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"Perfectionnements relatifs à la soudure"
La présente invention se rapporte au dépôt des métaux par fusion, xxxxxxxxxx cette opération étant effectuée à l'aide d'une flamme produite par la combustion d'un gaz à haute température, ou bien à l'aide d'un arc électrique ou d'une source analogue de chaleur.
Ladite invention permet de réaliser particulièrement une nouvelle tige composite d'apport de soudure, un procédé perfectionné pour fabriquer ladite tige et un nouveau procéda de formas
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tion de surfaces métalliques à revêtement dur.,
Le principal objet de la présente invention consiste à créer une nouvelle tige d'apport de soudure tige perfectionnée destinée à être utilisée pour effec- tuer un dépôt contenant un métal ou un alliage métal- lique relativement dur, par exemple du carbure de tungs tène et un métal ou alliage métallique relativement , mou, par exemple de l'acier, ce qui permet de former un dépôt dur et solide, résistant à l'usure.
Conformément à la présente invention, la tige composite d'apport de soudure comporte du métal dur bande ou barre pulvérisé qui adhère à une surface d'un ruban, de métal plus mou. Le métal pulvérisé dur est, de préférence* à l'état de carbure métallique, par exemple du carbure , de tungstène et il est fixé à une surface d'un ruban métallique plus mou au moyen d'un fondant contenant du métal.
D'autre part, la demanderesse a réalisé un procédé perfectionné de fabrication de tiges composta tes d'apport de soudure, procédé comportant la mise en place du métal dur pulvérisé, cette mise en place étant effectuée à la fois en disposant un fondant sur une sur. face d'un ruban en métal relativement mou et en soumet. tant les métaux à une température suffisamment élevée pour provoquer la fusion du fondant et, par conséquent;, pour lier le métal dur au métal mou,
Enfin, on a réalisé un procédé perfectionné de soudure en utilisant une tige composite d'apport de soudure;
ce procédé consiste à juxtaposer la surface du métal à souder et la surface du métal dur de la tige d'apport de soudure et à soumettre à une chaleur de soudure la surface du métal mou de ladite tige d'apport
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de,4 soudure.
Afin de permettre de comprendre clairement et d'appliquer facilement la présente invention; celle-- ci sera décrite maintenant d'une manière plus complète, en se référant au dessin annexé. Ce dessin montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de ladite invention.
Sur le dessin :
La figure 1 est une coupe d'une tige d'apport de soudure du modèle caractéristique conforme à la présente invention;
La figure 2 est une vue en plan de la tige représentée figure 1;
La figure 3 représente un procédé de soudure suivant lequel la tige représentée sur les figures 1 et 2 est utilisée d'une manière conforme à la présente invention:.
La figure 4 représente un moule destiné à la fabrication de la tige représentée sur les figures 1 et 2;
Enfin, la figure 5 est une coupe du moule représenté figure 4.
On réalise de la manière suivante une tige d'apport de soudure perfectionnée conforme à la présente invention :
Ainsi qu'on le voit sur les figures 4 et 5, une bande métallique lisse et plate, relativement mince, 10 est placée dans un moule 14 qui s'ajuste à peu près contre la face inférieure et contre les quatre faces latérales de ladite bande 10. Une couche de métal dur pulvérisé 11 est ensuite répandue, d'une manière uniforme, sur la face supérieure de la bande 10. On répand ensuite, sur la partie supérieure de la couche métallo
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que 11, une petite quantité de fondant contenant du métal.
Le moule 14 et son contenu sont alors chauffés:, dans une atmosphère non oxydante, à une température con- venable, afin d'assurer la fusion du fondant et afin d'obliger ledit fondant à assurer la liaison ferme du métal dur 11 au métal 10 situé plus bas. Le fon- dant contenant du métal constitue normalement une espèce de gangue pour le métal dur 11. Ni la bande métallique 10 ni le métal dur 11 ne sont soumis à une température supérieure à la température correspondant à un commence- ment de fusion ou fusion superficielle. De cette ma- nière, la bande métallique 10 et les particules de mé- tal dur 11 conservant sensiblement leurs formes primi- tives pendant toute la durée de la fabrication.
Dans le procédé de fabrication qui vient diêtre décrit, le moule 14 peut se composer d'une ma- tière quelconque appropriée ; cettematière est, de préférence, le graphite. On peut utiliser des procédés quelconques de chauffage permettant d'obtenir une tem- pérature suffisamment élevée et une atmosphère au moins modérément non oxydante.
Un four à moufle chauffe au gaz et donnant une température comprise entre 1260 C. et 1370 C. convient pour lier le carbure de tungs. tène à l'acier en utilisant un fondant analogue à celui qui est mentionné plus loin,
Un fondant contenant du métal cdnforme à la composition indiquée ci-dessous à titre d'exemple cons. titue un excellent fondant particulièrement destiné à la liaison du carbure de tungstène à l'acier :
20 % de copeaux d'acier passés à travers un crible de 40 à 140 mailles par cm2 60 % de mangahèse passés à travers un crible de 40 mailles au plus par cm2
10 % de ferro silicium finement broyé
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5 % de borax fondu passé à travers un crible de 140 mailles au plus par cm2 5 % de chaux vive passée à travers un crible de 140 mailles au plus par cm2 Lorsqu'on applique ce fondant dont la compo- sition vient d'être indiquée, on le fait fondre en chauffant le moule et les métaux contenus dans ce moule à une température d'environ 1285 C. pendant environ trois minutes. On peut utiliser d'autres fondants ap propriés, sans sortir du cadre de la présente invention.
Les opérations essentielles du procédé de fabrication des tiges d'apport de soudure comportent donc la mise en place d'un métal dur pulvérisé en même temps que la mise en place d'un fondant contenant du métal sur une bande composée d'un métal relativement mou et le chauffage de l'ensemble dans une atmosphère sensiblement non oxydante,à une température suffisante pour faire fondre le fondant contenant du métal et pour l'obliger à mouiller les surfaces des métaux dur et mou,, mais insuffisante pour fondre plus que d'une façon super- ficielle ledit métal dur ou ledit métal mou. On peut faire varier considérablement les détails du procédé sans sortir de ces opérations essentielles.
Les figures 1 et 2 montrent la tige d'apport de soudure conforme à la présente invention ; voit le métal dur 11 réparti d'une manière uniforme le long de la surface du métal mou 10 et relié à ladite surface Bien qu'on ait recommandé l'usage de carbure de tungs- tène comme métal dur 11, il est évident qu'on peut revê- tir la bande 10 d'une manière analogue avec des parti- cules adhérentes formées d'un métal, d'un alliage ou d'un composé quelconque qui offre une dureté considé. rable et qui est mouillé par le fondant contenant du métal.
On peut utiliser, par exemple, les carbures,
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siliciures, boires et nitrures de tungstène, de molyb- dène, de chrome, de vanadium, de niobium, de tantale et d'autres métaux analogues,
Le métal mou 10 peut être de l'acier ou un autre alliage susceptible d'être déposé par soudure avec fusion. On peut utiliser de l'acier au carbone ou un alliage d'acier, par exemple un acier contenant environ 10 % à 45 % de chromo, environ 3 % à 25 % de manganèse et jusqu'à environ 3 % de silicium et 3% de carbone. Pour des cas spéciaux, on admet d'autres al- liages appropriés contenant du cobalt, du chrome et du tungstène, alliages du type "Stellite".
Au sujet duchoix des matières constituant y la nouvelle tige, il a lieu de noter que la matière dure doit avoir un point de fusion plus élevé que celui de la matière plus molle afin que la matière dure conserve la forme de particules/pendant l'opération de soudure
La constitution de la tige d'apport de sou- dure conforme à la présente invention comporte de nom- breux avantages, Parmi ces derniers, il y a lieu de noter que la partie inférieure du métal mou n'est pas fondue pendant la fabrication et que, par conséquent, elle n'est pas alliés au métal dur ou affectée par ce métal dur pendant cette fabrication; les particules de métal dur sont fermement fixées au métal plus mou et ne tendent pas à s'échapper au cours de l'opération de en union ... soudure ;
enfin, la surface du métal dur est en union intime avec fondant, Ces tages xxxx ainsi d'aut augy le fondant. Ces avantages xxxx ainsi que d'autres aug- mentent 'également la facilité avec laquelle on peut effectuer un dépôt uniforme,ainsi qu'on le décrira plus loin.
, Tandis qu'ion peut,, en prenant la tige d'ap- @
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port de soudure perfectionnée, utiliser de nombreux procédés de soudure déjà connus, le procédé conforme à la présente invention présente des avantages spéciaux et onexposera ce procédé en se référant à la figure 3.
On chauffe préalablement, jusqu'à une température de soudure, la surface d'un ohjet en xxxx métal 12 sur lequel on effectuera le dépôt dur. La tige d'apport de soudure est ensuite juxtaposés à la surface de l'ibjet xxxxxxxxxx 12; la face de la tige portant le métal dur objet t"l" 11 est orientée vers l'objet 12. On utilise ensui- te une source de chaleur de soudure., par exemple une flamme réductrice oxyacétylénique provenant d'un chalu- meau 13; la chaleur la plus intense est dirigée directe ment contre le coté lisse du métal 10 de la tige,, ainsi qu'on le voit sur la figure 3.
On obtient ainsi un dé- pêt composite dont l'épaisseur et la composition sont uniformes, 'En dehors de l'uniformité du dépôt, une importante particularité de ce procédé réside dans le fait que la flamme de soudure, arc électrique ou autre source de chaleur, n'est pas dirigée sur le métal dur mais limitée principalement au métal mou. Cette parti- cularité présente une grande valeur lorsque le métal dur sous forme de estxx carbure ou da nitrure, car les carbures métalli- ques et les nitrures sont affectés d'une manière nuisi- ble par les hautes températures, La présence du fondant sur le métal dur favorise également le dépôt du métal sans nécessiter le surchauffage.
La nouvelle tige d'apport de soudure convient résistant à spécialement pour appliquer des revêtements durs, xxxxxx l'usure xxes, a des outils tels que des mèches pour forage de puits ou outils analogues, mais beaucoup d'autres usages de ladite tige pourront être envisagés par les hommes de l'art.