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BREVET 13 IHVENT If3l ''PROCEDE DE SOUDAGE
On connait un procédé de soudage ou de dépôt de métal suivant lequel on fait passer du courant électrique entre la pièce et une électrode nue dont l'extrémité est immergée dans une composition en poudre ou grains, non conductrice de courant froid et de préférence'exempte de dégagement gazeux, qui recouvre la pièce ou le joint à souder, le passage du courant faisant fondre l'électrode dont le métal se dépose sur la pièce ou sur le joint à souder. Après amorçage du passage de courant par un moyen approprié tel que tampon de laine d'acier, on produit un déplacement relatif de l'électrode et de la pièce, en maintenant constant l'écartement entre l'extrémité de l'élec- trode et la pièce,
l'extrémité de l'électrode restant immergée dans la couche de flux, au cours de l'usure de 1'électrode, dont le métal se dépose sur le joint à souder ou le long de la ligne à recharger.
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Ce procédé a été uLilisé jusqu'à présent uniquement avec des machines munies d'une tête de soudage qui produit l'avance auto- matique de l'électrode en maintenant constante la distance entre l'électrode et la pièce. au cours du déplacement relatif de la pièce et de l'électrode.
Etant donnés les résultats excellents obtenus par ce procédé, il était désirable de pouvoir l'utiliser pour des applications pour lesquelles l'utilisation d'une machine à souder automatique n'est pas possible ou n'est pas avantageuse.
Puisque l'extrémité en fusion de l'électrode, noyée dans le flux électro-conducteur n'est pas visible pour l'opérateur, il est impossible de vérifier visuellement l'écartement entre l'ex- trémité de l'électrode et la pièce et par suite il a été jusqu'à présent difficile d'utiliser ce procédé dans le soudage manuel
L'objet de la présente invention est un procédé de soulage qui peut notamment être utilisé comme procédé manuel et suivant lequel le dépôt de métal est effectué conformément au procédé qui a été rappelé ci-avant.
Suivant l'invention, un flux granulé qui a été de préférence préalablement dégazé par traitement à chaud, est placé sur la pièce le long de la ligne à souder ou le long de laquelle on veut déposer du métal. Une électrode nue dont l'extrémité est immergée dans le flux est disposée de façon à former un angle aigu avec la surface de la pièce et de telle sorte que sa projec- tion sur le plan du joint ou de la ligne de dépôt de métal soit confondue avec celle-ci dans la zone où s'effectue le passage de: courant:. , l'électrode et la pice étant reliées à une source appropriée de courant de soudage. Le courant passant de l'élec- trode. à la pièce après un amorçage approprié fond l'extrémité de l'électrode dont le métal se dépose sur la pièce.
L'opérateur abaisse progressivement l'électrode an fur et à mesure de sa fusion, en la maintenant parallèle à elle-même, et sans lui faire subir'la translation par rapport à la pièce.
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C'est le point de dépôt de métal qui se déplace le long du joint souder, au fur et à mesure de l'usure de l'électrode. La tension de soudage appropriée à l'opération est obtenue et maintenue EU réglant l'inclinaison de l'électrode sur la pièce et en maintenant , la pression sur. celle-ci sensiblement constante au cours de 1'usure.
La tension entre l'électrode et la pièce est décelée par un moyen ¯approprié, un voltmètre ou un appareil sonore, par exemple, aver- tissant l'opérateur des variations de tension* de façon qu'il puisse maintenir cette tension entre deux limites déterminées. La partie du flux non fondu située sur l'électrode, .en arrière de la zone de passage du courant, constitue un point d'appui pour l'électrode qui permet un réglage à peu'près automatique de l'enfoncement de l'électrode, lorsqu'on maintient la pression sur celle-ci sensi- blement constante.
La baisse de l'électrode est d'autant plus ra- pide que l'électrode est maintenue plus près de la verticale, de sorte que l'opérateur peut modifier facilement cette vitesse d'en- traineemnt en inclinant plus ou moins cette électrode, En consé- quence, si la tension s'élève au-dessus de la valeur appropriée, il suffit de relever l'extrémité libre de l'électrode , etinver- sement.
La soudure peut se faire pour des valeurs diverses de l'angle de l'électrode avec la pièce, mais, en général, le réglage devient difficile quand cet angle dépasse 45 L'épaisseur du dépôt dépend de l'angle de l'électrode avec la pièce, ainsirque du diamètre de l'électrode, et ces deux facteurs sont les seuls influant sur cette épaisseur. Pour une électrode de diamètre donné,'on peut augmenter l'épaisseur du dépôt en augmentant l'angle de l'électrode avec la pièce, et inversement. Quel que soit l'angle, il n'y a pas a crain- dre de court-circuit entre l'électrode et la pièce, car la composi- tion du soudage non fondue qui est interposée est électriquement isolante.
La figure 1 représente schématiquement le procédé de l'inven- tion, pour le soudage de deux plaques.
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La figure 2 représente schématiquement la position préférée de l'électrode par rapport à la pièce à souder, avec une partie non fondue de l'électrode au-dessus d'une partie non soudée du joint, faisant un angle aigu par rapport à celui-ci.
Sur la figure 1, on voit le procédé de l'invention appliqué à la soudure à rapprochement de deux placues P. La soudure se fait en allant vers la droite, sur le dessin, et la partie terminée W de la soudure est représentée sur la gauche. Une couche F de com- position de soudage fondue, recouvre une partie de la soudure ter- minée et est à son tour recouverte par une couche de composition de soudure non fondue, c A droite, à l'endroit où l'opération de soudage est en cours, dans une zone de soudage, l'extrémitée fondue 10 d'une électrode nue E est legée dans un joint de soudure S, entre les plaques P et elle est entièrement recouverte d'une couche épaisse d'une composition de soudure c Comme cela est représenté,
le joint de soudure S est rempli et recoutert de la composition C.
La figure 2 représente schématiquement la position de l'élec- trode E, par rapport à la pièce à souder. Cette électrode est portée par un support H et elle est reliée à une source de courant, telle qu'une géneratrice G, par un conducteur L, tandis que la pièce est reliée par une résistance R à la source de courant par un conducteur L'. Un voltmètre V est monté entre l'électrode et la pièce.
Le porte-électrode utilisé peut être fixé à l'extrémité de l'électrode E, ou bien is peut être monté à coulissement, de façon à pouvoir le déplacer le long de l'électrode à mesure que la soudure s'effectue.
En pratique, il est possible d'utiliser les mêmes courants de soudure que ceux qui sont en général utilisés pour la soudure automatique. De préférence, on utilise du courant alternatif., mais on peut utiliser du courant continuo La vitesse de soudure est déterminée, d'abord, par le courant de soudure, et la tension est réglée, d'abord, par le diamètre de l'électrode utilisée. Par exemple, on peut souder une plaque d'acier de 13mm d'épaisseur à
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une vitesse d'environ 3C centimètres par minute, en utilisant une électrode constituée par un fil nu de 13mm de diamètre, une ten- sion d'environ 34 volts et un courant d'environ 1000 ampères. ampères
On peut utiliser des courant allant jusqu'à 2700 ou plus.
De légè- res variations dans le: courant utilisé n'ont que peu d'effet sur la qualité de la soudure produite, mais modifient la vitesse de, la soudure.
Une composition de soudure appropriée comporte, de préfé- rence comme ingrédients principaux, de la silice, au moins un constituant basique consistant en un oxyde alcalino-terreux tel que la chaux ou la magnésie, ou un mélange de ces corps et d'alu- mine. Les constituants acides et basiques de la composition de soudure doivent réagir, la composition doit être sensiblement anhydre et exempte de gaz, et toutes les réactions provoquant le dégagement de quantités nuisiblede gaz pendant la soudure doi- vent être sensiblement effectuées avant que la composition soit utilisée pour la soudure. On peut réaliser ces conditions en fon- dant, au préalable, un mélange des constituants, par exemple dans un four électrique.
Un avantage particulier du procédé de l'invention est que le dépôt obtenu contient, en général, sensiblement la même quantité . en de métal par unité de longueur qu'il y a dans l'électrode par unité de longueur. Pour cette raison, en soudant des t8les allant jusqu'à
13mm d'épaisseur, on utilise avantageusement,une électrode de sou- dure de même diamètre que celui des tôles. Pour des tôles plus épaisses, les soudures sontfaites, de façon commode, en plus d'une passe.
Toutefois, il est possible d'obtenir un dépôt contenant plue qu'il n'y en a dans l'électrode par unité de longueur/ de métal par unité de longueur, en maintenant l'électrode sur la pièce suivant un angle moins,aigu, par exemple aunvisinage de 45
Le procédé de.l'invention convient particulièrement bien pour faire des soudures d'angle, car le dépôt obtenu contient sensible- ment la même quantité de métal que l'électrode. Ceci permet, lors- que l'on veut avoir une soudure d'angle ayant un volume déterminé
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de métal par unité de section transversale, de choisir une électrode de dimension telle qu'elle contienne ce volume de métal par unité de section transversale.
Lorsque ceci est réalisé, les conditions relatives à la dimension du bourrelet de soudure produit et à la quantité de métal déposé sont auto- matiqueemtn satisfaites. En conséquence, on n'a pas besoin de tenir compte de l'habileté de l'opérateur pour obtenir des soudures d'angle.