<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention, due à Mr. R. J. MOUTON, est relative à une électrode pour le soudage à l'arc des aciers au carbone ou faiblement alliés, électrode compor- tant une âme en acier ferritique entourée uniformément par un enrobage basique homogène contenant entre 50% et
85% en poids d'un mélange de poudres métalliques ayant une composition analogue à celle du métal de l'aâme et de pou- dres métalliques ayant une composition désoxydante, et présentant un diamètre au moins égal à deux fois le diamè- tre de l'âme. Une.telle électrode a déjà été décrite dans le brevet français 937.212.
Dans le présent. mémoire, l'expression "enrobage basique" désigne un enrobage dans lequel, abstraction fai- te des poudres métalliques, la somme des carbonates et des composés fluorés est supérieure à celle des autres élé- ments, les composés fluorés étant présents .dans la propor- tion d'au moins un sixième de la somme des carbonates et des composés fluorés,,
Les électrodes connues de ce type particulier conviennent mal pour l'exécution de la première passe de soudures d'angle particulièrement lorsqu'on assemble une surface verticale, à une surface horizontale.
En effet, de telles soudures présentent avantageusement une surface plane tandis que les électrodes basiques susdites ne permettent de réaliser en une passe que des cordons à surface convexe dont la convexité est d'autant plus marquée que leur épais- seur est plus grande et que la position de la bissectrice de l'angle s'écarte plus de la direction verticale.
En pratique, de tellcs soudures d'angle sont done exécutées, de préférence, avec des électrodes qui se différencient essentiellement deces électrodes basi
<Desc/Clms Page number 2>
par le caractèré acide de l'enrobage. Une telle électrode acide est décrite par le brevet français 897.025.
Ces élec- trodes acides permettent en général de réaliser en une seul passe des soudures d'angle à surface plane mais elles pré- sentent l'inconvénient de déposer, à compositions équivalen tes, un métal plus sensible au vieillissement et aux fissurations que l'acier correspondant déposé par des élec- trodes basiques. ,
L'inventeur a découvert qu'en ajoutant à l'en- robage basique des oxydes de titane dans une proportion de 10% à 35% en poids à sec par rapport aux constituants autres que les poudres métalliques, on obtient des élec- trodes permettant de réaliser, en première passe, des sou- dures d'angle à surface plane. Cppendant, ces électrodes, enrobées par exemple à un diamètre de 2 fois le diamètre de l'âme, déposent un métal poreux.
Il a ensuite découvert que de défaut pouvait être éliminé en donnant à l'enrobage une épaisseur supérieure à 2,2 fois et, de préférence, à 2,4 fois le diamètre de l'âme. Enfin, l'inventeur a décou- vert que, en vue de l'application précitée, le diatmètre d'enrobage devait être limité à trois fois le diamètre de l'âme et que ce dernier ne pouvait dépasser 6,5 mm lorsque la bissectrice de l'angle était verticale et environ 4 mm lorsque cette bissectrice était inclinée de 45 . Ces ré- sultats étaient imprévisibles sur la base de la technique connue en la matière.
Une telle électrode se distingue des électrodes basiques connues par la teneur en oxydes de titane et par l'épaisseur de l'enrobage. Contrairement aux électrodes basiques connues, elle permet l'exécution de soudures d'an- gle à surface plane tout en ne présentant pas la sensibili- té aux fissurations et au vieillissement qui caractérise
<Desc/Clms Page number 3>
les électrodes acides correspondantes.
Dans une forme d'exécution avantageuse, parmi les constituants de l'enrobage autres que les poudres métalliques, on trouve les substances suivantes dans les proportions relatives en poids à sec : - carbonates 20% à 45% - composés fluorés 10% à 35% silicates contenant au moins 50% de silice :
10 à 40%.
De préférence, le diamètre extérieur de l'enro- bage est rompris entre 2,4 et 3 fois le diamètre de l'âme en métal ferreux.
De préférence, également, les métaux en poudre qui sont destinés à enrichir le déport ainsi qu'à le désoxy- der, sont contenus dans l'enrobage dans une proportion comprise entre 60% et 75% du poids de cet enrobage.
S'il s'agit de souder des aciers ordinaires, le mélange des poudres métalliques contient par exemple 85% de fer en poudre et 15% d'alliages de fer, de manganèse et de silicium.
La proportion d'oxydes de titane dans l'enrobage est avantageusement comprise entre 15% et 25% du poids total des constituants de l'enrobage autres que les poudres métalliques.
Les proportions relatives préférentielles d'au- tres constituants sont les suivantes ; -30% à 45% de carbonates tels que le carbonate de calcium, - 20 % à 30% de composés fluorés tels que le fluo rure de calcium, - 15% à 25% de silicates secs contenant au moins
50% de silice.
<Desc/Clms Page number 4>
Dans un cas particulier, l'électrode suivant l'in- vention présente les caractéristiques suivantes : - l'âme est constituée par un fil d'acier doux effervescent d'un diamètre de 4 millimètres, - l'enrobage a un diamètre extérieur de 10 mil- limètres et comprend le mélange des produits suivants prié à sec :
EMI4.1
<tb> - <SEP> poudre <SEP> de <SEP> fer <SEP> 62%
<tb>
<tb> - <SEP> poudre <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> 3,5%
<tb>
<tb> - <SEP> poudre <SEP> de <SEP> ferro-silicium <SEP> à <SEP> 75%
<tb> de <SEP> Si <SEP> 2,5%
<tb>
<tb> - <SEP> carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 105%
<tb>
<tb> - <SEP> Spath-fluor <SEP> 8,5%
<tb>
<tb> - <SEP> rutile <SEP> 7,5%
<tb>
<tb> - <SEP> silicate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 5,5%
<tb>
On voit que l'enroage de cette électrode ré- pond bien aux conditions indiquées plus haut puisque :
a) le diamètre extérieur vaut 2,5 fois le diamètre de l'âme, b) la proportion des métaux en poudre est de 68%, c) les autres constituants de l'enrobage sont présents dans les proportions relatives ci-après :
EMI4.2
<tb> - <SEP> carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 33%
<tb>
<tb> -spath-fluor <SEP> 26,5%
<tb> (faisant <SEP> ensemble <SEP> plus <SEP> de <SEP> la
<tb> moitié <SEP> de <SEP> ces <SEP> autres <SEP> constituants)
<tb>
<tb> -oxydes <SEP> de <SEP> titane <SEP> 23,5%
<tb>
<tb> -silicate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 17%
<tb>
Une telle électrode dépose un métal non poreux présentant les caractéristiques de qualité d'une électrode connue à enrobage homogène basique, c'est-à-dire une faible sensibilité à la fissuration et aux impuretés de l'acier à souder, et une chute de la résilience Charpy ISO,
après
<Desc/Clms Page number 5>
vieillissement artificiel, inférieure à 40%. En outre, cet- te électrode permet de réaliser aisément en courant alter- natif des cordons d'angle horizontaux à profil plat, de 5 mm d'épaisseur, tels qu'il ntet possible de le faire qu'avec une électrode à enrobage acide déposant un métal plus sensible à la fissuration et à l'action du vieillisse- ment sur la résilience.
REVENDICATIONS.-
1.- Electrode de soudure comportant une âme en acier ferritique entourée uniformément par un enrobage basique+ composition homogène contenant, entre 50% et 85% ei puids d'un mélange de poudre métallique ayant une composition analogue à celle du métal de l'âme et de poudres métalliques ayant une composition désoxydante et -présentant un diamètre extérieur au moins égal à deux fois le diamètre de l'âme, c a r a c t é r i s é e . par la réunion des particularités suivantes :
a) son diamètre extérieur est compris entre 2,2 et 3 fois le diamètre de l'âme, b) le diamètre de l'âme est au maximum de 6,5 millimètres, c) parmi les constituants de l'enrobage, autres que les poudres métalliques, il y a 10% à 35% du poids, à sec, d'oxydes de titane.