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Objets métalliques composites et leur procédé de fabrication, agant fait l'objet de la demande de Brevet d'Invention déposée aux Etats-Unis d'Amérique
La présente invention est relative, d'une manière gémérale, aux objets métalliques composites et, en particulier, à la fabrication d'objets mnéialliques composites comportant un métal de base ayant une certaine composition et un revêtement métallique de composition différente, revêtement ayant des qualités et des caractéristiques supé- rieures pour le service prévu., les deux parties
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par fusion précitées étant réunies par fusion de manière qu'elles ne fassent qu'un tout.
L'un des principaux objets de l'invention est un procédé pour la fabrication d'objets métalliques composites faits d'un métal de base et d'un métal de revêtement de compositions différentes, réuni par fusion, procédé dans lequel l'un des métaux est déposé, sous une couche protectrice de flux, à l'é- tat fondu contre une surface solide non horizonta- le de l'autre métal, une certaine épaisseur du mé- tal de surface étant fondue sensiblement au niveau de la surface en fusion du métal déposé, lorsque le niveau du métal déposé monte, grâce à quoi le métal déposé et la surface métallique en fusion se mélan- gent en assurant, après solidification, l'union des métaux.
L'invention a encore pour objet un procéda pour fabriquer des objets métalliques composites d'une seule pièce comprenant un métal de base et un métal de revêtement de compositions différentes, procédé dans lequel l'un des métaux est déposé sous une couche protectrice de flux, à l'état de fusion, contre une surface solide non horizontale de l'au- tre métal, les métaux étant réunis par fusion d'u- ne certaine épaisseur de la surface métallique solide, le mélange du métal ainsi fondu, avec le métal déposé assurant l'union, desdits métaux ;
l'opération est conduite de manière que, pendant toute sa durée, la surface supérieure tout entière du métal déposé soit à l'état de fusion et que la surface métallique dans la zone de contact avec la surface en fusion du matai.! déposé soit fondue pour présenter xxx xxxxxxxx 'une surface fondue sur' toute l'étendue de la zone au métal en fusion qui monte;
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un procédé pour la fabrication d'objets métalli- ques composites d'une seule pièce formés d'un métal de base et d'un métal de revêtement ayant des compo- sitions différentes, procède dans lequel l'un des métaux est déposé à l'état de fusion contre une sur- de l'autre face solide non horizontale xxxxxx métal, les métaux étant réunis par passage d'un courant électrique, sous une couche protectrice de flux, la totalité de la surface supérieure du métal déposé étant mainte- nue en fusion pendant l'opération et le passage du courant agissant pour fondre le métal de surface à l'endroit de la zo-ne de contact entre la surface mé- tallique et le métal déposé,
grâce à quoi le métal dépose qui monte vient en contact avec le métal de sur-face fondu et se mélange avec lui soua l'influence du courant électrique pour 'unir, par un lien réali- s é par fusion, les métaux entre eux sur toute l'éten- due de leur surface commune; un procédé :pour fabriquer des objets métalliques composites d'une seule pièce formés d'un métal de base et d'un métal de reniement de compositions différentes, procédé dans lequel l'un des. métaux est déposé à l'état fondu contre une surface solide non borizontale de, 1'.autre métal, les métaux étant réunis par le passage d'un courant électrique produit sous une couche:
protectrice de flux, à partir de l'extré- mité d'une ou plusieurs électrodes métalliques, dis- posées obliquement vers la surface métallique pour faire fondre le métal de surface à l'endroit de la zone de contact entre ce dernier et la surface supé- rieure du métal déposé, la, ou les électrodes étant
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rapport maintenues dans une position fixe par xxxxxxxx aù mé- id et tal de surface niveau montant du métal déposé, grâce à quoi le métal en fusion qui monte est constam- ment en contact avec la surface métallique fondue sous l'action du courant électrique et se mélange avec el.ie pour assurer l'union des métaux par un lien obtenu par fusion ;
un procédé de fabrication d'objets métalliques composites d'une seule pièce, procédé dans lequel un métal ayant une certaine composition est déposé à. l'état de fusion contre une surface non horizontale d'une masse solide de métal ayant une autre composi- tien, les métaux étant réunis par passage d'un cou- rant électrique produit sous une couche protectrice de flux, à partir de l'extrémité d'une ou plusieurs électrodes métalliques, disposées obliquement vers la surface pour fondre le métal de surface dans la zone de contact entre ledit métal et la surface su- périeure du métal déposé qum monte, de manière à présenter constamment une surface en fusion au con- tact du métal déposé qui monte, le dépôt du métal ,
le fonctionnement en fusion de la ou des électrodes et la dissipa- tion de chaleur étant contrôlés de façon xx que l'on obtienne la fusion d'une épaisseur sensiblement uniforme du métal de surface pendant l'opération; un procédé, pour la fabrication d'objets métal- tiques composites d'une seule :
pièce dans lequel un métal ayant une certaine composition est déposé à l'état fondu contre une surface non horizontale d'une masse solide de métal et dans lequel les métaux sont réunis par le passage' d'un courant élec- trique produit sous une couche protectrice de flux, courant qui fait fondre le métal de la surface sen- siblement à l'endroit de la surface supérieure mon- tante du métal- déposé fondu et qui provoque le mélange des métaux pour en assurer l'union,,
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le procédé étant conduit sous forme d'opération con- tinue dans laquelle le métal déposé se solidifie' progressivement vers le haut pendant le dépôtgrâce à quoi on obtient le dépôt continu de l'épaisseur et de la largeur totales du métal déposé, les défauts (s'il s'en présente) se trouvant uniquement à la par- tie supérieure du dépôt. les caractéristiques sus-visées, ainsi que les seront autres objets et avantages de l'invention, xxxx mieux apparaîtront compris et xxxxxxxxxxxxx à l'examen de la description qui va être donnée de modes de réalisation de la dite invention et à l'inspection du dessin annexé sur lequel:
la figure 1 est une vue de face avec coupe partielle d'un appareil utilisé pour la fabrication d'objets métalliques composites conformément à l'invention; la figure 2 est une coupe à échelle agrandie
2 - 2. faites par xxxxxxxx de la figure 1,
Le nouveau procédé, faisant l'objet de l'inven- tion peut être utilisé pour la. fabrication d'objets munis d'un revêtement ou doublés, ayant des compo- siti.ons. extrêmement diverses. le métaleds base peut être en acier au carbone, du fer ou l'un quelconque des métaux ferreux ou non ferreux et des alliages communément utilisés dans la fabrication des machi- récipients nes, des appareils, des xxxxxxx des pièces de construction, etc...
Le métal de revêtement peut être un métal ou alliage ferreux ou non ferreux quelconque, tels que: l'acier au chrome, 1',acier au manganèse, l'acier chrome-nickel, le métal Monel, etc... métal ou alliage possédant des propriétés corrosion. ant l'oxydation de résistance à la xxxxxxxxx/ou à l'usure supérieu- res à celle du métal de base choisi pour le service prévu. les objets produits par le nouveau pro
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cédé étant des objets d'une seule pièce oxo entent
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admirablement pour résister aux conditions de ser- 'vice les plus rigoureuses, telles, par exemple, que celles que l'on rencontre dans la technique du traitement du pétrole dans laquelle on se sert corrosifs de corps xxxxxx à des températures dépassant 5400 et sous des pressions dépassant 70 Kg/cm2.
Le métal de base préféré pour ce genre d'opération est habituellement l'acier au carbone ordinaire ou l'acier au carbone et au molydène, ou encore l'a- cier au carbone au chrome et au molydène à faible teneur; le métal de revât emtn pour ce genre de tra- vail est habituellement l'acier au chrome, l'acier chrome-nickel, etc...
Le nouveau procédé peut être utilisé pour fa- briquer des objets revêtus ou doublés qui ont sen- siblement leur forme finie après l'opération de revêtement; il peut aussi être utilisé pour la fabrication d'objets intermédiaires ou de produits tels que des lingots, des largets, des billettes, des cylindres, etc ... à partir desquels les ob- jets finis sont produits par des opérations telles que le forgeage, le laminage, etc... les objets peuvent être produits sous la forme de pièces pla- nes telles que des largets, des plaques, etc... ou sous la forme de pièces profilées telles que des cornières, des pièces en U , etc...;
ils peuvent etre également produits sous forme de cylindres pleins tels que des barras ou des cylindres creux tels que des tubes,
Conformément à 1'invention, dans la mise en oeuvre du procédé, le métal de base est habituellement celui qui setrouve à l'état solide au début de l'o- pération et le métal de revêtement est celui qui est déposé à l' état fondu. Mais, lorsque les conditions
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de 2'o,pération ou les caractéristiques des métaux
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l'exigent, le métal de revêtement peut être à l'é- tat solide à l'origine et le métal de base peut être déposé à Il.état fondu.
Dans la description qui va suivre, on admettra que le métal de base est solide à l'origine et que ce:lui de revêtement est déposé à l'état fondu.
Etant donné qu'avec le nouveau procédé, toute l'épaisseur du métal de revêtement est déposéen une seule opération et que, l'épaisseur de revêtement qui peut être exécutée est pratiquement illimitée, lors- qu'on considère les cylindres de laminoirs et les appareils. de traitement analogues actuels, il est plus économique - en particulier- si le produit com- posite doit être laminé - on avoir- son épaisseur ré- duite d'une autre manière, de partir avec le métal de base sous la forme d'un corps épais tel qu'un lin- got ou un'larget.
Dans, ces conditions, une réduction plus grande d'épaisseur est possible et il en résulte une réduction proportionnelle des frais de l'opéra- tion de revêtement sur la 'base de l'unité de surface du produit fini. le métal de base choisi sous forme de lingot, billette de xxxxxxxx, de larget, de barre, etc... est place dans un moule ou incorporé à ce moule, avec la surface à revêtir déposée verticalement ou tout au moins in- clinée sur l'horisontale, de manière à ménager un espace entre les côtés du moule et la surface à re-
T et une forme vétir, espace ayant des dimensions/telles qu'il forme .un logement pour le métal de revêtement.
Le moule peut être fait en une matière quelconque telle que le fer, l'acier, le cuivre, ou une matière céramique; il peut, de même que- le métal de base, être refroidi pendant 1'.opération dehrevtement, Des moules en cuivre refroidi par l'eau sont utilisés actuellement avec succès pour la fabrication d'objets composites formés d'une base en acier et d'un revétement
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d'acier spécial résistant à la corosion.
Le métal de revêtement est ensuite déposé dans le 7 Protecteur moule sous une couche de flux/et il est réuni au métal de base sous l'action d'un au plusieurs passage de cou- rant électrique sous la surface de la couche de flux.
L'opération est réglée de façon que toute la surface su- périeure du métal déposé, c'est-à-dire celle du métal déposé immédiatement sous le flux, soit à l'état fondu pendant toute la durée de l'opération.
.Le métal de revêtement peut être fourni par une sour- ce extérieure de métal en fusion, telle qu'une cxuche de coulée ; il peut également être fourni par la fusion sous l'influence du passage du courant électrique, d'u- ne ou plusieurs électrodes; il peut encore être fourni en partie par une source extérieure de métal en fusion et, en partie, par la fusion d'électrodes. A l'heure ac- tuelle, la Demanderesse préfère fournir le métal fondu par fusion d'une ou plusieurs électrodes. Celles-ci peu- vent avoir toutes caractéristiques préférées et,** par exemple, former des barres pleines ou creuses, de tou- tes dimensions et formes voulues; elles doivent avoir une composition telle que l'on obtienne un métal de re- vêtement déposé ayat la composition requise.
Présente** ment, la Demanderesse utilise de préférence une ou plusieurs électrodes creuses, soit seules, soit en com- binaison avec une ou plusieurs électrodes pleines, là où les électrodes creuses sont de préférence en un ou plusieurs des constituants principaux du métal de re- vêtement désiré, les autres constituants nécessaires étant fondus avec elles. On peut ainsi obtenir faci- lement et rapidement un revêtement ayant une composition désirée quelconque. Le flux utilisé doit être tel qu'il ne dégage pas de gaz nuisibles, soit par leur quantité, soit par leur nature, pendant l'opération ; de plus, il
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doit être tel qu'il n'ajoute pas de quantités %pï'ê6b&!!L
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de matières indésirables ou qu'il n'enlève pas des ma- tières désirables au métal fondu, mais qu'il fasse flot- ter les impuretés.
Des flux de composition très diverse peuvent être utilisés de manière satisfaisante. En géné- ral, les silicates, soit les silicates simples, soit leursmélangea,de même que les silicates complexes et leurs mélange 13 donnent des résultats satisfaisants. les titanates les aluminates/et les composés similaires donnent éga- lement satisfaction et peuvent être utilisés en mélange avec des silicates. le flux peut également comprendre des composés donnant de la fluidité comme le feldspath, etc... Il n'est pas nécessaire que le flux soit formé de matières ayant réagi ; ilpeut être constitué par des composants desséchés ou calcinés n'ayant pas réagi.
A l'heure actuelle, la Demanderesse préfère utiliser comme flux les silicates des métaux alcaline.-terreux et les silicates de manganèse d'aluminimm et de fer.
La couche de flux doit avoir une épaisseur sur±1- sante pour protéger complètement l'opération contre l'action de l'atmosphère et pour assurer une conserva- tion et une distribution de la chaleur telles que la chaleur fournie ou produite sous la couche soit distri- buée en tous pointa à une température élevée. Des cou- ches de flux présentant, après fusion, une épaisseur de 25 à 150 mm. ou davantage, xxxxx selon les conditions des opérations, ont donné des résultats satisfaisants.
:Le métal de base et le métal de revêtement déposé spnt réunis sous l'influence du passage d'un courant électri- dirigé que, sous= la couche de flux, courant xxxxxxx et con- trôlé de manière telle que l'on obtienne la fusion d'u- ne épaisseur controlée du métal de surface à l'endroit de la zone de contact entre la surface supérieure en fusion, du métal déposé et le métal de surface de base.
De cette manière, le métal en fusion déposé rencontre constamment, en montant, du métal de surface égalent
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en fusion etil se mélange avec lui pour assurer l'u- nion des métaux par un lien obtenu par fusion en réa- lisant un ensemble d'une seule pièce. La Demanderesse obtient de préférence se résultat par le passage d'un courant électrique à partir de la ou des extrémités d'une ou plusieurs électrodes placées sous la surface de la couche de flux et disposées obliquement par rap- port à la sur-Lace du métal de base, l'autre borne du circuit étant le métal, métal de surface ou métal dé- posé, ou les deux, dans la zone de la ligne de rencon- tre du métal de surface et du métal déposé.
La ou les électrodes de fusion du métal de surface %se consumant ou en une matière peuvent être en une matire/ne se consumant pas, ou ne le se consumant pas sensiblement, comme le carbone,:; turg- stène, etc... La Demanderesse utilise de préférence des électrodes de fusion du métal de surface pouvant se consumer, électrodes affectant la forme de fils mé- talliques et faites en un métal comprsant les consti- tuants du revêtement désiré.
Pour assurer la fusion du métal de base sur toute l'étendue de la zone précitée, on peut utiliser un cer- tain nombre d'électrodes de fusion du métal de surface très rapprochées; on peut aussi utilisér un nombre re- lativement petit desdites électrodes et les déplacer à la vitesse convenable le long de la zone sus-visée.
Etant donné que ces électrodes sont disposées oblique- ment à la fois par rapport à la surface supérieure du métal déposé et à la surface du métal de base, pour maintenir sensiblement constant leur effet de fusion du métal de surface, il faut non seulement contrôler . d'une décharge leur déplacement en vue du maintien r'un xxxxxx élec- trique sensiblement constant, mais; xxxxxxxxx contrôler leur position en vue du maintien d'une relation sensi- blement constate entre, leurs: extrémités et la surface supérieure montante du métal déposé.
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La profondeur de pénétration ou épaisseur de fu- sion du métal de surface est déterminée par la décharge électrique réalisée à partir des électrodes de fusion du métal de surface, par le déplacement desdites élec- trodes, par la décharge électrique à partir de la; ou des électrodes fournissant la masse de métal déposé, par la vitesse d'avancement desdites électrodes et par la vitesse de dissipation de la chaleur. Pour une opé- ration particulière quelconque, le mieux est de déter- miner ces facteurs expérimentalement.
On contrôle dans- les meilleures conditions la vitesse de dissipa- tion de la chaleur par refroidissement du moule, du mé- tal de base, ou des deux. four l'obtention d'une péné- tration uniforme sur toute la hauteur du métal de sur- face, on maintient sensiblement constantes les valeurs choisies des facteurs sus-mentionnés.
Dans la mise en pratique du nouveau procédé, par exemple, pour la fabrication des corps composites faits d'une base d'acier au carbone, revêtue ou doublée d'une- corrosion couche d'un acier spécial résistant à la xxxxxxx, le corps précité pouvant être utilisé directement tel quel. ou pour servir de pièce à partir de laquelle sont formées par laminage ou par d'autres opérations analo- gues des plaques ou des feuilles, on se sert comme métal de base d'une masse d'acier au carbone 10, de préférence sous la forme de lingot ou de larget épais.
La masse 10 peut avoir des dimensions voulues quelcon- ques, mais elle est de préférence de grandes dimensions car, avec des corps épais et grands,, le coût de l'opéra- tion sur la base de l'unité de surface de la matière finie,, est réduit au minimum.
La surface 11 de la masse 10 peutavoir toutes dimensions désirées quelconques; elle peut atteindre m 1,80 de hauteur au davantage et 1,50 de largeur ou da- vantage. La masse 10 peut avoir une épaisseur de 0.30
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environ au moins à une valeur de plus d'un mètre. En réalité, il n'y a pas de limite à l'épaisseur de la masse 10 en ce qui concerne le nouveau procédé, la limite d'épaisseur est imposée par les appareils tels que le train de laminoire, etc... dont on dispose pour travailler la masse en vue de l'obtention du produit final.
Avant l'opération de revêtement, la masse 10 peut être placée dans un moule ou incorporée à celui-ci de maniére qu'un espace 12 se trouve ménagé entre la face 11 et les ôotés du moule, espace de dimension, suf- fisante; pour le logement du métal de revêtement désiré.
La largeur de l'espace 12, c'est-à-dire l'épaisseur du revêtement, peut tre, pour ce qui est des limitations imposées par le nouveau procédé, aussi petite ou aussi grande qu'on le désire; toutefois, étant donné que divers appareils doivent être utilisés au cours de l'opération de revêtement et dans les opérations d'usinage ultérieures, ces appareils imposent certaines limitations. C'est ainsi qu'avec l'appareil décrit ici, l'espace 11 a environ 37, 5 m/m d'épaisseur mais peut être aussi large qu' on le désire.
A l'heure actuelle, on donne la préférence à un moule 13 en cuivre à trois côtés, moule maintenu contre la masse 10 de toute manière voulue, par exemple au moyen de boulons traversant des brides 14 et se vissant dans des brides semblables soudées à la masse 10 ; le moule 13 peut recouvrir tout ou partie seulement de la face 11. lorsque la masse 10 est un lingot, le moule 13 n'a besoin de s'étendre, comme le montre le dessin,, qu'à la région de la ligne supérieure (ou de coupe) de telle manière que, après revêtement et travail, sule une quantité minimum d'alliage couteux ait besoin d'être enlevée avec le métal rogné de la masse 10 . le fond
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de l'espace du moule est fermé par un 'bloc méta.ll1 15
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qui peut être soudé à la masse 10 .
lorsque cette der- nière est ainsi disposée, elle est placée sous l'appa- reil et les serpentins 16 de pulvérisation d'eau sont disposés autour de la masse 10 et du moule 13.
L'appareil préféré pour la réalisation de l'opéra- tion de revêtement comprend un pont 17 supporté par des montants 18 . Un chariot 19 est monté sur le pont 11 pour qu'il puisse exécuter un mouvement d'avant en arrière et réciproquement. le chariot 19 peut être déplace à la main ou 'bien commandé au moteur;la com- mande au moteur peut être contrôlée à la main ou auto- matiquement. Le chariot 19 porte des pièces 20 sur' . placé lesquelles est mxixxxxx un second chariot 21 . -Ce der- nier est disposé pour exécuter un mouvement d'avant en arrière et inversement sur les pièces 20 ; il peut ê- tre commandé à la main ou au moteur et, dans ce dernier cas, contrôlé à la main ou automatiquement.
Au chariot 21 est fixé un bâti vertical 22 par rapport auquel le 'bâti 23 peut se déplacer verti- calement. Le châssis 23 est déplacé vers le haut et .7-non figuré.., vers le bas par un mécanisme à vis7 commandé par un mc teur réversible 24.
Le 'bâti 23 porte une bobine 25 (sur laquelle est roulé un ruban) et des bobines 26 et 27 :portant un fil métallique. la bande 28 passe de la bobine 26 dans un mécanisme 29 de formation de tube, mécanisme commandé par un moteur réversible 30 etservant aà transformer la bande 28 en une électrode creuse 31 puis à l' amener sous cette forme à travers la tête de contact 32.
Le fil métallique 33 estdébité par la bobine 26 et est avancé par le moteur réversible d'alimentation 34, à travers la tte de contact 32. Le fil métallique 35 est débité par sa bobine 27 et est avancé, par le moteur réversible d'alimentation 36,, à travers la tête de contact 32.
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Au-dessus du dispositif 29 de formation de tu- be, sont montés un certain nombre de dispositifs de dosage, chacun de ces dispositifs étant alimentés, à partir des trémies 37 et 38, en une matière sous forme de particule , matière nécessaire xxxxxxxx dans le revêtement désiré. L'appareil comprend habi- six tuellement xx trémies et leurs dispositifs de dosa- ge associés, bien que l'on n'en ait représenté que deux. La matièred'alliage provenant de chaque dosée trémie est xxxxxxx indépendamment. Lesdiverses matières se rassemblent dans l'entonnoir 39 et pas- sent par le conduit 40 pour pénétrer dans l'élec- trode creuse 31 au-dessous de son mécanisme 29 de formation.
Cette courte description de cette partie de l'ap- pareil suffit car ledit appareil est décrit d'une ma- nière complète dans la demande de 'brevet déposée par 339.696 la Demanderesse en Beigique, le 6 février 1940 sous le n pour Il Procédé et appareil pour la fabrication de lingo ts d'alliages"
La tête de contact 32 comprend. une enveloppe extérieure dans laquelle sont logés des dispositifs convenablement contacteurs isolés les uns de autres pour chacune des électrodes 31 33 et 35 . La tête 32 porte également uneélectrode-guide 41 faite de préférence en cuivre et elle est refroidie par de l'eau pour que sa destruction soit empêchée.
Les dispositifs contacteurs pour les électrodes 33 et 35 sont conformés de manière n ce que l'élec- trode respective soit dirigée vers la face 11 comme le montre le dessin. Chacun des dispositifs contacteurs et l' électrode-guide 41 sont reliés à une source appropriés de courant électrique par l'intermédiaire de l'un des câbles 42. L'autre côté de la, source de courant électrique (ou des . sources de courant) est mise à la masse par un cble 42 relié à la masse 10. la tête de
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contact 32 est refroidie au moyen d'eau qui arri- ve par letuyau 48 et qui s'en va par le tuyau 49.
Les câbles42 arrivent dans l'enveloppe 43 qui renferme la ou les sources de courant pour les électrodes, ainsi que les dispositifs de contrôle et la ou les sources de courant pour les moteurs 24 30 34 et 36. Ces moteurs sont reliés à leurs dispositifs de contrôle et à leurs sources de courant par les contacteurs 44 45 46 47 qui portent de l'enveloppe 43
L'organisation est telle xxxxxxxxxx xxx iel que le moteur 30 com- mandant le dispositif 29 pour former et pour faire avancer 1'électrode 31 à la vitesse nécessaire pour 'maintenir, à partir de son extrémité, une dé- charge (ou courant) ayant des caractéristiques dé- terminées. choisies.
De même les moteurs 34 et 36 font avancer leurs électrodes 33 et 35 de la ma- nière voulue pour maintenir, à partirde leur ex- trémité, des décharges prédéterminées, En d'au- tres termes, ces dernières électrodes ont leur ex- trémité maintenue à une distance prédéterminée de la surface 11 pendant toute l'opération. L'orga- nisation est telle xxxx xxxxx xxx que le moteur 24 déplace le 'bâti 23 et la tête de contact de la manière voulue pour maintenir, à partir de l'extrémité de l'électrode- de caractértstiu guide 41 une décharge (ou courant) caractéristiu prélétrminées.
Par suite, la tête de contact 32. et, par conséquent, les extrémités des électrodes 33 et 35 sont'maintenues à une distance constante de la s urface cantre laquelle débite l'électrode 41.
Au moyen de ces contrôles, la relation de position des extrémités des électrodes 33 et 35 par rap- port à la surface. 11 et à la surface supérieure, en fusion, du métal déposé est maintenue constante pendant toute l'opération.
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Si l'on considère l'opération de revêtement, après que le métal de base 10 et le moule 13 ont été assemblés, des pièces 51 en céramique sont alises en place à chaque extrémité de l'espace 12. les pièces 51 empêchent efficacement les électro- des 33 et 35 de venir en contact avec le moule 13 et elles empêchent ainsi sa fusion, en même temps, qu'elles assurent une union complète de la totalité du revêtement sans aucune partie ldépordante non, unie et, par suite, sans perte d'alliage.
Pour déposer un revêtement d'un alliage résis- corrosion tant à la xxxxxx tel, par exemple, que- l'acier chrome-nickel 18-8 bien connu, on établi la bande à partir de laquelle est form.é l'électrode 31 en acier eu en fer à faible teneur en carbone et en impuretés, par exemple, en fer Armoo du Commerce. fil Les électrodes en xxx métallique peuvent être éga- lement en fer ARmco. le nickel- et le chrome néces- saires sont fournis à partir des trémies. 37 et 38 sous la forme de grenailles de nickel et de ferro- chromerespectivement.
Four obtenir des résultats satisfaisants, il convient de produire la fusion d'une épaisseur de métal de la masse 10 d'environ 4,7 Par exem- ple, la vitesse d'avancement et le mouvement des électrodes en fil métallique 33 et 35 sont réglés pour maintenir à leur extrémité une décharge qui fasse fondre, avec refroidissement du moule 13 et de la masse 10, une épaisseur de e,3 m/m du métal de la masse 10.
Avec cette épaisseur de partie fondue,. 14% environ du métal de revétement sont empruntés au métal de la masse 10. Le réglage choisi de l'avan-- cement des électrodes 33 et 35 montre aussi,, d'après l'expérience, le pourcentage de métal pour lequel ces @
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électrodes contribuent à la formation. du revête- ment final,
La composition de toute la matière étant connue, les vitesses de débit du ferro-chrome et du nickel et la vitesse d'avancement de l'élec- trode 31 nécessaire pour la production de la composition désirée peuvent être facilement dé- terminées .
Après que toutes les vitesses de dosage et de déplacement des électrodes ont été déterminées et que les réglages nécessaires ont été faits, la tête de contact 32 est descendue dans l'espace
12 et les électrodes sont avancées jusqu'à ce qu'el- les approchent du bloc 15 desamorceurs d'arc, sous la forme de tampon de laine d'acier, ou d'au- tre matière analogue, étant ensuite interposées entre les extrémités des électrodes et le bou- chon 15 . La couche 50 de flux est ensuite intro- duite dans le moule puis on est en route la circu- lait-on d'eau à travers la tête de contact 32 et
16 les 16 pulvérisée contre le moule 13 et la masse 10. On ferme alors les divers circuits des électrodes.
Le premier passage de courant détruit les amorceurs d'arc; et provoque l'établissement d'arcs entre les électrodes et le bloc 15, arcs qui sont amenés; et maintenus aux valeurs prédéterminées par les dispositifs de contrôle ci-dessus mention- nés incorporés dans l'appareil. Le courant élec- trique provoquer la fusion du métal de la masse 10 , des électrodes 31 33 e.t 35, du bloc 15 et des matières amenées à travers l'électrode 31 pour forcer une masse liquide commune qui en augmentant de volume monte de façon à recouvrir progressive- ment la surface 11 et à remplir l'espace 12 .
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La couche 50 de flux estégalement mise en fusion et amenée à une température très élevée; dans cet état, non seulement elle supprime le contact avec l'atmosphère et provoque l'expulsion,, par fusion, des impuretés, mais elle sert également à maintenir toute la surface supérieure du métal, se trouvant sous elle à une température extï ément élevée, ce qui fait que l'union des métaux est facilitée et que la formation d'alliage et le raffinage du métal déposé se produisent rapidement. les électrodes 33 et 35 sont dirigées obliquement pour produire la décharge dans la zone de
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7" du '1l;ta1 dé (JO[; 52 et la surface la ligne de contact entre la surface/11 de la masse 10, de manière à présenter une surface fondue au métal déposé 52 qui sonte.
Pour que la surface de la masse 10 soit toujours à l'état de fusion .sur toute la longueur de la zone, on fait osciller la tête de contact 32 en avant et en arrière le long de l'espace 12 à la vitesse convenable.
Cet espace est déterminé au mieux expérimentale lient.
Avec l'appareil etla rnasse 10 représentés, la tâte 32, en oscillant, se déplace d'une distance sensiblement égale à la distance comprise entre les extrémités de décharge des électrodes 33 et 35. 1.'oscillation est telle que les électrodes 33 et 35 s'approchentdres près des pièces 51 en assurant ainsi 1'anion complète du revêtement 52 à la, masse 10 sur toute la largeur du revêtement 52, sans danger pour le moule 13.
Etant donné que, dans chaque cas, le but poursuivi est d'obtenir une union ininterrompue en tous points entre la masse 10 etle revêtement 52 , le nombre d'électrodes, leur écartement et l'oscillation de la tête 32 doivent être choisis pour l'obtention de ce résultat.
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L'effet de réfrigération des jets 16 est non seulement d'aider à maintenir une épaisseur uniforme de matière en fusion dans le corps 10 mais également de provoquer la solidification progressive du métal 52 da la partie inférieure vers le haut pondant que se fait le dépôt. Par suite, pendant l'opération, il n'y a jamais plus de quelques centimètres de métal en fusion 52 déposé et se trouvant dans l'espace 12 . Ceci estextrêmement avantageux et produit un revêtement de métal extrêmement sain, exempt da défaut de retrait et d'impuretés. Les défauts, quels qu'ils soient, qui se manifestent, n'apparaissent, sur le métal 52, qu'à la partie supérieure extrême du dépôt et au voisinage de cette partie.
Mais, étant donné que ce métal se solidifie sous une masse de flux fortement chauffée, les défauts en gestion sont vraiment de faible importance.
Après que. l'opération a atteint le point pour lequel le sommet de la couche de flux 50 approche d'un niveau prédéterminé, on ouvre les circuits électriques et le dépôt est arrêté. Après solidification du métal 52, le moule 13 est retiré. La masse revêtue 10 est alors prête à être utilisée telle quelle ou bien a être travaillée, par exemple par laminage, pour être mise sous forme de plaques, de feuilles, etc...
L'Invention n'est pas limitée en revêtement d'une'ou plusieurs surfaces planes d'une masse telle que la masse 10 ; elle peut également être utilisée pour revêtir des surfaces courbes. C'est ainsi que le procédé, objet de l'invention, peut être utilisa pour revêtir la surface externe d'une billette cylindrique et pour former ainsi une pièce composite à partir de laquelle on peut fabriquer des objets revêtus tels que barres, :Pila,, pièces profilées, tu- bes, etc..... Un peut également l'utiliser pour
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revêtir la surface interne d'un corps annulaire afin d'obtenir une pièce à partir de laquelle cn peut fabriquer des tubes à revêtement interne;
on peut aussi l'utiliser pour revêtir la surface externe aussi bien que la surface interne d'un corps annulaire, permettant la fabrication de tubes à revêtement interne et externe.