<Desc/Clms Page number 1>
Baguettes ou électrodes de soudure enrobées de fondant.
Cette invention se rapporte à la soudure électrique des métaux et elle a notamment pour objet des baguettes ou électrodes de soudure dont l'emploi améliore la qualité des soudures.
On emploie couramment pour la soudure électrique à la main ou automatique des électrodes enrobées de fondant.
Or on a trouvé qu'en ajoutant à l'enrobage une certaine quan- tité de bioxyde de titanium et une certaine quantité de métal divisé on obtient des soudures qui sont exemptes de pores à un point remarquable et qui possèdent une ductilité exception- nelle. De plus, les électrodes comportant des enrobages de cet- te nature fondent très uniformément et le métal de soudure
<Desc/Clms Page number 2>
disposé est exceptionnellement propre et présente une sur- face sans défauts. La nature du métal divisé correspond à celle des pièces métalliques à souder. Ainsi dans le cas de pié -ces en fer ou acier, on emploie du fer comme métal divisé, tan- dis que quand on soude des aciers spéciaux ou alliages d'acier, le métal divisé peut comprendre un ou plusieurs des éléments de l'alliage.
L'invention s'applique notamment à la soudure du fer, de l'acier et des aciers spéciaux, mais elle peut aussi trouver des applications dans la soudure des métaux non ferreux. Quand, par exemple, on soude du cuivre, le métal divisé est du cuivre additionné ou non d'une petite quanti- té de phosphore et/ou de silicium.
La proportion de bioxyde de titanium contenu dans l'enrobage peut varier entre 10 et 80% en poids et celle de métal divisé peut être comprise entre 10 et 50% en poids.
Les autres constituants de l'enrobage peuvent être la silice finement divisée sous la forme d'une roche siliceuse pulvé- risée, de kieselguhr ou de silice produite chimiquement, les silicates minéraux ou synthétiques et les oxydes ou car- bonates de calcium, baryum, aluminium, vanadium, manganèse, fer, zirconium et uranium. On choisit et on dose convenable- ment ces ingrédients pour obtenir les propriétés fondantes voulues du métal de soudure, qui peuvent varier d'un cas à l'autre.
On fait varier les propriétés physiques du métal de soudure déposé, en introduisant dans l'enrobage certains éléments, de préférence finement divisés, tels que le sili- cium, le titanium, le vanadium, le chrome, le manganèse ou le nickel, à l'état de métal pur ou à l'état d'alliages, par exemple de ferro-manganèse. Certains dé ces métaux, par exemple
<Desc/Clms Page number 3>
le nickel, peuvent être déposés par placage sur le noyau de l'électrode au lieu ou en même temps qu'ils entrent dans la composition de l'enrobage fondant. Des proportions appro- priées de ces éléments sont 1 à 30% du poids de l'enrobage fondant.
On prépare de préférence la poudre fondante des- tinée à etre appliquée sur le noyau métallique en la mélan- geant jusqu'à une consistance appropriée à un siccatif tel qu'un silicate d'un ou de plusieurs métaux alcalins, ou une gomme, une colle, une résine synthétique ou d'autres matières adhésives. On peut appliquer le fondant ainsi préparé sur le corps métallique par immersion, extrusion ou par un autre moyen approprié qui assure la. production d'un enrobage d'épais- seur uniforme sur le noyau métallique.
Le poids de l'enrobage fondant peut varier de 5 à 40% du poids du noyau métallique.
Les exemples suivants indiquent des compositions d'enrobages fondants pour la soudure du fer ou de l'acier.
Exemple 1
15 pour-cent de bioxyde de titanium
25 pour-cent de poudre de fer
50 pour-cent de silicates minéraux
10 pour-cent de carbonate de calcium Exemple.,3
15 pour-cent de bioxyde de titanium
40 pour-cent de poudre de fer
25 pour-cent de silice précipitée
20 pour-cent de ferro-manganése (90 % de manganèse)
<Desc/Clms Page number 4>
Exemple 5.
70 pour-cent de bioxyde de titanium
10 pour-cent de poudre de fer
14 pour-cent de silice précipitée ..'
4 pour-cent de manganèse ou ferro-manganèse
2 pour-cent de nickel
Le fer divisé peut être une poudre telle qu'on l'ob- tient par décomposition thermique du fer carbonyle ou il peut se présenter sous la forme de petits morceaux, par exem- ple de limaille* Il est avantageux d'employer un fer divisé aussi pur que possible, notamment avec une teneur en carbone minimum.
Pour démontrer la ductilité exceptionnelle des soudures obtenues en employant des baguettes de soudure per- fectionnées suivant l'invention, on a fait subir des essais de pliage à des échantillons de soudures en about produites 1) par une électrode enrobée de poudre de fer et de fondants 2) par une électrode enrobée de bioxyde de titanium et de fondants et 3) par une électrode enrobée, comme c'est décrit ci-dessus, de poudre de fer, de titanium et de fondant. Les fondants étaient les mêmes dans les trois cas et, autant que possible, on a observé les mêmes .conditions au cours de la soudure et des essais de pliage.
Les soudures produites par les élec- trodes Nos. 1 et 2 commençaient à se fissurer au cours de l'essai de pliage lorsque les extrémités des éprouvettes étaient pliées respectivement sous des angles d'environ 30 et 80 , tandis que la soudure produire par l'électrode n 3 a pu être pliée deux fois, c'est-à-dire sur 180 , sans aucune fissure.
<Desc / Clms Page number 1>
Welding rods or electrodes coated with flux.
This invention relates to the electric welding of metals and it relates in particular to welding rods or electrodes, the use of which improves the quality of the welds.
Electrodes coated with flux are commonly used for electric hand or automatic welding.
It has been found, however, that by adding to the coating a certain quantity of titanium dioxide and a certain quantity of divided metal, welds are obtained which are remarkably free of pores and which possess exceptional ductility. In addition, electrodes with coatings of this nature melt very uniformly and the weld metal
<Desc / Clms Page number 2>
arranged is exceptionally clean and has a flawless surface. The nature of the divided metal corresponds to that of the metal parts to be welded. Thus in the case of parts of iron or steel, iron is used as the divided metal, while when special steels or steel alloys are welded, the divided metal may comprise one or more of the elements of the metal. alloy.
The invention applies in particular to the welding of iron, steel and special steels, but it can also find applications in the welding of non-ferrous metals. When, for example, copper is welded, the divided metal is copper with or without a small amount of phosphorus and / or silicon.
The proportion of titanium dioxide contained in the coating can vary between 10 and 80% by weight and that of divided metal can be between 10 and 50% by weight.
The other constituents of the coating can be finely divided silica in the form of a pulverized siliceous rock, kieselguhr or chemically produced silica, mineral or synthetic silicates and oxides or carbonates of calcium, barium, aluminum, vanadium, manganese, iron, zirconium and uranium. These ingredients are properly selected and dosed to achieve the desired fluxing properties of the weld metal, which may vary from case to case.
The physical properties of the weld metal deposited are varied by introducing into the coating certain elements, preferably finely divided, such as silicon, titanium, vanadium, chromium, manganese or nickel, at the same time. 'state of pure metal or in the state of alloys, for example ferro-manganese. Some of these metals, for example
<Desc / Clms Page number 3>
nickel, may be deposited by plating on the core of the electrode instead of or at the same time as they enter into the composition of the flux coating. Suitable proportions of these elements are 1 to 30% of the weight of the flux coating.
Preferably, the melting powder for application to the metal core is prepared by mixing it to a suitable consistency with a drier such as a silicate of one or more alkali metals, or a gum, a drier. glue, synthetic resin or other adhesive materials. The flux thus prepared can be applied to the metal body by immersion, extrusion or by other suitable means which ensures the. producing a coating of uniform thickness on the metal core.
The weight of the flux coating can vary from 5 to 40% of the weight of the metal core.
The following examples indicate flux coating compositions for soldering iron or steel.
Example 1
15 percent titanium dioxide
25 percent iron powder
50 percent mineral silicates
10 percent calcium carbonate Example., 3
15 percent titanium dioxide
40 percent iron powder
25 percent precipitated silica
20 percent ferro-manganese (90% manganese)
<Desc / Clms Page number 4>
Example 5.
70 percent titanium dioxide
10 percent iron powder
14 percent precipitated silica .. '
4 percent manganese or ferro-manganese
2 percent nickel
The divided iron can be a powder as obtained by thermal decomposition of carbonyl iron or it can be in the form of small pieces, for example filings * It is advantageous to use a divided iron as pure as possible, especially with a minimum carbon content.
To demonstrate the exceptional ductility of the welds obtained by employing weld rods perfected according to the invention, bending tests were made on samples of butt welds produced 1) by an electrode coated with iron powder and fluxes 2) by an electrode coated with titanium dioxide and fluxes and 3) by an electrode coated, as described above, with iron powder, titanium and flux. The fluxes were the same in all three cases and, as far as possible, the same conditions were observed during soldering and bending tests.
The welds produced by the electrodes Nos. 1 and 2 began to crack during the bend test when the ends of the specimens were bent at angles of about 30 and 80, respectively, while the weld produced by electrode # 3 could be bent twice. , that is to say on 180, without any cracks.