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Fils de soudure enrobés.
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Dans le procédé de soudure dit Arcatom, on emploie comme source de chaleur un arc se produisant entre deux électrodes et à l'aide duquel les pièces de petite section transversales sont soudées directement - c'est à dire sans emploi de métal @ de soudure supplémentaire - et celles de plus grande section transversale moyennant l'apport de métal de soudure s'écoulant d'un fil de soudure nu. Dans ce cas, le fil de soudure est fait en général en un alliage iaentique ou analogue à celui des pièces à souder.
Pour éviter des aotions nuisibles de la teneur en oxygène et en azote de l'air ambiant sur le métal fortement chauffé ou liquide, il est nécessaire d'envelopper non seulement l'arc dans lequel le métal est liquéfié mais éga- lement l'endroit de soudure dans un courant de gaz protecteur amené de l'extérieur (le plus souvent de l'hydrogène),. L'em- ploi d'une atmosphère de gaz protecteur est compliqué, rend coûteux l'installation de soudure et son fonctionnement et n'empêche pas une décarburation nuisible et une absorption- d'hydrogène dans la matière soudée ainsi que la combustion -
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se présentant parfois dans une mesure considérable - de cons- tituants des alliages comme le chrome, le tungstène, le nickel, le molybdène, le titane, le cuivre, etc.,
hors de la pièce traitée et surtout hors du fil de soudure. Par cette combus- tion de métaux d'alliage, les joints soudés et les zones limi- trophes de celui-ci acquièrent une autre composition que les parties restantes de la pièce. Il se produit également en- dessous de l'atmosphère de gaz protecteur dans la pièce à sou- der des phénomènes de désoxydation et .de solubilité d'hydrogè- ne qui ont pour conséquence un développement de gaz à l'inté- rieur du métal fondu (ce qu'on appelle l'ébullition).
Ce dé- veloppement de gaz conduit à la formation de pores dans le joint soudé et par conséquent à de mauvaises propriétés physi- ques, à une résistance moindre à la corrosion et à la chaleur ainsi qu'à des défauts d'étanchéité et à un mauvais aspect du joint soudé et des zônes limitrophes, surtout dans le cas de matériaux alliés.
Tous ces inconvénients du procédé usuel jusqu'à présent sont évités suivant la présente invention par le fait que le fil de soudure fondant dans l'arc est enrobé dans une masse qui fond avec le fil de soudure et cède alors un gaz proteo- teur, par exemple de l'acide carbonique, par lequel l'air am- biant est maintenu écarté du fil de soudure et de l'endroit de soudure et qui contient éventuellement du carbone, par exem- ple sous forme de graphite ou de charbon de bois, qui réagit plus facilement avec les éléments mis en liberté hors de la soudure que le carbone qui est combiné à la pièce traitée ou au fil de soudure et qui reste par conséquent conservé pour la matière traitée.
On a en outre observé que les additions d'alliages cor- respondant à la composition de la pièce traitée et devant être faites au métal de soudure sont de préférence adjointes non
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pas directement à celui-ci - comme c'était l'habitude jusqu'à présent -, mais à la masse d'enrobage. Il est ainsi possible de choisir comme métal de soudure uh alliage qui possède de bonnes propriétés de soudure, et d'apporter les additions d'al- liages nécessaires pour'la production d'un joint soudé corres- pondant à la composition de la pièce, au métal de soudure en écoulement, à partir de la masse d'enrobage liquéfiée.
Comme additions d'alliage à la masse d'enrobage on peut envisager outre le carbone, du borax servant de fondant et des éléments agissant pour désoxyder, comme l'aluminium, le silicium, le manganèse (par exemple sous la forme de ferromanganèse ou d' oxyde de manganèse), de préférence le cuivre, le nickel, le chrome, le tungstène, le molybdène, et le titane.
Dans chaque enrobage il peut par conséquent se trouver en mélange de nombreuses matières différentes, de sorte que l'on peut remplir les conditions les plus diverses de la technique de la soudure et de la mécanique.
Par le revêtement de scories prenant naissance éventuel- lement lors de la soudure, sur le joint soudé, celui-ci se re- froidit lentement de sorte que les propriétés de-qualité pou- vant être obtenues, en particulier l'allongement, la contrac- tion et la ténacité au choc avec formation d'encoches, subis- sent dans le joint soudé même une amélioration supplémentaire notable.
La masse d'enrobage composée suivant les besoins de chaque cas, qui est traitée éventuellement par des agents de charge ou des liants appropriés, pour lesquels on emploie avantageu- sement des matières agglutinantes organiques, peut être appli- quée sur la baguette de soudure par pressage, par immersion, par enduisage ou autrement.
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Coated welding wires.
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In the so-called Arcatom welding process, an arc is used as the heat source which occurs between two electrodes and with the help of which the parts of small cross-section are welded directly - that is to say without the use of additional metal @ welding - and those of larger cross section by adding welding metal flowing from a bare welding wire. In this case, the welding wire is generally made of an alentic alloy or similar to that of the parts to be welded.
To avoid harmful effects of the oxygen and nitrogen content of the ambient air on the strongly heated or liquid metal, it is necessary to envelop not only the arc in which the metal is liquefied but also the place welding in a current of protective gas brought in from the outside (most often hydrogen) ,. The use of a protective gas atmosphere is complicated, makes the welding installation and its operation expensive and does not prevent harmful decarburization and absorption of hydrogen in the welded material as well as combustion -
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sometimes occurring to a considerable extent - constituents of alloys such as chromium, tungsten, nickel, molybdenum, titanium, copper, etc.,
outside the treated part and especially outside the welding wire. By this combustion of alloying metals, the welded joints and the adjoining areas thereof acquire a different composition than the remaining parts of the part. There also occurs below the protective gas atmosphere in the workpiece phenomena of deoxidation and hydrogen solubility which result in gas development inside the metal. melted (this is called boiling).
This gas build-up leads to the formation of pores in the welded joint and consequently to poor physical properties, reduced resistance to corrosion and heat as well as leaks and failure. poor appearance of the welded joint and adjoining areas, especially in the case of alloyed materials.
All these drawbacks of the process customary until now are avoided according to the present invention by the fact that the welding wire melting in the arc is coated in a mass which melts with the welding wire and then gives up a protective gas, for example carbonic acid, by which the ambient air is kept away from the solder wire and the spot of soldering and which optionally contains carbon, for example in the form of graphite or charcoal , which reacts more easily with the elements released out of the weld than the carbon which is combined with the treated part or the welding wire and which therefore remains retained for the treated material.
It has also been observed that the alloy additions corresponding to the composition of the part treated and to be made to the weld metal are preferably not added.
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not directly to this - as was the custom until now - but to the embedding mass. It is thus possible to choose as the weld metal an alloy which has good welding properties, and to make the necessary alloy additions for the production of a welded joint corresponding to the composition of the part. , to the flowing weld metal, from the liquefied coating mass.
As alloy additions to the coating mass, in addition to carbon, borax serving as a flux and elements acting to deoxidize, such as aluminum, silicon, manganese (for example in the form of ferromanganese or manganese oxide), preferably copper, nickel, chromium, tungsten, molybdenum, and titanium.
In each coating there can therefore be a mixture of many different materials, so that the most diverse conditions of welding technique and mechanics can be fulfilled.
Due to the coating of slag which may arise during welding on the welded joint, the latter cools slowly so that the quality properties can be obtained, in particular the elongation, the contraction. - tion and impact toughness with the formation of notches, undergo in the welded joint even a notable additional improvement.
The coating mass composed according to the needs of each case, which is optionally treated with suitable bulking agents or binders, for which organic binding materials are advantageously used, can be applied to the welding rod by pressing, dipping, coating or otherwise.