BE462359A - - Google Patents

Description

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  " ELE03il0DE DE SOUDURE ET SON PROCEDE DE ]J'Ai3RIC.ATIONtt 
L'invention est relative aux électrodes ou aux tigesutilisées pour la fusion ou   le,   soudure   à.   
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 l'aro électrique ou au gaz et plus part1oulièrer#:nt è. celles contenant des ingrédients additionnels ou des fondants dispersés à as'* intérieur de la masse métalliq# xiii 
L'un des buts visés par l'invention est de réaliser un procédé économique pour fabriquer une 
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 électrode comtenant des fondants en introdu,dant simul- tanément dans un laminoir ou autre appareil approprié un courant ou jet de métal liquide et un courant ou jet de matières granuleuses, telles que celles   ordinal**   
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 renient utilisées com!# fondants ou comme revêtements pour la soudure,

   Un tel laminoir ou antre appareil refroidit imméditement le jet de métal liquide sans laisser une quantité appréciable de métal liquide s'accumuler sous la farme."d'un bain entre le jet intro- <a'ait et la tige solide sortante. En opérant ainsi, on peut éviter   la.fusion   des matières   granuleuses solides,   bien que leur température de fusion soit généralement 
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 inférieure à celle du métal. En l1m t an"!; au minimun:. la 

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 durée '.; contact entre le pétrel liquide et les fondants et en prenant des e-rins plus gros que c'est d'usace dents 1s fabrication. d'électrodes gainées, on peut produire une tige métallique solide contenant une qoan- ti-e notable de ratières non fonces u superficiellement fondues d ns un boudin continu de m3 tal.

   La tige métal- lique peut tre utilisée sous rornle o'hél1ce pour la soudure autocratique à l'oro avec contact électrique sur la surface ae la tige ou elle peut être fractionnée par petits élé!!Bl1ts pour la soudure ou la fusion électriques, L'invention comprend  ours le moulage de tiges de soudure en 611-zrmnts courts obtenus en versant sinaltanéueit dans un moule tubuleire un courant ou un jet de ,nétal liquide et un courant ou un jet de i!tières solides granul:;;

  1.1.Qes'-et en provoquant une solidification brusq.-1e du métal pa,, suite. d'une dissipation rapide de la chaleur a travers les parois du moule, 
Un des   avantages   de la présente invention 
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 consiste en ce que l'introduction de fonaant est faite entièrement ai partiellement au '1Joyen de fondant pur et actif nor souillé par l'eau,   accompagné   de liants 
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 tel.5 que le silicate de sodium et le silicate de potas- sium$ des   lubrifiants   comne la bentonite et autres 
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 ingrédients o#ltenant du magnésium et de l'aluminium, corps qui existent souvent dans les tiges de soudure fabriquées par les procédés antérieurs,

   La présence d'humidité dans les fondants est particulièrement nuisible 
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 car elle ne pe ut être complètement éliminée même par la cuisson au four et elle peut donner lieu à une fotte projection et à une 87.):osi#n dans l' arc ou dans la flamme quand la tige est utilisée pour la soudure. 



   Tous les ingrédients qui sont inertes ou qui   nuisent   aux qualités exigées pour la soudure sont 
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 entièrement écartées dans le procédé conforme à 1ir.- vention, celt!i"oi n'exieeint ni liant, ni lubrifiant. 



  Une autre particularité de l'invention con- 
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 siste à utiliser conmie fondants ou ingrédients addition- nelis des matières qui sont sensibles à l'eau, soit chimiquement, soipar imbibition ou absorption. 



   Dans cette catégorie sont compris les chlorures et fluorures de sodium, de potassium et de lithium si essentiels dans la soudure ce l'aluminium 
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 et de ses alb aaas. Le procédé conforme à l'invention non seulement perras d'utiliser comne fondants des sels desséchés, nl& iS aussi réalise une très bonne protection jortre l'absorption de l'humidité de l'air après fabrication, puisque ces matières fortement hygroscopiques 
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 sont incli5es à l'intérieur de la tige et pestent ainsi jusqu'à ce qu'elles soient libérées dans l'opération de soudure, 
D'autres objets et d'autres avantages apparai- 
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 tront au cours de la description suivante CO;1cern'...nt une méthode préférée de fabrication, exposée en référence aux dessins annexés dans lesquels :

   

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La   Fig.   1 est une vue en perspective de la tige de soudure, 
La Fig.2 est une coupe transversale de la tige, cette vue étant exécutée à plus grande échelle. 



   Le Fig, 3 est une vue   seotionnelle   représentant le procédé de moulage de la tige et la   Fig. 4:  est une vue sectionnelle schématique concernant un autre procédé de   moulgge.   



   Le procédé conforme à l'invention nécessite seulement du métal en copeaux qui est fondu économique'* ment dans un four puis versé directement dans un lami- noir avec le mélange ou les particules de fondant. 



    Aucune   autre opération n'est nécessaire, si ce n'est l'enroulement du fil ou sondécoupage   à   la longueur convenable,. 



   Le procédé préféré mais non exclusif pour produire de telles électrodes de soudure comprend l'utilisation d'un laminoir olos, comportant des rouleaux avec des surfaces sphériques de   contact   mutuel, de façon à créer un entonnoir sans fuite, dont les parois conduis sent à un petit orifice central* Le métal liquide est versé dans le laminoir avec les fondants   granuleux.   Il est immédiatement saisi par les rouleaux, refroidi et amené   à   l'état pâteux puis refoulé vers le bas entre les rouleaux et il sort à la partie inférieure sous la forme d'une tige solide et continue de section constante, Toutes 1esparticules de fondants ont été prises par le métal refroidi et ont été emprisonnées sans fondre elles  mêmes,

   un boudin continu de métal solide étant formé à partir de l'état liquide grâce à un tel refroisissement. 



   La Fig. 1 montre l'aspect extérieur d'une tige de soudure obtenue au moyen de ce procédé. Seules les particules de fondant   1   qui ont été prises entre les rouleaux et le métal refroidissant sont visibles à la   surf i ce   12 de la tige, étant noyées dans le métal comme des pierres dans le béton.   D'&utres   particules   complè-   tement entourées par le métal, ne sont pas visibles, 
La Fig. 2 quiest agrandie par rapport à la Fig. 1 montre les particules de fondant 2 complètement entourées par le métal et d'autres particules 1 occupant la périphérie. Les particules sont fondues   superficielle  1   ment, ce qui est indiqué en 3. 



   Si l'on se réfère à la Fig. 3, les quatre rouleaux   4,   5,   16   et 17 d'un laminoir à surface de   contact   sphérique forment la tige de soudure 10 au moyen d'un courant 6 de métal liquide qui est versé d'une façon continue d'un pot   7   alors qu'un mécanisme d'ali-   mentation   8 verse dans le laminoir un autre courant de fondant en graine 9 par l'intermédiaire d'une   glotte   13. 



  La chaleur du métal est rapidement dissipée par les rouleaux   à.   travers leurs surfaces de contact. La tige solide 10 sort   d'une   façon continue à la partie infé-   rieure.   Les rouleaux sont   rafraîchis   de toute façon convenable par exemple par des projections d'eau en   11,   
La Fig. 4 représente un procédé et un appareil servant à produire des tiges de soudure en éléments   @   

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   courts.   Le métal  6   et   le   fondant 9 sont versés   simulta-   
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 n 4 p.lent dans un nioule tUt1111ai4e 14 de houte,cJnductibi...

   lité   thermies   rafraîchi par une chemise d'eau 15 de 
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 feçon à refroidir le métal chaud aussi rapide,,ient que possible. 



  Le terme "fondant" figurent ai-àessas comprend toutes les matières qui sont utilisées pour revêtir les électrodes de soudure à l'arc,   o'està-dir   des matières forint des scories, des   alliages   de fer et autres réducteurs, des   corr.posé=     minércux   ou organiques destinés 
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 à créer un r:cran de gaz autour de 11 [,rc pendant la soudure et des matières additionnelles servant à   mo@ifi-   er la compositicn chimique   d '   la soudure ou ses carac- 
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 teristiques mécaniques.

   Il conprend des matières addi-   tionnelles   telles que des composés métalliques en grains 
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 durs comme on en emploie dans certaines \éeotrodes à suifices dimes, p-.,r exemple un carbure, un siliciure, un borure ou un nit,,,,ire né t,lli [1Ue8... 



   Tous les fondants connus et leurs alliais peuvent être utilisés dans différentes proportions suivant les qualités désirées pour l'électrode, On va 
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 décrira ci-après plusieurs exemples de 00 ".TOS i tions chicni ues convenant aux tig3s de soudure. Toutefois ce9 compositions ne sont pas lîriitatîves, E:X:.;\1rFIE 1.

   Une électrode de soudure à 1'--ro ayant un dismètre extérieur de 3 mi llimè tre.3 environ t utillsuble dents toutes positions pour la soudure de plaquer d'acier à basse teneur en carbone est produite en versant 4 parties en poids d'acier liquide avec une partie d'un mélange de   forçant   sec broyé arproximati- 
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 vet n1; jusqu'à la grosseur correspondant au 1:;8r118 40  L'acier contient 0,08 à 0,12 . de cAr10ne, O,3j à. 0,50 de mang1-1èse, des traces de silicium, 0,0 < su maximum de phosphore et 0,02 f- au maximum de soufre.

   Le mélange de fondant renferme 5 de ferrosilicium, 3::> Í de fer"'o'*manganèse, 15 jl de silice, 20 d'oxydes a== fer; 15 ; de carbonate de calcium et la: de bioxyde de titane. 
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 BX&1"IX IL. une électrode pour soudure à   l'aro   ayant un diamètre de 4,5 millimètres environ est produite en versant 3 parties en poids d'un acier li- 
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 ql1ide avec une p-jrtie d'un nélange sec de fondant broyé approximativement jusqu'au diamètre correspondant au tamis 40.

   L'acier a la même composition qui dans 
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 l"3xer1"e 3 trais le fondant contient 30 . de silice, l3) G d'oxyde de fer ot 15 " de ferro-manganèse. yCrt,E III, Pour produire une électrode destinée à souder à l' arc des aciers à faible teneur 
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 et ausui les aciers de haute qualité au Jl.rom6 0'1 au nickel-chrome ( 1N à. lE µ:. ,,. de chrome ou 18 ; de chrome av e 3 ,, de nickel ou 20 à 4d i ôe chrome avec 12 à. 



  20 % de nickel), on verse un courant d'acier liquide 
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 aynt une comg7sition correspondant à celle des métaux à s Y,,der en même temps qu'un courant d'-' fondant en pondre, broyé jusqu à. une bosseur correspondant unpro- ximativsrr.ent au t4:t5 40 et 8i,nt la ooniposition suivante: 

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 50 % de carbonate de calcium, 30   %   de fluorine,10 % de bioxyde de titane, 6 % de ferro-silicium et 4 % de ferro-manganèse, Une partie du poids da mélange est ajoutée à trois ou quatre parties d'acier liquide suivant divers facteurs et   notam@ent   les dimensions de l'électrode. 



   On peut aussi, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser d'autres procédés que ceux   indi-   qués ci-dessus pour mouler des tiges de soudure avec des fondants emprisonnés dans la masse. 



   La tige fabriquée peut affecter toute forme   et le nombre de particules de fondant par centimètre carré peut etre quelconque,  

Claims (1)

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   R E Y E N D I C:. T I 0 N S 1 - Un procédé pour fabriquer une tige de soudure contenant des particules de fondant dispersées; ce procédé étant caractérisé en ce qu'on mélange un jet de métal liquide et un jet de fondant en grains et qu'on refroidit le mélange avant que le fondant ait été porté sensiblement à la fusion.

   2 - Un procédé conforme à la revendication 1 et suivant lequel on verse simultanément et sans inter- ruption le jet de métal liquide dans un dispositif de coulée continue et on maintient les surfaces actives de ce dispositif à la température de solidification du mélanget 3 - Un procédé conforme à la revendication 2 et suivant lequel les jets sont versés dans un laminoir refroidi et comportant des rouleaux rotatifs ayant des surfaces de contact sensiblement sphériques.

   4 - Un procédé conforme à la revendication 1 et suivant lequel on verse simultanément le jet de métal liquide et le jet de fondant dans un moule tubu- laire de haute conductibilité thermique, 5 - Un procédé conforme aux revendications 1, 2, 3 et 4 et suivant lequel le jet de fondant en grains est introduit à l'état seo.

   6 - Un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 et suivant lequel on mêle aux autres jets un peu de matières granuleuses dures, par exemple des carbures, siliciures, brures, nitrures métalliques.

   7 - Un procédé donforme à l'une quelconque des revendications 1 a 6 et suivant lequel le jet de fondant est de matière hygroscopique.

   , 8 - Un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 7 et suivant lequel la vitesse des rouleaux et l'alimentation des matières introduites sont réglées de façon à éviter la formation et la per- sistance de tout bain liquide entre les jets introduits et la tige solide sortante.

   9 - Une tige de soudure aveo des particules de fondant dispersées et incluses dans la masse, cette tige étant caractérisée en ce que le fondant inclus est constitué par des particules qui ne sont pas sensi- blement fondues et sont dispersées dans un boudin con- tinu de métal solide.

   10 - Unetige de soudure conforme à la reven- dication 9 et dans laquelle les particules de fondant incluses dans la masse sont sensiblement exemptes d'eau, <Desc/Clms Page number 7> 11 - Une tige de soudure conforme aux revendi- cations 9 ou 10 dans laquelle les particules de fondant sont exemptes de liants, de lubrifiante et de matière inerte.

   12 - Une tige de soudure conforme aux revendi- cations 9, 10 ou 11 et dans laquelle les particules de fondant incluses contiennent un réducteur, un composé minera ou organique destiné à former un écran gazeux autour de l'arc pendant la soudure ou un agent modi- fiant la nature chimique ou mécanique de la soudure ou une combinaison de ses éléments.

   13 - Une tige de soudure conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 12 et contenant un agent de durcissement par exemple un carbure ou sile- dure, ou borure, ou nitrate métalliques en graine 14 - Une tige de soudure conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 13 -les particules dispersées de fondant obtiennent un ingré- dient sensible à l'eau, par exemple; du chlorure ou fluorure de sodium, ou de potassium, ou de lithium.