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Electrode de soudure enrobée-
L'invention concerne une électrode enrobée pour la soudure électrique à l'arc, électrode dans laquelle une partie du métal d'apport se trouve dans l'enrobage appelé à former le laitier.
On connaît le procédé consistant à introduire dans un enrobage, sous forme de poudre métallique, les éléments constitu- tifs de l'alliage que l'on désire obtenir dans la soudure. On connaît aussi le procédé consistant à introduire dans l'enrobage d'une électrode de soudure de la poudre métallique, entre autres de la poudre de fer, pour contrecarrer l'influence de l'atmosphère sur le métal déposé et en particulier, pour entraver l'oxydation de ce métal. Dans les deux cas, les conditions sont choisies de manière que le métal déposé provienne autant que possible du noyau et en quantité minime de l'enrobage.
De plus, on a proposé de prévoir dans l'enrobage d'une électrode de soudure un fil métallique, enroulé en. hélice, que l'enrobage isole électriquement du noyau. Pendant la soudure, le courant parcourt uniquement le noyau. Dans ce cas, la,fusion du métal d'apport s'effectue non pas, comme dans l'électrode en- robée du type usuel, par la chaleur développée au foyer de l'arc, mais une partie importante de la chaleur utilisée est produite dans la colonne de l'arc tout particulièrement pour la fusion de la partie du métal d'apport comprise dans l'enrobage.
Ces dernières électrodes présentent l'inconvénient qu'après l'interruption de l'arc, par suite de la formation d'un cratère profond, le réamorçage présentddes difficultés. Par rap- port aux électrodes de soudure enrobées normales ces électrodes assurent, il est vrai, une économie en énergie électrique et une diminution de la brûlure et de la pulvérisation du métal d'apport mais elles sont plus difficiles à fabriquer. L'invention permet d'obvier aux inconvénients mentionnés tout en conservant les avantages inhérents à ce genre d'électrodes.
L'invention consiste en une électrode enrobée pour la soudure électrique à l'arc, électrodedont l'enrobage appelé à former le laitier contient en poids plus de 35% du métal d'apport à l'état divisé, par exemple sous forme de poudre ou de grains.
Comme le noyau constitue l'élément conducteur de courant, la li- mite minimum de sa section est fixée. A cet effet, il est généra- lement désirable que le noyau contienne en poids plus de 15%: envi- ron du métal d'apport.
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Dans le but de faire servir, conformément au but de l'invention, autant que possible le métal loge dans l'enrobage à la formation de la soudure, la partie appelée à former le laitier est prévue suivant la quantité totale de métal à fondre. A cet effet on évitera d'utiliser comme matière appelée à forcer le laitier'des substances pouvant susciter des difficultés, par exemple par l'oxydation du métal d'apport do l'enrobage. Comme matière appelée a former le laitier on peut utiliser les substances usuelles, par exemple à base de silicates.
Les alliages éventuellement désirés dans la soudure peuvent être introduits, comme usuellement, soit dans le noyau, soit dans l'enrobage.
Lors de la soudure à l'aide d'une électrode conforme à à l'invention, les pertes de métal sont tout aussi petites qu'avec les électrodes enrobées usuelles, de sorte que, dans la soudire, la répartition du métal provenant du noyau et de celui provenant de l'enrobage est approximativement la même que dans l'électrode elle-même.
La brûlure d'une petite partie du métal d'apport, brûlure qui est impossible d'éviter complètement pendant la soudure, peut encore être légèrement réduite en entourant l'enrobage comportant des particules métalliques d'une couche supplémentaire de matière ne formant que du laitier.
Tout comme les électrodes de soudure à enrobage normal, les électrodes conformes à l'invention peuvent être garnies par simple compression. De ce fait, leur fabrication est plus simple que celle des électrodes précitées comportant dans leur enrobage un fil métallique enroulé en hélice, étant donné que la nouvelle électrode ne requiert pas le fil métallique enroulé.
De plus, les électrodes de soudure conformes à l'invention sont particulièrement avantageuses lorsqu'on désire que la soudure renferme des éléments facilement oxydables tels que le Ti ou le Mg. Ceux-ci peuvent alors être introduits dans 1'enrobage sous forme de particules d'alliages de ces corps combinées à une grande quantité de métal d'apport. De ce fait, l'oxydation sera moindre que lorsque ces substances sont directement introduites dans l'enrobage sous forme de poudre ou qu'elles constituent un élément du noyau lorsque le noyau contient moins de métal que l'enrobage.
Cette application est particulièrement avantageuse lorsque l'alliage ainsi obtenu est difficile, voire impossible, à transformer en fil de noyau, car dans ce cas, on pourra, malgré tout, le pulvériser ou¯le traiter d'une autre manière analogue.
Un autre avantage constaté pendant la soudureest suivant : tandis que, par suite de la formation d'un cratère très profond, dans les électrodes munies d'un fil métallique enroulé en hélice dans l'enrobage l'arc se réamorce difficilement ,-,près une extinction, ce réamorçage peut s'obtenir très facilement dans les électrodes conformes à l'invention par le détachement de la partie en saillie de l'enrobage.
De plus, on a constaté que pendant la soudure, la brûlure diminue à mesure que le noyau constitue une fraction plus petite de la quantité totale de métal d'apport. On peut exploiter ce fait dans la fabrication d'électrodes présentant une brûlure adaptée à la composition et à la forme de-la pièce à souder.
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Comme, d'une façon générale, le diamètre des électrodes conformes à l'invention est plus grand que celui des électrodes usuelles, il se peut que pour la soudure dans les angles, par exemple, il soit avantageux d'utiliser des électrodes à. section transversale quelque peu aplatie.
Pour le reste, les électrodes de soudure conformes à l'invention présentent les avantages déjà mentionnés des électrodes de soudure à fil métallique enroulé en hélice à l'intérieur de l'enrobage.
EXEMPLE
Un mélange composé de : 78% de limaille de fer tamisée dans un tamis à 10 mailles par cm. la % d'argile
6% de bioxyde de titane
3 % de sciure de bois 2 % de carbonate de calcium
1 % de ferromanganèse, additionné de silicate de potasse, est traité dans un malaxeur de façon à constituer une masse compressible. Par compression, cette masse est appliquée sur un fil de 31/4 mm de diamètre de manière que le diamètre extérieur de l'enrobage soit de 8 mm. Le fer déposé par cette électrode parcourue par un courant alternatif d'une intensité de 150 A environ provient, pour 2/3 de l'enrobage et pour 1/3 du noyau.
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Coated welding electrode
The invention relates to a coated electrode for electric arc welding, an electrode in which part of the filler metal is found in the coating called to form the slag.
The process is known which consists in introducing into a coating, in the form of metal powder, the constituent elements of the alloy which it is desired to obtain in the weld. Also known is the process consisting in introducing metal powder, inter alia iron powder, into the coating of a welding electrode, in order to counteract the influence of the atmosphere on the deposited metal and in particular, to hinder oxidation of this metal. In both cases, the conditions are chosen so that the deposited metal originates as much as possible from the core and in minimal amount from the coating.
In addition, it has been proposed to provide in the coating of a welding electrode a metal wire, wound in. helix, which the coating electrically isolates from the core. During welding, current flows only through the core. In this case, the fusion of the filler metal is not carried out, as in the encapsulated electrode of the usual type, by the heat developed at the focus of the arc, but a significant part of the heat used is produced in the arc column, particularly for melting the part of the filler metal included in the coating.
These latter electrodes have the drawback that after the interruption of the arc, due to the formation of a deep crater, the restarting presents difficulties. Compared to normal coated weld electrodes these electrodes provide, it is true, a saving in electrical energy and a reduction in the burning and sputtering of the filler metal, but they are more difficult to manufacture. The invention makes it possible to obviate the drawbacks mentioned while retaining the advantages inherent in this type of electrode.
The invention consists of a coated electrode for electric arc welding, the electrode of which the coating intended to form the slag contains by weight more than 35% of the filler metal in the divided state, for example in powder form. or grains.
As the core constitutes the current conducting element, the minimum limit of its section is fixed. For this purpose, it is generally desirable that the core contain by weight more than 15%: approximately of the filler metal.
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In order to serve, in accordance with the object of the invention, as much as possible the metal lodged in the coating at the formation of the weld, the part called upon to form the slag is provided according to the total quantity of metal to be melted. For this purpose, substances which may give rise to difficulties, for example by the oxidation of the filler metal of the coating, should be avoided as the material intended to force the slag. As a material called to form the slag, it is possible to use the usual substances, for example based on silicates.
The alloys that may be desired in the weld can be introduced, as usual, either into the core or into the coating.
When welding using an electrode according to the invention, the metal losses are just as small as with the usual coated electrodes, so that, in the weld, the distribution of the metal coming from the core and that from the coating is approximately the same as in the electrode itself.
The scorch of a small portion of the filler metal, which cannot be completely avoided during welding, can be further reduced slightly by surrounding the coating comprising the metallic particles with an additional layer of material forming only carbon. dairy.
Just like the welding electrodes with normal coating, the electrodes according to the invention can be lined by simple compression. As a result, their manufacture is simpler than that of the aforementioned electrodes comprising in their coating a metallic wire wound in a helix, given that the new electrode does not require the wound metallic wire.
In addition, the welding electrodes in accordance with the invention are particularly advantageous when it is desired that the weld contain easily oxidizable elements such as Ti or Mg. These can then be introduced into the coating in the form of particles of alloys of these bodies combined with a large amount of filler metal. Therefore, the oxidation will be less than when these substances are introduced directly into the coating in powder form or they constitute an element of the core when the core contains less metal than the coating.
This application is particularly advantageous when the alloy thus obtained is difficult, or even impossible, to transform into a core wire, because in this case, it can, despite everything, be sprayed or treated in another similar manner.
Another advantage observed during welding is the following: while, as a result of the formation of a very deep crater, in the electrodes provided with a metallic wire wound in a helix in the coating, the arc is difficult to reignite, -, near extinction, this re-initiation can be obtained very easily in the electrodes according to the invention by detaching the projecting part of the coating.
In addition, it has been found that during welding, the burn decreases as the core constitutes a smaller fraction of the total amount of filler metal. This fact can be exploited in the manufacture of electrodes having a burn adapted to the composition and the shape of the part to be welded.
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As, in general, the diameter of the electrodes according to the invention is greater than that of the usual electrodes, it may be that for welding in the corners, for example, it is advantageous to use electrodes. somewhat flattened cross section.
For the rest, the welding electrodes in accordance with the invention have the advantages already mentioned of welding electrodes with metal wire wound in a helix inside the coating.
EXAMPLE
A mixture composed of: 78% iron filings sifted through a sieve at 10 meshes per cm. the% clay
6% titanium dioxide
3% sawdust 2% calcium carbonate
1% of ferromanganese, with the addition of potassium silicate, is treated in a mixer so as to constitute a compressible mass. By compression, this mass is applied to a wire 31/4 mm in diameter so that the outer diameter of the coating is 8 mm. The iron deposited by this electrode traversed by an alternating current with an intensity of approximately 150 A comes, 2/3 from the coating and 1/3 from the core.