap]')Drerament l' zone d5 Cassare mentionné plas hnot, a évé éliminée dans le métal ccnte-nant Ot.15/ en mangal'lèse, ce qLÜ reM le dépôt très tenace à toutes les tempéra.tares.
Connue exemple d'une analyse typiqne pour le métal du noyau
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la suivante est donnée comme con:venant pour une électro- de de jauge n 10 (3,3 mm diam):-
Fer .................... 96,52%
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Gar bor.: ................ 0, G9" Il Llarganèse ..............
S , 1&" Silicium ............... 0,23"
Soufre ................. 0,03" Phosphore .............. 0,01" Le métal du noyau s'emploie de préférence aveu une
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c ouverture de fondant, compre....l1sut du fil d'amiante Lion avec an fil ou une lame d'al'JIJ1ini#n a jouté, CJOWJ1\ d é ; r à dans le brevet B.lge n B7Qlul de 1915. eci assure les meillears conditions pour protéger le métal fondu dans
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l'arc, de l'oxydation et des pertes inatiles. Donc d'8- près la présente invention les électrodes sont :t' br.
(luéf'8 d'un métal de- noya. avec le pourcentage en manganèse donné ci-dessus par rapport à la jauge , employée, le métal du noyau étant couvert d'une matière convenable comme
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fondant oa pour scorifier, ou étant aiiil)loyée va celleci, préiérablement COurliS décrit dans le brevet n g7010l de 1915.
Le contena en carbone da noyau en acier au manganèse doit être bas, mais le contenu, en silicium peut être considérable, comme déjà indiqué.
Quoique le pourcentage critique en manganèse pour le
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métal déposé ait éé donné comme Û,é5/e il est évident qu'il est possible de s'éloigner un peu de ce pourcenta- ge, tout- en obtenant essentiellement les avantages de l'invention. Plus qu'on s'approche de ce pourcentage en utilisant an pourcentage plus élevé convenable de man-
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ganèse dans le métal du noyaa, d'[,a.tant meilleur sera le résultat.
J:,:2 métal da. noyau peut contenir de petits pourc6ntages d iatrc-s métnax alliablel3, tels que le t#l[;stène
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le niolylJdéi1o et le chrome en dehors du. manganèse, dans le 'at de commüniquer au. métal déposé d'pufrex csrr-:ctéristiçtL1es cjiie ces métsux peuvent donner, tou.t en obtenant les 8 l'ésalt Jts donnés (:i-dess:?:, qai clé};-":l1dent du. pour- contage de manganèse employé.
REVENDICATIONS
1. Electrode à employer pour le dépôt de métal par
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le procédé de soadare lectrig31e, comprenant un [létal de noyau cotiteiisnt air pourcentage de manganèse tel que le métal déposé par la :fusion coniendra apppoximativement 0,45% de manganèse .
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2. Electrode à employer pour la soadure électrique, comprenant un métal de noysa avec an contenu de 2jl a, 4/j de manganèse, avec une ccavartare de matière comme fondant, l poal'cGl1tage de 6-LIpir tel par rapport ? 2 la jaage an noyau, métalliqao, qu'il sa dépose an métal fondu, contenant approyir7at i.vo r,emt 0,45 en manga- nèse .
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