<Desc/Clms Page number 1>
"PROCEDE DE SOUDURE DE LA FONTE"
La présente invention est relative a un procédé pour la soudure de la fonte, en particulier au moyen de l'arc électrique, dans lequel le joint,pendant l'opération de soudure, est protégé oar une couche de scorie,le dit procédé étant caractérisé par le fait qu'une matière contenant du titane ou du zircon est ajoutée à la. soudure grâce à une baguette à souder consistant en un alliage d'acier contenant du titane ou du zircon et enduite d'une matière formant scorie.
Il a été ainsi possible de produire une soudure qui adhère bien à la fonte et que l'on peut travailler mécaniquement avec des outils ordinaires, sans avoir à chauffer au préalable les corps
<Desc/Clms Page number 2>
que l'on veut souder. Suivant les méthodes déjà connues, dans les cas où les pièces à souder ensemble n'avaient pas été d'abord chauffées,la soudure était généralement faite au moyen d'une baguette d'acier doux, lequel, d'une part, donne bien une soudure de bonne adhérence, mais, en même temps,la rend très dure et presque impossible à travailler.
Il a été également possible de produire une soudure mécaniquement travaillable, en ajoutant à celle-ci un fort pourcentage de nickel, mais alors l'adhérence s'est révélée faible et l'on peut dire que dans beaucoup de cas un tel mode de soudure est plutôt un bourrage qu'une soudure proprement dite, étant donné que très souvent, au bout de peu de temps, la matière formant la soudure s'est détachée elle-même de la fonte.
Suivant l'invention, le titane ou le zircon est ajouté au joint de soudure au moyen de baguettes à souder faites en alliages d'acier au titane ou au zircon, lesquelles sont recouvertes d'une couche de matière formant scorie - les dites baguettes constituant une partie de l'invention, étant donné que le procédé de soudure ci-décrit est rendu possible et peut être mis en oeuvre grâce à l'emploi de telles baguettes.
Celles-ci sont avantageusement faites d'un ferro-alliage malléable contenant du titane ou du zircon. La proportion de ces métaux dans le ferro-alliage peut varier dans des limites plutôt larges pour différents buts, mais ne doit généralement pas être inférieure à 0,1 %, ni dépasser 10 %. Il est avantageux d'utiliser des alliages renfermant de 1 à 4 % de titane ou de zircon. La proportion de carbone de l'alliage est généralement maintenue au-dessous de 0,5 %; elle a de préférence pour valeur de 0,1 à 0,2 %, ou même moins. Lorsque la proportion de titane ou de zircon est relativement élevée,il est cependant possible d'admettre une proportion de carbone beaucoup plus élevée qu'il n'a été fait mention.
On a, dans beaucoup de cas, trouvé aussi avantageux de se
<Desc/Clms Page number 3>
servir d'alliages renfermant à la fois du titane et du zircon. L'alliage peut encore contenir convenablement une certaine proportion de silicium, par exemple de 0,2 à 4 %. D'autres constituants de l'alliage,tels que manganèse, aluminium,etc., peuvent se trouver en plus ou moins grande proportion dans le ferroalliage contenant le titane ou le zircon. Comme déjà mentionné, l'alliage de la baguette à souder ne doit contenir qu'une proportion de carbone relativement faible. De plus grandes proportions de carbone dans l'alliage ont tendance à rendre la soudure moins cohérente,ce qui est probablement dû au fait que un alliage à haute teneur en carbone possède un point de fusion très bas.
Le métal fondu formé pendant l'opération de soudure ne sera donc ainsi pas chauffé au degré de température voulu pour produire une bonne adhérence. Lorsqu'il est désirable d'ajouter une matière renfermant du carbone au joint de soudure, on peut avantageusement la mélanger à la couche formant scorie dont on enduit la baguette, par exemple sous forme de graphite. On peut cependant généralement prévoir que seulement une partie relativement faible de ce carbone fera partie de la soudure.
On a déjà suggéré d'utiliser des alliages en poudre contenant du titane ou du zircon comme agents désoxydants dans les enduits formant scorie lorsque l'on soude des ferro-alliages malléables ordinaires. Les tentatives pour se servir de telles baguettes à souder pour souder la fonte n'ont pas donné des soudures travaillables, ce qui est sans doute dû au fait que de telles additions à l'enduit, comme prévu par les inventeurs, se sont complètement oxydées pendant l'opération de soudure. C'est seulement par l'emploi de baguettes d'alliages de titane ou zircon, enduites d'une couche protectrice formant scorie afin d'éviter une trop grande oxydation pendant l'opération de soudure,qu'il a été possible, dans la soudure de la fonte, de rendre la soudure tra-
<Desc/Clms Page number 4>
vaillable sans avoir à chauffer au préalable les corps à souder.
Lorsque la soudure est faite électriquement, par exemple à l'arc électrique, la baguette sert avantageusement d'électrode.
Comme exemples de baguettes ayant donné des soudures de bonne adhérence et faciles à travailler, on -oeuf citer les sui- vents :
Exemple I - Une baguette, enduite d'une matière formant scorie et contenant du carbone, faite d'un ferro-alliage produit par un procédé aluminothermique, renfermant, en plus de plus peti- tes quantités d'impuretés présentes généralement dans l'acier, 2,1 % de Tl, 2,9 % de Si, 35 % d'Al, et 0,23 % de C.
Exemple 2 - Une baguette, enduite comme dans l'exemple précédent,d'un ferro-alliage contenant 0,15 % de Zr, 2, ci % de Si, J,15 % d'Al, 0,05 % de Ti et 0,05 % de C.
Les alliages qui servent à fabriquer les baguettes neu- vent, en outre de procédés aluminothermiques, être également Dro- duits par d'autres méthodes métallurgiques connues, car exemple par l'addition d'un alliage à haute teneur en titane ou zircon à un acier ou un ferro-alliage produit au four électrique, au four Martin-Siemens, ou au creuset.
<Desc / Clms Page number 1>
"CAST IRON WELDING PROCESS"
The present invention relates to a process for welding cast iron, in particular by means of an electric arc, in which the joint, during the welding operation, is protected by a layer of slag, the said process being characterized in that a material containing titanium or zircon is added to the. welding using a welding rod consisting of a steel alloy containing titanium or zircon and coated with a slag-forming material.
It was thus possible to produce a weld which adheres well to the cast iron and which can be worked mechanically with ordinary tools, without having to first heat the bodies.
<Desc / Clms Page number 2>
that we want to weld. According to the already known methods, in cases where the parts to be welded together had not been first heated, the welding was generally made by means of a mild steel rod, which, on the one hand, gives good a good adhesion weld, but, at the same time, makes it very hard and almost impossible to work.
It was also possible to produce a mechanically workable weld, by adding to it a high percentage of nickel, but then the adhesion was found to be weak and it can be said that in many cases such a method of welding is more of a blockage than a weld proper, since very often, after a short time, the material forming the weld has detached itself from the cast iron.
According to the invention, titanium or zircon is added to the solder joint by means of soldering rods made of titanium or zircon steel alloys, which are covered with a layer of material forming slag - the so-called rods constituting part of the invention, given that the soldering process described above is made possible and can be carried out by virtue of the use of such rods.
These are advantageously made of a malleable ferroalloy containing titanium or zircon. The proportion of these metals in the ferroalloy can vary within rather wide limits for different purposes, but generally should not be less than 0.1%, nor exceed 10%. It is advantageous to use alloys containing from 1 to 4% titanium or zircon. The proportion of carbon in the alloy is generally kept below 0.5%; it is preferably 0.1 to 0.2%, or even less. When the proportion of titanium or zircon is relatively high, it is however possible to admit a much higher proportion of carbon than has been mentioned.
In many cases, it has also been found advantageous to
<Desc / Clms Page number 3>
serve as alloys containing both titanium and zircon. The alloy can suitably still contain a certain proportion of silicon, for example from 0.2 to 4%. Other constituents of the alloy, such as manganese, aluminum, etc., can be found in greater or lesser proportion in the ferroalloy containing titanium or zircon. As already mentioned, the alloy of the welding rod should contain only a relatively low proportion of carbon. Larger proportions of carbon in the alloy tend to make the weld less cohesive, which is probably due to the fact that a high carbon alloy has a very low melting point.
The molten metal formed during the soldering operation will therefore not be heated to the degree of temperature desired to produce good adhesion. When it is desirable to add a carbon-containing material to the solder joint, it can advantageously be mixed with the slag-forming layer with which the rod is coated, for example in the form of graphite. However, it can generally be expected that only a relatively small part of this carbon will be part of the weld.
It has already been suggested to use powdered alloys containing titanium or zircon as deoxidizing agents in slag forming coatings when welding ordinary malleable ferroalloys. Attempts to use such solder rods to solder cast iron failed to produce workable welds, which is no doubt due to the fact that such additions to the plaster, as expected by the inventors, have completely oxidized. during the welding operation. It is only by the use of rods of titanium or zircon alloys, coated with a protective layer forming slag in order to avoid excessive oxidation during the welding operation, that it has been possible, in the welding of the cast iron, to make the weld through
<Desc / Clms Page number 4>
valiant without having to first heat the bodies to be welded.
When the welding is done electrically, for example with an electric arc, the rod advantageously serves as an electrode.
As examples of rods which have given welds with good adhesion and which are easy to work, we can cite the following:
Example I - A rod, coated with a slag forming material and containing carbon, made of a ferroalloy produced by an aluminothermic process, containing, in addition to smaller amounts of impurities generally present in steel , 2.1% T1, 2.9% Si, 35% Al, and 0.23% C.
Example 2 - A rod, coated as in the previous example, with a ferroalloy containing 0.15% Zr, 2, ci% Si, J, 15% Al, 0.05% Ti and 0.05% C.
The alloys which are used to manufacture the rods, in addition to aluminothermic processes, can also be produced by other known metallurgical methods, for example by the addition of an alloy with a high titanium or zircon content to a steel or a ferro-alloy produced in an electric furnace, a Martin-Siemens furnace, or a crucible.