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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : MUREX WELDING PROCESSES LIMITED Perfectionnements aux électrodes de soudure. Demande de brevet anglais du 14 Février 1944 en sa faveur et en
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faveur de Mr.l'.pTDREV!S.
Cette invention se rapporte à des électrodes de soudure non ferreuses convenant pour souder l'aluminium, le cuivre, le nickel ou des alliages de ces métaux, des aciers inoxydables nickel-chrome, et elle a principalement pour but de fournir un procédé perfectionné pour la fabrication de baguettes de soudure revêtues d'un fondant de l'espèce décrite.
Il est connu de munir des électrodes en aluminium d'un revêtement constitué par un fondant contenant de la cryolite minérale purifiée et des sels cristallins, en plongeant les baguettes dans une pâte aqueuse contenant les constituants désirés, et en séchant par après la. couche adhérente de la composition. Si l'on tente d'appliquer un revêtement constitué par un fondant de cette espèce sur une électrode par extrudage on éprouve des difficultés à obtenir une surface suffisamment lisse. En outre, dans' @ la composition de tels revêtements de fondants il est nécessaire d'incorporer une certaine proportion d'un constituant liant et/ou d'un constituant destiné à faciliter l'extrudage, et de tels constituants n'ont en général pas des propriétés de fondant.
Suivant la présente invention, on munit une baguette de soudure du genre décrit d'un revêtement constitué par un fondant contenant de la cryolite sous forme colloïdale obtenue par double décomposition de fluorure ou d'un sel facilement décomposable de sodium ou d'un autre métal alcalin et de chlorure d'aluminium en présence d'eau. Le terme "cryolite" est employé ici et dans les revendications annexées pour désigner un fluorure mixte d'aluminium et d'un métal alcalin. La cryolite colloïdale ne fait pas seulement fonction de fondant mais aussi de liant et d'adjuvant pour 1'extrudage.
Dans la mise à exécution de l'invention, il est préférable d'employer du chlorure d'aluminium commercial contenant 40 à 50 pour cent en poids d'eau de cristallisation, qui est mis en réaction avec le fluorure de sodium. Le produit obtenu a la forme d'une pâte contenant la cryolite synthétique colloïdale avec le chlorure de sodium qui est parfois utile comme constituant du revêtement de fondant, et on peut donc employer la pâte conjointement avec d'autres agents usuels pour revêtements de fondants, et extruder le mélange directement sur la baguette de soudure.
Pour certaines applications, cependant, le chlorure de sodium peut être ,,indésirable dans le revêtement de fondant et dans une telle êven-
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tualité la cryolite colloïdale peut être séparée du produit de la réaction en faisant disparattre par dissolution le chlorure de sodium dans un excès d'eau.
D'autres constituants pouvant être employés pour le re- vêtement de fondant sont par exemple les chlorures ou fluorures des métaux alcalins ou du magnésium. Une certaine proportion de cryolite minérale peut aussi être utilisa en plus de la cryolite colloïdale employée suivant l'invention.
Les revêtements de fondants suivant la présente invention sont particulièrement appropriés pour des électrodes non ferreuses telles que par exemple celles de bronze de nickel, bronze d'aluminium ou en alliage Monel.
Les revêtements de fondants suivant la présente invention sont de préférence appliqués sur les baguettes de soudure par extrudage et usuellement à de basses pressions, par exemple de l'ordre de 150 à 750 kg/cm2. Les revêtements doivent être sèches à une température accrue, par exemple de l'ordre de 200 C., afin d'assurer la stabilité et de bonnes propriétés soudantes. Si on le désire, les revêtements de fondant suivant l'invention peuvent être appliqués sur les baguettes de soudure sous forme d'une pâte par trempage, bien qu'en ce cas ils doivent être quelque peu dilués avant l'usage.
On trouvera ci-après une description plus détaillée des revêtements pour baguettes de soudure conformes à l'invention. Il est bien entendu que celle-ci n'y est pas limitée.
7 parties en poids de chlorure de sodium commercial contenant 40 à 50 en poids d'eau de cristallisation sont mélangées avec 8 parties de fluorure de sodium industriel dans un mélangeur rotatif. Après une demi-heure environ, une petite quantité du fluorure de sodium se dissout et amène la réaction.
C NaF + Al C13 = Na3 Al F6 + 3 Na Cl L'eau de cristallisation libérée par le chlorure d'aluminium convertit graduellement toutes les matières en un mélange liquide. La chaleur de la réaction élimine un peu d'humidité, et une agitation continuelle convertit graduellement le mélange en une pâte de la consistance du beurre.
L'acidité de la pâte est alors contrôlée à l'aide d'un indicateur tel que le rouge de méthyle; si la présence d'acide libre est constatée, on le neutralise par l'addition graduelle d'hydroxyde de sodium sous la forme d'une solution à 60%, en laissant s'écouler 15 à 50 minutes après chaque addition pour qu'une neutralisation graduelle ait lieu. Une alcalinité excessive, qui réagirait avec l'aluminium des électrodes, doit être évitée; et si la pâte devient trop alcaline, on la neutralise par l'addition de plus de chlorure d'aluminium et un mélange ultérieur. Si on le désire, on peut commencer la réaction avec un excès délibéré de chlorure d'aluminium, ajouter du chlorure de calcium fondu à la pâte qui en résulte, et finalement neutraliser l'acidité avec de l'hydroxyde de sodium.
La pâte liante produite comme décrit plus haut contient approximativement:
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<tb>
<tb> Cryolite <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 40%
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> soditm <SEP> 35 <SEP> - <SEP> 45 <SEP> % <SEP>
<tb> Eau <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> % <SEP>
<tb>
ainsi que les impuretés éventuellement présentes dans les sels d'origine.
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La pâte est alors employée, en ajoutant des sels, dans les proportions suivantes
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<tb>
<tb> Pâte <SEP> liante <SEP> (préparée <SEP> comme <SEP> plus <SEP> haut) <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 35 <SEP> % <SEP>
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 25 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> % <SEP>
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> % <SEP>
<tb> Cryolite <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> % <SEP>
<tb> Fluorure <SEP> de <SEP> lithium <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> %
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> % <SEP>
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Ces mélanges peuvent être extrudés comme revêtements sur des baguettes de soudure non ferreuses à de basses pressions sans autres adjuvants d'extrudage et doivent être séchés à environ 200 C. Les baguettes de soudure ainsi revêtues présentent une
grande stabilité et de bonnes propriétés soudantes.
Au lieu du chlorure de sodium précité, d'autres chlorures peuvent être employés suivant la présente invention, par exemple le chlorure de lithium, qui peut être obtenu par une réaction entre le chlorure d'aluminium, le carbonate de lithium et le bifluorure de potassium.
R E V E N D I CATIONS
1) Baguette de soudure non-ferreuse convenant pour souder l'aluminium, le cuivre, le nickel ou les alliages de ces métaux, ou l'acier au chrome inoxydable, compensant un revêtement fondant contenant de la cryolite sous forme colloïdale obtenue par double décomposition de fluorure ou d'un sel facilement décomposable de sodium ou d'un autre métal alcalin, et de chlorure d'aluminium en présence d'eau.