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"Electrode de soudure".
L'usage répandu de la soudure électrique dans l'indus- trie mécanique, et spécialement dans la construction navale, a augmenté les besoins d'une production plus économique. Un des moyens pour ce faire a été l'introduction d'électrodes de grand rendement, c'est-à-dire des électrodes ayant un épais revêtement protecteur d'une composition telle qu'il se forme, lors de la soudure, un cratère profond à l'extrémité de l'électrode. Une autre économie a été réalisée également en introduisant de gran- des quantités de poudre métallique dans le revêtement, cette poudre ayant généralement la même composition que le métal à souder.
La plus grande efficacité obtenue par ces électrodes
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de rendement élevé dépend dans une très grande mesure du fait qu'un cratère est formé lors de la soudure, ce qui, à son tour, donnera lieu à une tension d'arc plus élevée et, partant, au développement d'une plus grande énergie dans l'arc, entraînant de ce fait une fusion plus rapide de l'électrode. L'économie, cependant, dépend peu du gain d'énergie mais principalement du gain de temps réalisé au cours de la soudure avec de telles électrodes. Toutefois, l'expérience a montré que le métal de soudure provenant de ces électrodes à revêtement épais ne pré- sente pas la même résistance mécanique que la soudure obtenue avec les électrodes à revêtement relativement mince connues jusqu'à présent.
Ceci dépend du fait que dans le cas de soudure avec des électrodes à fort revêtement, le métal de soudure contiendra des inclusions de poussier et de gaz, tels que de l'oxygène, de l'azote et de l'hydrogène. La raison pour laquelle les électrodes à fort revêtement donnent une moins bonne sépara- tion du poussier et des gaz que les électrodes à revêtement mince dépend probablement du fait qu'en soudant avec des élec- trodes à fort revêtement, avec, concurremment, un plus grand développement d'énergie, le bain de soudure sera plus profond et le recouvrement de poussier plus épais.
La présente invention est relative à une électrode de grand rendement ne comportant pas les désavantages mentionnés ci-dessus, et est principalement caractérisée par le fait que le fil métallique du noyau de l'électrode de soudure est fait en acier ayant une teneur comparativement élevée en carbone, c'est-à-dire une teneur en carbone comprise entre 0,13 - 0,25%, le revêtement de l'électrode de soudure contenant simultanément de la poudre métallique, avantageusement de la poudre de fer, dont la teneur est comprise entre 20 et 80%, et par le fait que l'épaisseur du revêtement est telle que le diamètre extérieur de l'électrode représente au moins 160% du diamètre du fil de noyau.
Etant donné que, suivant l'invention, la teneur en carbone du fil de noyau est aussi élevée qu'on l'a mentionné, on
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obtient un plus grand développement d'oxyde de carbone dans le bain de soudure que ce n'est le cas avec les électrodes cou- rantes employées jusqu'à présent, et ce développement de gaz provoquera une plus grande agitation du bain de soudure et ainsi une meilleure séparation des poches de gaz et du poussier.
On obtiendra, par conséquent, un métal de soudure plus pur et considérablement plus hermétique ayant une résistance mécanique beaucoup plus élevée.
Des essais ont prouvé que l'on pouvait obtenir un métal de soudure mécaniquement meilleur en utilisant pour l'électrode un fil de noyau à teneur en carbone élevée. Des essais comparatifs avec des électrodes contenant respectivement de 0,19 à 0,10% de carbone dans le fil métallique du noyau et 57% de poudre de fer dans le revêtement, ont montré qu'avec le fil de noyau à plus grande teneur en carbone, l'allongement est de 29 à 39% contre 13 à 23% d'allongement pour le métal de sou- dure de l'électrode à plus faible teneur en carbone, et que l'électrode à teneur en carbone plus élevée présente une cons- triction de 55 à 57 contre seulement 19 à 40% dans le métal de soudure provenant de l'électrode à plus faible teneur en carbone.
Les électrodes à teneur en carbone plus élevée ont donné une limite à la rupture de 44 à 48 kgs. par mm2, tandis que les électrodes à teneur en carbone plus faible ont donné seulement une limite à la rupture de 42 à 45 kg. par mm2.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le revêtement aura une épaisseur telle que le diamètre extérieur de l'électrode représente au moins 160% de celui du fil métallique du noyau.
L'invention n'est pas limitée à une certaine composition de revêtement, vu que celui-ci peut avoir toute composition connue et contenir par exemple du kaolin, de l'amiante, du quartz, des bioxydes de titane, des silicates de différentes sortes,et dif- férents carbonates tels que spath calcaire, dolomie, spath de
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fer et carbonate de manganèse, toutes ces substances ou une partie étant dosées de façon appropriée, tandis qu'on utilise avantageusement comme liant du silicate de potasse ou de soude.
Il est également intéressant d'incorporer une petite quantité de compositions organiques dans le revêtement afin de servir, d'une part, comme liant et, d'autre part, à fournir une protection contre les gaz. D'une manière connue, le revêtement peut également contenir certains métaux alliés désirés, par exemple du chrome, du nickel et du manganèse, en plus de la quantité de poudre de fer susmentionnée. Ainsi, par exemple, une électrode destinée à donner un métal de soudure contenant du manganèse, peut contenir 4 % de manganèse comme métal ou alliage, avantageusement du ferro-manganèse.
REVENDICATIONS
1) Electrode de soudure pour la soudure à l'arc élec- trique de fer ou d'acier non allié ou à faible alliage, carac- térisée par le fait que le fil métallique du noyau a une teneur en carbone d'au moins 0,13%, et que le revêtement contient de la poudre métallique en quantité comprise entre 20 et 80%, et par le fait que l'épaisseur du revêtement est telle que le dia- mètre extérieur de l'électrode représente au moins 160% de celui du fil métallique du noyau.
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"Welding electrode".
The widespread use of electric welding in the mechanical industry, and especially in shipbuilding, has increased the need for more economical production. One of the means to do this has been the introduction of high efficiency electrodes, that is to say electrodes having a thick protective coating of a composition such that a crater is formed during welding. deep at the end of the electrode. Another economy has also been achieved by introducing large quantities of metal powder into the coating, this powder generally having the same composition as the metal to be welded.
The highest efficiency obtained by these electrodes
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of high efficiency depends to a very great extent on whether a crater is formed during welding, which in turn will result in a higher arc voltage and hence the development of a greater energy in the arc, thereby causing the electrode to melt more quickly. The economy, however, depends little on the energy saving but mainly on the time saving achieved during welding with such electrodes. However, experience has shown that the weld metal from these thick coated electrodes does not exhibit the same mechanical strength as the weld obtained with the relatively thin coated electrodes known heretofore.
This depends on the fact that in the case of welding with electrodes with a strong coating, the weld metal will contain inclusions of dust and gases, such as oxygen, nitrogen and hydrogen. The reason why heavily coated electrodes give poorer dust and gas separation than thin coated electrodes probably depends on the fact that in welding with heavily coated electrodes, with, concurrently, a greater advantage. high energy development, the weld pool will be deeper and the dust cover thicker.
The present invention relates to a high efficiency electrode not having the disadvantages mentioned above, and is mainly characterized in that the metal wire of the core of the welding electrode is made of steel having a comparatively high content of carbon, that is to say a carbon content of between 0.13 - 0.25%, the coating of the welding electrode simultaneously containing metal powder, preferably iron powder, the content of which is between 20 and 80%, and by the fact that the thickness of the coating is such that the outside diameter of the electrode represents at least 160% of the diameter of the core wire.
Since, according to the invention, the carbon content of the core wire is as high as mentioned, we
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obtains a greater development of carbon monoxide in the solder bath than is the case with the current electrodes employed heretofore, and this development of gas will cause greater agitation of the solder bath and thus better separation of gas pockets and dust.
A purer and considerably more hermetic weld metal with a much higher mechanical strength will therefore be obtained.
Tests have shown that a mechanically better weld metal can be obtained by using a high carbon core wire for the electrode. Comparative tests with electrodes containing 0.19 to 0.10% carbon in the core metal wire and 57% iron powder in the coating, respectively, have shown that with the core wire with a higher content of carbon, the elongation is 29-39% versus 13-23% elongation for the weld metal of the lower carbon electrode, and the higher carbon electrode has a higher carbon content. constraint of 55 to 57 against only 19 to 40% in the weld metal from the lower carbon electrode.
The higher carbon content electrodes gave a breaking point of 44 to 48 kgs. per mm2, while the lower carbon electrodes gave only a tensile strength of 42 to 45 kg. per mm2.
As mentioned above, the coating will have a thickness such that the outside diameter of the electrode is at least 160% of that of the core wire.
The invention is not limited to a certain coating composition, since the latter can have any known composition and contain for example kaolin, asbestos, quartz, titanium dioxide, silicates of various kinds. , and various carbonates such as calcareous spar, dolomite, spar of
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iron and manganese carbonate, all or part of these substances being appropriately dosed, while the binder of potassium or sodium silicate is advantageously used.
It is also advantageous to incorporate a small amount of organic compositions in the coating in order to serve, on the one hand, as a binder and, on the other hand, to provide protection against gases. In a known manner, the coating can also contain certain desired alloy metals, for example chromium, nickel and manganese, in addition to the amount of iron powder mentioned above. Thus, for example, an electrode intended to give a weld metal containing manganese can contain 4% of manganese as metal or alloy, advantageously ferro-manganese.
CLAIMS
1) Welding electrode for electric arc welding of iron or unalloyed or low alloy steel, characterized in that the core metal wire has a carbon content of at least 0 , 13%, and that the coating contains metal powder in an amount between 20 and 80%, and in that the thickness of the coating is such that the external diameter of the electrode represents at least 160% of that of the core metal wire.