BE544305A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne des perfectionnements à la fabrication des électrodes, de soudure par fusion. 



   Un des problèmes posés par la soudure à électrode fu- sible, où l'électrode constitue le métal d'apport, est la poro- sité du métal déposé qui diminue la résistance mécanique de la sou- dure. Comme l'aluminium est un réducteur'bien connu, il a été pro- posé d'ajouter de l'aluminium à l'électrode de soudure, mais cette addition rend les métaux ferreux impropres au façonnage et au tréfilage en fil du calibre voulu. La Demanderesse a cependant dé- /couvert qu'on peut utiliser avantageusement des revêtements dont le principal constituant est de l'aluminium dans de nombreux types de soudures, si ces revêtements sont appliqués conformément aux principes de la présente invention. 

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   Dans les machines à souder automatiques récentes, lé fil-électrode avance de façon continue à travers une   porte-élec-   -brode dans lequel l'électrode fait contact électrique, par frotte- ment, avec un manchon au travers duquel le courant de soudure est appliqué au fil. La surface de l'électrode doitdonc être lisse et : résistante à l'usure par frottement. En outre, pour remplir pleine- ment son rôle d'électrode, le fil à revêtement d'aluminium doit non seulement avoir une surface lisse mais l'épaisseur du revêtement d'aluminium doit être régulière. 



   La présente invention a poar but de procurer une électrode' de soudure perfectionnée et-un procédé de fabrication de cette électrode. 



   Suivant l'invention,   -le   fil qui doit être muni de son revêtement est nettoyé de façon classique, par exemple par chauffa- ge dans l'air ou à la flamme de façon à enlever tout lubrifiant, ' et décapage dans une solution acide pour enlever tout oxyde formé sur le fil. Le fil est ensuite rapidement introduit dans une atmos- phère réductrice ou non oxydante,   ou-il   est chauffé, et de là dans un bain d'aluminium en fusion tout en restant protégé par cette atmosphère réductrice. Le fil est chauffé à une température d'au ' moins   11500F   (621 C), si le bain contient du silicium, et au moins 1200 F (650 C) si le bain est en substance de l'aluminium pur, et dans les deux' cas le fil est, de préférence, porté à la tempéra- ture du bain.

   Le bain peut consister en aluminium relativement pur à part les impuretés normales, ou bien il peut contenir jusqu'à en- viron   12,5%   de silicium-afin de réduire la formation de l'alliage fer-aluminium qui est cassant. Si on utilise dit silicium, il faut en ajouter au moins 2%, la quantité ajoutée étant de préférence comprise entre 2 et 8%, le pourcentage de 4% étant préférable. Dans le 'cas d'aluminium pur, le bain de revêtement en fusion est mainte- nu à une température comprise entre 1225 F (663 C) et   1300 F     (705 C),   de préférence environ 1250 F (677 C), et le temps d'immersion est réglé de façon à produire un revêtement de moins de 0,40 once par 

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 pied carré (1,22 gramme par dm2).

   Si on ajoute du silicium au bain, le bain dé revêtement en fusion est maintenu à une tempéra- ture comprise entre 1100 F (593 C) et   1300 F   (705 C), de préfé- rence environ   1250 F   (677 C), et le temps d'immersion est réglé de façon à produire un revêtement de moins de 0,3 once par pied carré (0,91 gramme par dm2), de préférence entre 0,1 once et 0,22 once par pied   carré \  (0,305 et 0,671 gramme par dm ). Le fil avec son revêtement est retiré du bain et on laisse le revêtement se so- lidifier. 



    @   
Après solidification, le fil avec son revêtement est tré- filé à froid au moins suffisamment pour que toute la profondeur du revêtement soit travaillée. A cet effet, la réduction de section transversale doit être d'au moins   10%   en diamètre. 



   Le fil constituant le support du revêtement peut être en tout métal qu'on désire utiliser comme métal d'apport. Dans la plu- part des cas,   il'   s'agira de métal ferreux au carbone simple; d'allia. ges ou d'aciers "inoxydables". On peut aussi garnir d'un revête- ment des métaux non ferreux comme le titane, le nickel, le cuivre et leurs,.alliages. Comme toujours en soudure avec métal d'apport, le métal de'support, est choisi de façon à donner une zone de fusion ayant des caractéristiques semblables à celles du métal à souder. 



  Un type d'électrode fréquemment utilisé est du métal ferreux à faible teneur en métalloïdes. Une composition,courante est :   0,05%   max.'de carbone 
0,17 " manganèse 
0,025 " phosphore 
0,035 " soufre 
0,03 " silicium 
0,05 " cuivre On a pu, avec. succès, revêtir d'aluminium en substance pur du fil. d'acier contenant : 

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   0,05%   de carbone   0,12%   de manganèse   0,012%   de phosphore   0,035   de soufre   0,01%   de silicium le reste étant du fer et les impuretés normales. 



  Un fil. d'un diamètre d'un huitième de pouce (env. 3   mm)   de cet acier est chauffé 'dans l'air pour enlever les lubrifiants et décapé ensuite dans une solution d'acide chlorhydrique à   10%   en poids afin d'enlever les oxydes du fil. A la sortie du bain de déca- page,le fil est lavé dans l'eau chaude et.introduit dans une atmos- phère réductrice comprenant de l'ammoniaque décomposé, et'porté à une température d'environ 1250 F (677 C).. Sans être exposé à l'air, le fil est ensuite introduit dans un bain d'aluminium en substance pur, à part les éléments de contamination,   où' il   est main- tenu à une température d'environ   1250 F   (677 C). Le temps d'immer- sion est réglé de façon,à produire un revêtement de 0,3 once par pied carré (0,91 gramme par dm ) de surface de fil.

   Après solidifi- cation   du   revêtement sur le fil, celui-ci est tréfilé à froid pour réduire son'diamètre d'environ 11%. 



   Un autre fil d'acier couramment utilisé a la composition suivante : 
0,07 à   0,14%   de carbone 
0,75 à   1,05%   de manganèse 
0,025% max. de phosphore   0,030%   max. de soufre 
0,3 à 0,6% de silicium Un revêtement d'aluminium à teneur en silicium a été appliqué de façon satisfaisante sur un fil de 3/32 pouce (2,8 mm) en un acier de ce genre ayant la composition suivante : 
0,14% de carbone   0,99%   de manganèse   0,020%   de phosphore   0,019%   de soufre   0,37%   de silicium 

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Le fil estnettoyé par chauffage dans l'air de façon à brûler tous les lubrifiants volatils et est ensuite décapé dans .'une solution d'acide chlorhydrique à 10% en poids pour enlever les oxydes formés. 



   Le fil est ensuite lavé à fond dans de l'eau chaude etintroduit dans une atmosphère réductrice composée d'ammoniaque dissocié, dans la- ruelle il est porté à 1250 F   (677 C).   Le fil, maintenu dans la même atmosphère, pénètre ensuite dans un bain d'aluminium en fusion contenant 3% de silicium et maintenu   à   une température de   1250 F   (677 C).

   Le temps d'immersion est réglé de façon à obtenir un revê- tement de 0,19 once par pied carré   (0,58     gramme   par dm2) de sur- face de fil.   Après   solidification du revêtement, le fil. avec son    revêtement   est étiré à froid de façon à obtenir une réduction de section transversale de 11% environ afin de travailler le revête- ment dans toute sa profondeur et obtenir une électrode à revête- ment lisse et uniforme. 



   Les électrodes revêtues d'aluminium comme précité permet- 
Lent, dans le cas   d'un   fil en métal ferreux, d'utiliser des courants de soudure plus intenses, puisque l'aluminium est un meilleur con- ducteur 'que le fer, et admettent donc des vitesses 'de soudure plus grandes. L'aluminium rend le dépôt de métal d'apport plus, fluide, et cet avantage ajouté à l'effet réducteur de l'aluminium fait qu'on obtient des dépôts plus réguliers et moins poreux, surtout dans le cas des   appareils à   souder "automatiques" où l'are est protégé par un courant gazeux ou bien le métal est déposé sous la   protec-   tion   d'un   fondant. 



   Quoique différentes formes d'exécution de l'invention aient été décrites, il va de soi que   'celles-ci   ne sont'données qu'à titre   décuple   et que diverses autres formes   d'exécution peuvent     tre réalisées   dans le cadre de la présenteinvention. 



    REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1.- Procédé de fabrication d'électrodes à revêtement d'aluminiuym caractérisé en ce qu'on fait passer le fil d'électrode notloyé dans un bain contenant principalement de l'aluminium en <Desc/Clms Page number 6> fusion, et on laisse le revêtement se solidifier., le fil étant porté, avant de passer dans le bain, à une température approzima- tivement égale à celle du bain.

   2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil est nettoyé de façon à enlevai- tout oxyde et le fil nettoyé est protégé contre toute oxydation avant son passage dans le bain de revêtement.

   3. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé on ce que le fil nettoyé est chauffé dans une atmosphère non oxydante.

   4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bain contient entre 2 et 12,5% de silicium.

   5. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le temps d'immersion du fil dans le bain est réglé de façon que le revêtement appliqué soit inférieur à 0,4 once par pouce carré (1,22 gramme par dm2).

   6. - Procédé suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le temps d'immersion est réglé de façon à produire un revêtement dont le poids est compris entre 0,10 et 0,22 once par pouce carré'(0,305 et 0,671 gramme par dm2).

   7. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on maintient la température du bain entre 1220 F (660 C) et 1300 F (705 C).

   8.- Procédé suivant la revendication 4., caractérisé en ce que le bqin est maintenu à une température c'omprise entre 1100 F (593 C) et 1300 F (705 ).

   9. - Procédé suivant l'une quelconque'des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil avec son revêtement est' tréfilé à froid pour condenser le revêtement et réduire le calibre du fil à celui de l'électrode désirée.

   10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le fil est tréfilé à froid de façon à réduire son diamètre d'au moins 10%. <Desc/Clms Page number 7>

   @ @ ,il 4 - Electrode à revêtement d'aluminium fabriquée parle procedé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.

   12. - Procédé de fabrication d'électrode à revêtement d'aluminium, en substance comme décrit ci-dessus.