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ELECTRODE DE SOUDURE.
La présente invention est relative à des électrodes de soudure comportant un fil formant noyau en un alliage à base de nickel, et un revêtement formant fondant.
Dans les électrodes de soudure de ce type, il est connu de prévoir que l'enveloppe formant fondant contienne du carbonate de calcium et du fluorure de calcium, avec de préférence la composition suivante :
EMI1.1
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 37 <SEP> à <SEP> 47 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> fluorure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 30%
<tb>
<tb>
<tb> ferro-titane <SEP> (contenant <SEP> 25% <SEP> de <SEP> titane) <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 20 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> ferro-niobium <SEP> (contenant <SEP> 50% <SEP> de <SEP> niobium) <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 30 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> bentonite <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> dextrine <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP>
<tb>
Les fils formant noyaux contiennent, en général, au moins 75 % de nickel, au moins 10 % de chrome et pas plus de 10 % de fer.
Ces électrodes peuvent être utilisées avec du courant alternatif et du courant con- tinu, mais on a trouvé en pratique que les électrodes tendaient à produire des soudures poreuses à moins d'être cuites à environ 260 0 juste avant leur utilisation.
Suivant la présente invention, cette tendance d'une électrode non cuite est considérablement réduite ou entièrement éliminée en réduisant la quantité de carbonate de calcium contenue dans l'enveloppe formant fondant, en introduisant de la cryolithe dans cette enveloppe et en remplacant une partie ou tout le fluorure de calcium par du fluorure de baryum.
Le fil formant noyau d'une électrode suivant l'invention consis-
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te en un alliage à base de nickel, de préférence un alliage nickel-chrome- fer,contenant de 75 à 85% de nickel, de 10 à 16% de chrome et de 4 à 10 % de fer.
L'enveloppe ou revêtement préféré est formé à partir d'un liant soluble dans l'eau et d'une composition consistant, en poids, en 10 . 30 % de carbonate de calcium, 5 à 25% de fluorure de baryum, 10 à 50 % de cryolithe, 1,5 % ( de préférence, au moins 4) à 16 % de niobium (comme ferro- niobium), 0, 2 % (de préférence, au moins 4,8) à 4,8% de titane (sous for- me de ferro-titane) et 2 à 5 % de bentonite.
On voit que cette enveloppe est caractérisée par la présence de cryolithe et de fluorure de baryum et par la relativement faible quantité de carbonate de calcium. Cette cryolithe non seulement réduit la porosité de la soudure mais encore permet le séchage du revêtement à des températures relativement basses (1200 à 200 C), et il n'est pas nécessaire de cuire en- suite l'électrode à environ 260 C.
Il est désirable que le carbonate de calcium ne constitue pas plus de 6 % en poids de l'électrode recouverte totale ou 20% de l'envelop- pe formant fondant, mais 15% au moins est préférable. Avec des pourcenta- ges plus élevés, il yra une légère tendance à la porosité dans la soudure au départ de chaque passe de soudage.
Le titane,dans le revêtement préféré, est utile pour réduire toute tendance de la soudure de craquer à chaud et pour augmenter le bon état de la soudure, Les ferro-alliages par lesquels le titane et le niobium sont introduits dans le recouvrement seront relativement élevés en titane et en niobium, puisque le fer n'est pas un constituant désirable du recouvrement.
En pratique, le métal de soudure contient toujours du silicium, puisqu'une petite quantité de silicium existe toujours, soit dans le fil de noyau lui-même,soit dans les ingrédients fondants. Il est connu que la tendance de craquement à chaud augmente avec la quantité de silicium. mais elle peut être réduite par la présence de niobium, et a'est pour cette rai- son que le recouvrement en contient. La quantité totale de niobium de- vrait être en tous cas telle que, dans le métal de soudure déposé, le rap- port du niobium au silicium soit au moins de 4,5 pour 1.
Si on le désire, le niobium peut être entièrement ou partielle- ment compris dans le fil de noyau au lieu d'être prévu dans le recouvre- ment.
Dans un exemple, une électrode satisfaisante contenait un fil de noyau de la composition suivante :
EMI2.1
<tb> carbone <SEP> 0,06 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> manganèse <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> soufre <SEP> 0,008%
<tb>
<tb>
<tb> silicium <SEP> 0,20 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> cuivre <SEP> 0,20%
<tb>
<tb>
<tb> magnésium <SEP> 0,03 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> fer <SEP> 6,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> chrome <SEP> 14,0 <SEP> %
<tb>
<tb> nickel <SEP> le <SEP> reste
<tb>
Le revêtement formant fondant ayant la composition suivante :
EMI2.2
<tb> carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 16 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> fluorée <SEP> de <SEP> baryum <SEP> 23 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> cryolithe <SEP> (Na3AlF6) <SEP> 22 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> ierro-50 <SEP> niobium <SEP> 30M
<tb>
<tb> ferro-40 <SEP> titane <SEP> 6 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> bentonite <SEP> 3%
<tb>
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Ces ingrédients secs sont liés par 3 % de dextrine et assez d'eau pour rendre le mélange extrudable autour du fil de noyau.
Les combinaisons suivantes de diamètres de fil formant noyau et de diamètres totaux ont été trouvées intéressantes pour la production de soudures ductiles en bon état, sans possibilité de craquer à chaud et virtuellement libres de porosité
EMI3.1
<tb> Diamètr" <SEP> Diamètre <SEP> total
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> Diamètre <SEP> total <SEP>
<tb>
<tb> 3/1611 <SEP> 0,260"
<tb>
<tb> 5/32" <SEP> 0,230"
<tb>
<tb> 1/8" <SEP> 0,190"
<tb>
<tb> 3/32" <SEP> 0,140"
<tb>
<tb> 0,075" <SEP> 0,110"
<tb>
Les électrodes suivant l'invention peuvent être utilisées pour solder des alliages à base de nickel et des métaux ferreux.
Si le métal à souder est un aeier ferritique ou inoxydable ou comporte une quantité élevée de silicium, il est généralement avantageux de s'assurer que la quantité de niobium de l'électrode soit élevée,et de réaliser cela en introduisant jus- qu'à 2 % de niobium dans le noyau. La raison en est que, si la quantité de fer du métal à souder est élevée, du fer sera enlevé par le métal de sou- dure, ce qui exige ainsi un rapport plus élevé niobium-silicium pour empê- cher le craquement à chaud. De même, du silicium peut être enlevé par le métal de soudure lorsque des fontes à haute teneur en silicium sont soudées, ce qui peut exiger ainsi une augmentation de la quantité de niobium.
Bien que 3.'avantage le plus important obtenu grâce à l'invention est la disposition virtuelle de la porosité de soudure (comme montré à l'exa- men radiographique) lorsque l'électrode est fondue par courant alternatif ou continule revêtement de l'électrode est avantageux en ce qu'il est dur ou adhérent et mène à de bons contours de gouttes, spécialement dans les soudures à recouvrement de petites dimensions.