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Publication number: BE389622A
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Description


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  "   Procède   et dispositifde soudee " 
On sait que les électrodes servant à la soudure élec- trique à l'arc peuvent être   recouvertes   d'un revêtement qui est destiné, en partie à faciliter le transport de la ma- tière dans l'arc, et en partie à protéger, grâce à la pro- duotion de gaz et de laitier, le métal à fondre contre l'ac- tion de l'air, de manière qu'il n'absorbe pas de trop gran- des quantités d'oxygène et d'azote. On ajoute   également,au   revêtement des matières d'alliage, destinées à être inoorpo- rées au métal à souder. Le laitier formé lors de la soudure doit être plus fusible que le métal; pour la soudure du fer et de   l'acier,   ce laitier doit donc être basique ou acide tel qu'un laitier à base d'oxyde ou de silicate.

   Pour obtenir un tel laitier, les revêtements utilisés jusqu'ici sont consti- tués essentiellement, en dehors des matières métalliques et des matières organiques combustibles ainsi que des liants , par de l'oxyde de silicium, de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de fer et du oarbonate de calcium ou d'autres ma- tières analogues, telles que bioxyde de titane, sesquioxyde de chrome, oxydes de manganèse, carbonate de baryum, carbona- te de magnésium, etc... On utilise autant que possible des matières industriellement pures ; l'oxyde de silicium est donc 

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 utilisé sous forme de sable et l'oxyde de fer sous forme de minera,! de fer, ordinairement de   l'hématite,   ou autre minerai. 



   Or, un revêtement de ce genre, constitué par un mélan- ge de différents oxydes présente certains   inconvénients   au point de vue métallurgique, Les réactions métallurgique qui s'effeotuent dans l'arc peuvent être considérées dans leur ensemble comme une opération d'affinage,- et même com- me une opération d'affinage particulièrementnse -, oar il se produit une séparation considérable de carbone et de matières d'alliage, les gouttes en fusion tonnées ayant en outre une durée très courte. On cherche donc, grâce au re- vêtement, à limiter   l'opération   d'affinage et son mntensité et à obtenir une désoxydation du métal en fusion.

   Les revê-   tements   utilisés jusqu'ici en vue de permettre d'obtenir un laitier basique, après la fusion, contiennent de   l'onde   de fer, de l'oxyde de manganèse ou du   carbonate   de calcium. 



   Comme   Fe203   et Fe3O4 de même que Mn3O4 et MnO2 ont une pressiond'oxygène très élevée aux   températures   qui règnent dans l'arc, l'addition de ces matières au revêtement favori- sera, en fait l'opération d'affinage et conduira à la :'or- mation d'un fer contenant beaucoup d'oxygène. En ajoutant du carbonate de calcium, on   dépensa   unE partie de l'énergie pour sa dissociation et il se tonne en même temps du CaO très peu fusible. Comme l'opération se déroule très rapidement, ainsi que sus-dit, tout le CaO forméne se   combinera   pas avec l'oxyde desilieium présent et l'on obtiendra au con- traire un   mélange   difficilement fusible de CaO et:de   sili   cate.

   Si l'on désire obtenir un laitier acide après la fusion, l'on ne pourra pas, pour la même raison, obtenir la formation d'un laitier homogène avec une grande quantité   .d'oxyde'de--silicium   pour.le revêtement. Par   conséquent, les   revêtements, utilisés jusqu'ici sont limités, pour'donner 

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 un laitier suffisamment fusible, à des quantités relative- ment grandes d'oxydes de fer ou d'oxydés de manganèse et à de faibles quantités de carbonate de   calcium   et d'oxyde de silicium. 



   La présente invention a pour but de supprimer ces in-   convénients,   par l'apport au point de soudure, de préférenoe pendant la soudure, d'un laitier produit avant la soudure et indépendamment de l'opération de soudure, y compris des ma- tières de la nature d'un laitier. Les avantages de ce procé- dé résultant déjà, de ce qui vient d'être dit. L'oxyde de fer et l'oxyde de manganèse sont alors présents sous forme de FeO ou de MnO. combinés à SiO2, o'est-à-dire aveo une pres- sion d'oxygène aussi petite que possible; l'on peut utiliser également des produits contenant CaO, MgO,   A1203   et SiO2 en quantitésappropriées; on obtient en outre, lors de la soudure un laitieraussi homogène que possible.

   Lorsqu'on utilise, ne lors de la soudure un laitier déjà   homogène,   on/se trouve plus lié à des laitiers riches en FeO et en MnO; au oontraire on peut utiliser   également   des laitiers à base d'oxyde et de silicate riches en CaO, qui sont préférables parce que leur pression d'oxygène est basse. Ceci diminue la séparation du carbone et des matières d'alliage de l'électrode, ainsi que desmatières d'alliage supplémentaires apportées éventuel-   lement   au point de soudure, l'équilibre de lamatière est donc sensiblement amélioré.

   Lorsqu'on utilise un laitier de ce genre les   transfo mations   chimiques qui s'opèrent sont sensi- blement moindres que lorsqu'on utilise les revêtements utili- sés jusqu'ici et le point de fusion de la matière de   protec-   tion est aussi plus constant, la fusion est plus régulière et la soudure est facilitée. 



   On sait déjà que l'on peut utiliser pour le revêtement de telles électrodes des silicates   minéraux-tels   que de l'a- minate et des silicatesde ce   gain ,   le talc, etc..mais d'une 

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 part ces silicatesnaturels ne peuvent pas être considérés à proprement parler   comme   des laitiers et d'autre part on se trouve lié à certaines compositions .qui ne donnent pas tou- jours les meilleurs résultats pour la soudure à l'aro. Jus- qu'ici on n'a pas propose ni utilisé de véritables laitiers pour le revêtement des électrodes de soudure. 



   Le laitier est introduit au point de soudure de   préfé-   rence au moyen d e l'une des électrodes de soudure, et il est appliqué, par exemple, à cet effet sur l'électrode ou bien constitue un élément de celle-ci. Au point de vue mé- tallurgique, le laitier doit présenter une basse pression d'oxygène. Ce laitier peut être constitué par un laitier synthétique, c'est-à-dire préparé spécialement dans le but en question, ou bien par un laitier   métallurgique,   présentant un caractère basique ou acide.

   A titre d'exemple   onpeut   ci- ter à cet effet les laitiers provenant d'une opération métal-   lurgique   quelconque de la.   fabrication   du fer ou de l'acier, tels qu'un laitier de haut-fourneau, un laitier d'un four acide ou basique, four Siemens, Martin, Bessemer ou   éleotri-   que pour la fabrication de l'acier, un latier provenant de la fabrication du bronze ou de   l'aluminium,   etc.. ou en général des laitiers contenant par exemple du silicate de fer, de manganèse, de oalcium, de   magnésium   ou d'aluminium, etc.... 



   Ainsi que susdit, dans l'application du procédé   conforme   à l'invention, le laitier peut être un laitier à base d'oxyde ou de silicate, relativement riche en oxyde de calcium ou bien un laitier riche en oxyde de silicium. En outre, dans cer- tains cas l'on peut utiliser avantageusement un laitier de la même nature   que/celui   qu'on obtient dans la fabrication du métal à souder. 



   En outre et surtout lorsqu'on utilise un laitier provenant d'une opération de métallurgie, on peut également introduire aupoint de soudure, de préférence avec le laitier 

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 ou sous forme d'élément du laitier, des matières ou des substances minérales telles que l'oxyde de fer, l'oxyde de manganèse, l'oxyde   d'aluminium,   le carbonate de calcium, l'oxy-      de de silicium, etc.. Ceci a pour but de parer aux défauts d'homogénéité de la composition chimique, défauts qui peu- vent se présenter d'une charge à l'autre dans les laitiers métallurgiques. 



   En   plue   du laitier, l'on peut introduireen outre au point de soudure, avec, le laitier, par exemple sous forme d'élément du laitier, ou séparément, d'autres matières telles que des matières d'alliage ou des métaux d'alliage, des agents de désoxydation, des matières inorganiques ou organi- ques combustibles et   formant   des gaz, etc... Les matières métalliques sont ajoutées en vue de la production d'un   alliage   ou de la désoxydation et les matièresformant des gaz, en vue de refouler l'air de l'arc. comme lesmatières formant des ga sont destinées à former une atmosphère neutreou réductrice de CO, CO2.

   H2, H2O, etc.. ou de mélanges   décès   gaz con- tenantle moins possible   d'oxygène   et   d'azote,   ces   matières   peuvent être constituées par des corps inorganiques décompo- sables tels que des carbonates, des oxalates, des acétates, et autres corps analogues, ou bien par des corps organiques combustibles ou décomposables, tels que la cellulose, 
Ainsi que sus-dit, l'apport du laitier peut 3tre   effec-   tué au moyen de l'une (ou plusieurs) des électrodes de soudu - re et l'invention vise également la réalisation des électro- des de soudure utilisées à cet effet et servant par consé- quent de supports au laitier déjà formé.

   Le laitier peut être appliqué extérieurement sur l'électrode sous forme de revêtement total ou partiel, ou être porté par un fil métallique finement enroulé sur l'électrode, ou à l'intérieur sous forme d'âme, dans des poches, cavités, ou de toute autre manière, par exemple en fusion ou sous forme de poudre, dans 

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 ce dernier cas de préférence aveo un liant. Le laitier peut avoir la nature indiquée ci-dessus au oours de la description qu procédé, c'est-à-dire qu'il peut être constitua par un laitier synthétique ou métallurgique, eto...., en outre il peut être utilisé avec les additions sus-indiquées, telles que de l'oxyde de fer, etc .. ou contenir ces additions. 



   Dans le cas où il est besoin d'un liant pour maintenir le latier ou le fer sur l'électrode, ce liant peut être inorganique ou organique, par exemple de la chaux éteinte, du ciment, du verre soluble, de la dextrine, de la caséine,   etc..   En outre on peut ajouter éventuellement des colo- rants, si l'on désire obtenir un aspect particulier. 



   L'invention n'est pas limitéeà la soudure du fer et elle vise d'une manière générale la soudure de tous les mé- taux susceptibles d'être soudés, tels que la fonte, l'acier allié et des métaux autres que le fer. pour l'obtention d'un laitier synthétique à utiliser dans le but sus-indiqué, on peut opérer par frittage, au lieu d'opérer par fusion simultanée.

Claims

R E S U M E.

Procédé de soudure électrique, caractérisé essentielle- ment par l'apport, au point de Soudure; de préférence pendant la soudure, d'un laitier formé avant et, indépendamment de l'opération de soudure, ou de matières présentant le caractère des laitiers; ce procédé pouvant être caractérisé en outre, en combinaison ou non, en ce que : a) le laitier est introduit au point de soudure au moyen de l'une des électrodes de soudure et est , par exem- ple, à cet effet, appliqué sur celle-ci ou bien en constitue un élément;

b) le laitier présente, au point de vue métallurgique une basse pression d'oxygène; c) le laitier introduit est constitué par un laitier <Desc/Clms Page number 7> synthétique ou métallurgique, présentant de préférence un caractère basique ou acide, tel qu'un laitier de haut-four- neam, un laitier provenant d'un four acide ou basique, four Siemens, Martin, Bessemer ou four électrique pour la fabrica- tion de l'acier, ou bien un laitier provenant de la fabrica- tion du bronze ou de l'aluminium, etc.. ou contenant par exemple du silicate de fer, de manganèse, de calcium, de ma- gnésium, d'aluminium, etc...

d) le laitier est un laitier à base d'oxyde ou de sili- cate relativement riche en oxyde de calcium ou un laitier ri- che en oxyde de sili cium; f) le laitier est de la même nature que celui qu'on ob- tient dans la fabrication du métal à souder; f) lorsqu'on utilise un laitier métallurgique, l'on in- troduit en outre, au point de soudure, des matières ou substan- ces minérales telles que l'oxyde deer, de l'oxyde de mange- nèse de l'Oxyde d'aluminium, du carbonate de calcium de l'oxy- de de silicium, etc... de préférence avec le laitier ou sous la forme d'éléments de cedernier;

g) l'on introduit, en plus du laitier soit avec le lai- tier par exemple sous forme d'élément de celui= ci, soit sé- parément, d'autres matières telles que des matières d'alliage ou des métaux d'alliage, des agents de désoxydation, des ma= tières inorganiques ou organiques, combustibles et formant des gaz, par exemple des carbonates, des oxalates, des acéta- tes, de la cellulose etc...

Electrode pour la réalisation du dit procédé, cette électrode portant un laitier (ou une matière présentant le caractère d'un laitier ) déjà formé, le dit laitier étant appliqué par exemple extérieurement sur l'eetrode sous for- me de revêtement total ou partiel ou sous forme de charge dans un fil métallique finement enroulé sur l'électrode , ou à l'intérieur sous forme d'âme, dans des poches, cavités ou de <Desc/Clms Page number 8> toute autre manière, par exemple en fusion ou sous forme de poudre;

cette électrode pouvant emporter en outre, en combi - nais on ou non, l'une ou plusieurs des caractéristiques ci- après: a) le laitier porté par l'électrode est un laitier syn- thétique ou métallurgique, présentant de préférence un carac- tère basique ou acide, tel qu'un laitier de haut-fourneau,un laitier provenant d'un four acide ou basique, four Siemens, Martin, Bessemer, ou électrique pour la fabrication de l'a- cier, où bien un laitier provenant de la fabrication du bronze ou de l'aluminium, etc...,ou contenant par exemple du silicate de fer, de manganèse, de calcium, de magnésium, d'aluminium, etc..

b) le laitier porté par l'électrode est un laitier à base d'oxyde ou de silicate riche en oxyde de calcium ou un laitier riche en oxyde de silicium; c) ce laitier est de la même nature que celui quhon obtient dans la fabrication du matal a souder; d) dans le cas oÙ le laitier ports par l'électrode est un la,itier matallurgique, ce laitier contient des matières ou des substances minérales telles que de l'oxyde de fer,de l'oxyde de manganèse ou de l'oxyde d'aluminium, du carbonate de calcium, de l'oxyde de silicium, ou bien des ratières sont appliquées separementsur l'électrode ou introduites séparément dans celle-ci;

e) L'electrode contient en outre d'autres matieres- ou bien le laitier est mélangé a d'autres matières - telles que des matières d'alliage ou des métaux d'alliage, des agents de désoxydation, des nations inorganiques ou orani- ques combustibles et formant des gaz, par exemple, des car- bonates, des oxalates, des acétates, de la cellulose, etc.. ou encore Ces matières sont appliquées separement sur l'elec- trode ouintroduites s#parement dans celle-ci;

f) la matiere de proteciton contient ou est fabriqueee -8- ,lA <Desc/Clms Page number 9> à l'aide d'un liant, tel que de la ohauxéteinte, du oiment du verre soluble, de la dextrine, de la caséine, etc.. ou bien l'on utilise un liant pour fixer la matière de protec - tion sur l'électrode; g) la matière de protection contient un colorant; h) la matière de protection est préparée parfusion ou par frittage;