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" PERFECTIONNEMENT AUX ELECTRODES POUR SOUDURE A L'ARC "
Le problème de la soudure électrique à l'arc implique l'emploi d'électrodes qui sont présentées généralement dans l'in- dustrie sous la forme de fils en baguettes ou en couronnes.
Au début de l'application du procédé on a utilisé du fil nu et ce fil est maintenant de moins en moins employé. l'électrode continue pour soudure automatique est ti- rée par des molettes striées qui la poussent vers la pièce à tra- vers une buse de guidage; la buse porte une amenée de courant par frotteur.
Il y a un intérêt évident à ce que l'amenée de cou- rant soit faite sur l'électrode continue aussi près que possible de l'arc, car on peut ainsi augmenter considérablement la densité
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électrode de courant dans ceite sans la faire rougir et la détériorer; le fil étant poussé sans arrêt vers l'arc est renouvelé à chaque instant et ne peut s'échauffer appréciablement avant la fusion.
Le fil nu est le plus facile à employer sur machine automatique car les molettes striées le tirent parfaitement et, d'autre part,un simple contact glissant en cuivre suffit pour amener le courant à l'endroit désiré.
Malheureusement,,il est maintenant universellement re- connu qu'un fil nu donne une soudure possédant des qualités mé- caniques de faible valeur ; en particulier l'allongement et la résilience du métal déposé sont insignifiants.
Il est connu, d'autre part, qu'il est possible d'exé- cuter des soudures remarquables à condition que le fil constituant l'électrode soit recouvert d'un enrobage suffisamment épais con- tenant des alliages métalliques et des désoxydants convenables.
Cependant, dans le cas d'une électrode continue,le pro- blème est différente il faut,en outre,amener le courant sur le noyau central, autrement l'opérateur remarque des interruptions d'arc et uns grande instabilité dans la fusion du métal.
Différentes solutions ont été proposées à ce jour qui n'ont pas donné complète satisfaction; on a proposé,par exem- ple, d'entourer le fil d'une cuirasse constituée par un feuil- lard roulé dans le sens longitudinal et enveloppant le fil; l'en- robage est placé entre la cuirasse et le fil, mais il n'est pas possible de le mettre en quantité suffisante sous peine d'iso- ler électriquement, complètement, le fil de l'enveloppe:or, c'est cette dernière qui reçoit le courant et doit le transmettre au fil central.
On sait que les enrobages pulvérulents sont tous mau- vais conducteurs; cette solution oblige donc à utiliser des
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enrobages minces et les qualités mécaniques des soudures ne sont pas parfaites, ce fil ne peut convenir par exemple pour les applicationsimprotantes comme la soudure des chaudières.
Les gens de l'art savent que la soudure manuelle per- met d'obtenir des résultats remarquables grâce aux enrobages épais qu'il est possible d'amener sur l'électrode; certains ont pensé iL enrouler sur le fil une spirale à pas rapproché et à inclure l'enrobage entre es fils, l'amenée du courant étant faite par la surface extérieure des fils de même que l'entraî- nement de l'électrode ainsi combinée.
Les résultats obtenus n'ont pas permis l'industrialisa- tion de cette idée car l'enrobage aggloméré est cassé et déta- ché au passage entre les molettes et pour obtenir un entraîne- ment régulier on est obligé de rapprocher suffisamment les spires du fil enroulé en hélice, autour du fil principale
Le rapprochement des spires et le plus grand nombre de celles-ci conduit à la diminution du rapport du volume de l'enrobage par rapport au volume du métal fondu;
ces volumes, pour une longueur déterminée, ont des rapports connus et,par
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exemple,oartaines qualités d'électrodes exigent 2 à 3 fois plus d'enrobage que de métal pour obtenir les caractéristiques mé. caniques eu les qualités de fusion désirées. connus
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Les deux systèmes d'enrobage/décrits' ci-dessuB,.l'o.nt été à titre indicatif et pour bien mettre en évidence qu'une électrode continue parfaite doit résoudre de nombreux problèmes, la présente invention apporte un moyen simple de réalisation.
Elle est basée sur le fait que l'on interpose entre un fil central et une cuirasse extérieure, une cale forment épaisseur, cette cale ayant le double but de ménager un inter- ralle régulier entre le fil et lacuirasse extérieure pour y '
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loger une quantité déterminée d'enrobages et également de trans- mettre le courant de la cuirasse vers le fil central.
On voit que si l'élément interposé devant former cale est convenablement calculé et disposé on aura la certitude d'u- ne parfaite répartition de l'enrobage le long du fil central et ce pour une épaisseur quelconque qui ne dépend que de l'épais- seur même de l'élément interposé.
Il sera préférable que ' l'élément interposé entre la cuirasse et le fil soit assez rigide pour ne pas céder trop à la pression des molettes et éviter une déformation trop impor- tante de l'électrode au moment de l'entraînement, à cet effet.! il y aura intérêt à ce que la cuirasse soit jointive ou que l'élé- ment qui la constitue soit amené bord à bord en hélice ou en li- gne droite suivant une génératrice.
Sur lA. dessin,
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--1Wivers types de réalisation sont donnés a. titre indi- catif qui font bien apparaître l'unité de l'invention.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté une modali- té de l'invention, le fil central, 1 est entouré d'un feuillard par exemple en acier doux,2,lequel porte une série de petites saillies 3, 4, 5 obtenues préalablement par emboutissage.
Le feuillard est enroulé en spirales et les saillies sont plus ou moins nombreuses suivant les besoins; leur hau- teur est définie par l'épaisseur d'enrobage que l'on veut con- duire au sein de 1=arc pour obtenir le résultat désiré.
L'enrobage est représenté dans la vue en coupe par un aspect granuleux. Sur les figures 4 et 4 on a représenté une réalisation analogue ou le feuillard 2 est disposé longi- tudinalement et concentriquement à l'âme en fil nu 1; les saillies 3, 4, 5 etc.... viennent faire contact entre la cui- rasse et le fil et amènent le courant sur ce dernier élément.
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Les figures 5 et 6 représentent en coupe longitudinale et-transversale diverses modalités de l'invention; l'élé. ment interposa entre l'âme en fil nu 1 et la cuirasse ex- térieure 2 est constitué par un pli à angle droit 7 sur chaque bord du feuillard externe. L'enrobage est placé au moment de l'enroulement de la pièce en U ainsi formée au placé d'abord dans le ruban d'acier, ce dernier étant enrou- lé ensuite.
Les figures 7 et 8.représentent une variation de la disposition suivant figurer le feuillard contenant l'en- robage est un ruban replié sur lui-même en 7, ainsi qu'il est indiqué; l'enrobage est complètement fermé à l'intérieur d'une enveloppe et le ruban creux ainsi formé peut 8tre pla- cé sur le fil 1, soit par un enroulement en hélice, soit par un montage longitudinal fermant le ruban sur le fil.
Les figures 9 et 10 découlent de la disposition sui- vant figure 8 ; le fil 1 est représenté entouré d'une cui- rasse 2 longitudinale, deux replis 7 et 7a,permettent de former une deuxième enveloppe 8 qui assure un parfait con- tact électrique. Le feuillard est donc replié en 7 symé- triquement sur lui-même, par exemple autour de l'axe vertical comme représente par la figure 10, et rabattu pour enserrer l'enrobage autour du fil; les petits rebords 7 et 7a cons- tituent la cale et écartent la cuirasse 2 du fils l'é- paisseur de 1';enrobage est ainsi réglée en concordance.
Les figures 11 et 12 représentent un fil 1, et une cuirasse 2 ; entre les deux éléments on a placé un fil 8 enroulé en spirale allongée autour du fil 1 ; le fil 8 sert simplement l'élément interposé pour maintenir l'écart dé- siré entre le fil 1 et la cuirasse 2; le pas peut 8tre
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quelconque; cependant étant donné son but et contrairement à. ce qui a été fait à ce jour, il y a intérêt à le monter en spirale à pas allongé.
La cuirasse 2,par contre,doit être placée à. hélice jointive ou à peu près jointive de façon à contenir les pro- duits d'enrobage.
Dans le cas d'une électrode continue destinée à la soudure automatique, il est nécessaire que,d'une partais cui- rasse 2 et,d'autre part, le fil auxiliaire 8 soient en acier doux, de préférence, car ils doivent conduire le courant de la cuirasse vers l'âme 1, mais dans le oas d'une électrode ma- .Quelle. cette obligation n'est pas absolue car le courant ar- rive seulement par 1'extrémité de la baguette 1 qui est te- nue dans la pince du soudeur,
Poux l'électrode destinée à l'utilisation manuelle on pourra donc, par exemple,constituer le fil 1 par un fil de métal convenable comme il est prévu;
l'enveloppe 2 sera. de préférence,de papier et le fil 8 formant cale intermédiaire serait soit une torsade de papter , un fil textile, une fi- celle, un fil d'amiante, etc....
Les figures 13 et 14 représentent une réalisation dépendant de la figure 11 et prévoient que le fil 8 peut être remplacé par plusieurs fils longitudinaux 9, 10, 11, etc.
Les figures 15 et 16 prévoient une variante ou le fil central l,au lieu d'être ciroulaire,est prévu avec une section cruciforme tel que 18* le fil 8 est enroulé en héli- ce autour du fil 12 et la cuirasse 2 est ensuite placée sur l'ensemble ainsi qu'il indiqué précédemment; cette dis- position est intéressante pour les électrodes à très fort enrobage; la section de la croix est en effet favorable à
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.une augmentation de la section de l'enrobage du fil électrode 2 pour un poids de métal déterminé.
-Dans le marne but, l'invention prévoit pour la confec- tion des électrodes à fort enrobage une réalisation suivant figures 17 et 18; le fil central est constitué par un méplat 13 torsadé sur lui-m8me et recouvert d'un fil d'acier 8 enrou.. lé en hélice avec un pas inverse de celui du méplat; ce fil sert, en effet, de cale entre l'âme centrale 13 et la cuirasse 2.
Toutes les solutions données ci-dessus ont été présen- tées pour illustrer l'invention qui réside -ainsi qu'il a été dit- dans le fait de l'interposition d'un élément formant cale entre une âme centrale et une cuirasse extérieure.
Dans tous les cas, l'âme centrale est métallique.
Pour l'utilisation de l'électrode en soudure automatique, la cuirasse extérieure est métallique ainsi que l'élément inter- posé formant cale; par contre, en ce qui concerne la soudure manuelle, la cuirasse extérieure joue simplement lerôle d'en- veloppe et celle-ci, de même que l'élément interposé peuvent être constitués par des matières conductrices ou non conduc- trices, par exemple par des matières d'origine organique comme du papier, coton, etc..
On doit noter que, dans ce dernier cas, l'utilisa- tion d'éléments organiques est favorable car ces matériaux à base de cellulose dégagent de l'hydrogène au moment de la combustion et on connaît l'action désoxydante de ce gaz réducteur.
L'exposé ci-dessous montre bien que la réalisation de l'invention est indépendante des formes différentes des éléments et des matériaux employée pour leur confection.