<Desc/Clms Page number 1>
ELECTRODE DE SOUDURE POUR DEPOT DE METAL ET SON PROCEDE DE FABRICATION .
Les électrodes pour soudage dur sont habituellement classées en quatre groupes, qui comprennent :
1) les électrodes à bas alliage
2) les électrodes à haut alliage
3) les électrodes ne contenant pas de fer, et enfin
4) les électrodes en métal dttx.
C'est au type de ces dernières que se rapporte la présente invention. Les électrodes des trois premiers groupes consistent habituellement en fils mas- sifs enrobés, qui donnent un dépôt de soudure homogène, à l'encontre des électrodes du quatrième groupe qui donnent un dépôt hétérogène. Ce dernier type est jusqu'ici exécuté sous forme tubularie le tube étant constitué en acier doux, tandis qu'un métal dur, par exemple du carbure de wolfram, est introduit à l'intérieur de ce dernier sous la forme de grains plus ou moins finement pulvérisés; les grains étant introduits par une des extrêmi- tés après découpage des tubes. Dans le cas où les tubes sont réalisés hors d'une bande par cintrage et par exemple soudure longitudinale, les grains peuvent être introduits simultanément au cintrage.
Lors de la soudure,la température ne peut etre suffisamment élevée pour permettre aux grains de fondre, mais les grains doivent être maintenus. dans la matrice formée par le tube d'acier en fusiona L'acier sert ainsi de liant pour le carbure très résistant à l'usure. Pour améliorer les propriétés soudantes, les tubes sont généralement enrobés extérieurement suivant des méthodes traditionnelles.
Les électrodes tubulaires comportent cependant certains incon- vénients au point de vue économique et technique, lesquels sont éliminés par l'emploi des électrodes et de la méthode conformes à la présente invention.
Les électrodes tubulaires suivant l'invention sont caractérisées en ce qu'elles sont constituées en un noyau central en métal, par exemple en acier, lequel est entouré d'un recouvrement non métallique formant liant, contenant des particules de métal dur, par exemple du carbure de wolfram.
Le liant devra de préférence favoriser les propriétés soudantes. On a trouvé qu'une telle électrode assure une opération de soudage plus favorable que
<Desc/Clms Page number 2>
des électrodes tubulaires. Celles-ci possèdent une mauvaise conductibilité calorifique, de sorte que les tubes sont facilement surchauffes et devien- nent incandescents. On est par suite forcé de prévoir une épaisseur si é- levée pour les parois du tube que la teneur en acier par rapport au métal dur est défavorablement élevée au point de vue de l'usureo Avec un fil- noyau homogène conformément à la présente invention cette teneur en acier peut être maintenue plus basse.
Une cause de difficultés en soudant au moyen d'électrodes tubu- laires est constituée par le fait que l'extrémité du tube ne fond pas tou- jours lors de la rupture de l'arc électrique, d'où peut résulter l'écoule- ment d'une partie des grains de remplissage. C'est pourquoi il est formel- lement exigé que le remplissage soit solidément empaqueté dans les élec- trodes tubulaires. De telles difficultés sont totalement supprimées suivant la présente invention.
Dans certains cas,on désire obtenir des électrodes en métal dur de petits diamètres. Si l'on emploie des tubes, les possibilités d'une fa- brication économique sont limitées par la difficulté de remplir, de grains des tubes étroits. En cas d'emploi d'un fil-noyau homogène, il n'existe au- cune limitation de dimensions vers le bas du point de vue fabrication. Les avantages économiques de l'invention apparaissent le mieux dans le cas de pe- tits diamètres, cependant ils sont du reste de nature générale. Ceci ressort de l'exposé ci-après, où se trouve décrit un procédé de fabrication d'électro- des conformément à la présente invention.
Des grains de métal dur pulvérisés, par exemple de carbure de wolfram, sont mélangés avec du silicate de potasse ou de soude ou un autre liant approprié. La viscosité du liant doit être d'autant plus élevée que le grain est de grosseur plus forte, afin que les grains lourds ne puissent tomber vers le bas et ne s'enrichissent dans la partie inférieure de l'élee- trode avant séchage. Dans le cas où l'on désire obtenir un alliage avec la matrice, de sorte que les grains soient retenus en un matériau de base -plus tenace et/ou plus dur, on ajoute de la poudre métallique. On choisit le métal convenablement en tenant compte simultanément des propriétés favori- sant la soudure ou de façon qu'il puisse former un alliage avec le matériau soudé.
Un revêtement composé uniquement de silicate et de grains de carbure donne cependant de très bonnes propriétés soudantes, si l'on emploie une polarité inversée et offre l'avantage par rapport à un mélange supplé- mentaire avec des ingrédients habituels pour recouvrement d'électrode, que la teneur en métal dur dans le dépôt de soudure peut être maintenue au maximum et que les conditions de séchage peuvent varier entre de larges li- mites en ce qui concerne le temps et le température et cela entre 2 à 15 heures de 100 à 200 C Cete dernière circonstance permet que le pourcentage de rupture peut être maintenu à un niveau très bas. Le revêtement peut être réalisé soit par des trempages multiples, soit par pression.
Dans le cas de recouvrement par trempage, cas dans lequel le liant aura une consistance moins épaisse, il est recommandé d'agiter d'une manière continue afin de maintenir les -grains uniformément répartis dans le liant.
En outre des avantages du présente procédé, lesquels ressortent des considérations'précédentes, il faut ajouter qu'il est beaucoup moins coûteux et plus facile de fabriquer des fils que des tubes et de plus des fils conviennent mieux pour recevoir un recouvrement par pression, du fait qu'il est plus facile de fabriquer des fils complètement rectilignes.
Exemple d'exécution.- On mélangea ensemble 5 legs de carbure de wolfram pulvérisé en grains de grosseur allant de 0,15 à 0,30 mm avec 1,5 kgs silicate de potassium d'une viscosité de 475 c P suivant HOppler.
On plongea du fil à souder d'une teneur en carbone de la $ et d'un diamètre de 3 mm dans le mélange et on le sécha à 150 C pendant 3 heures, après quoi on répéta encore deux fois le trempage et le séchage de manière à obtenir un diamètre extérieur final de 7 mm Dans le cas de soudure avec un courant continu de 130 ampères, l'arc électrique brûla de manière stable. On obtint un joint de soudure dépourvu totalement de pores et au micro-examen on constata que les grains de carbure n'étaient pas abimés par l'arc électrique.