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La présente invention a pour objet des électrodes de soudure à l'arc, électrique du type comprenant une âme recouverte d'un enrobement d'une matière formant, pour l'are de soudure ainsi que pour le métal de soudure, une enveloppe protectrice contre le' gaz, tout en constituant également,pour le métal de soudure, un recouvrement protecteur contre les scories.
Pour des électrodes de ce genre, on a employé une lar- ge variété de compositions d'enrobement. Un type d'enrobement uti- lisé avec succès pour la soudure des aciers, est celui qui comprend d'une manière prépondérante, du calcaire et du spath fluor, ce type étant généralement connu sous le nom d'enrobement calcaire
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spath fluor ou enrobement "basique". Bien que ce type d'enrobement donne d'excellents résultats au point de vue métallurgique, il n'offre cependant pas la même facilité de soudabilité que celle d'un enrobement à base d'une importante quantité d'oxyde de titane minéral ou rutile.
La stabilité aux basses tensions de circuit à vide des électrodes, dont l'enrobement comprend une grande quan- tité de spath fluor, est faible et, par conséquent, il n'est pas toujours possible d'obtenir une soudure bien formée dans les sou- dures à clin @ De plus, il est difficile d'amorcer les électro- des basiques et il faut souder avec un arc, court afin d'éviter toute porosité dans la soudure.
Les essais, tentés jusqu'à présent en vue d'obtenir une électrode à faible teneur en hydrogène avec un enrobement de rutile recuit, n'ont réussi que lorsqu'on incorporait une importan- te quantité de spath fluor dans l'enrobement, ce qui affecte l'é- coulement des scories et donne des propriétés de soudure sembla- bles à celles de l'enrobement à base de chaux/spath fluor. La pré- sente invention a pour objet la mise au point d'une électrode enro- bée du type rutile, dont les propriétés de soudure sont identiques normal à celles d'une électrode enrobée du type/rutile non-recuit, tout en étant cependant à même de déposer un métal de soudure ayant une faible teneur en hydrogène.
Suivant la présente invention, une .électrode pour sou- dure à l'arc électrique comprend une âme enrobée d'une composition contenant les principaux ingrédients.suivants : Titane 30-60 parties en poids Calcaire 10-40 " " " Spath fluor 0-10 " " " et et des alliages de fer totalisant 5 parties en poids minimum/compre- nant :
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Ferro-manganèse 0-15 parties en poids
Ferro-silicium 0-15 " " "
Ferro-titane 0-10 " " " l'électrode ayant été recuite à une température d'au moins 300 C.
Il est entendu que-ces composants peuvent être ajoutés sous leur forme commercialement pure ou sous forme d'ingrédients minéraux. Par exemple, pour le titane, on pourrait employer le rutile minéral.
Les électrodes suivant la présente invention, utilisées pour la soudure à l'arc de l'acier, peuvent être fabriqués en boudinant, sur un fil droit en acier doux,une pâte comprenant, dans les limites indiquées, les ingrédients spécifiés dans l'avant- dernier paragraphe. Tout d'abord, on mélange intimement les ingré- dients sous forme de poudre, puis, dans un mélangeur approprié, on les transforme en pâte en ajoutant des quantités limitées de sili- cates alcalins ou autres agents de liaison. Après boudinage sur l'âme, on sèche les enrobements d'électode par un dispositif appro- prié. Enfin, les électrodes sont recuites au four, à une tempéra- ture d'au moins 300 C, de préférence 350 à 550 C, de façon à chas- ser l'eau et ainsi réduire la teneur en hydrogène du métal de sou- dure déposé.
Les électrodes obtenues de cette manière sont des élec- trodes à faible teneur en hydrogène dont la teneur en hydrogène diffusible dans le métal de soudure est inférieure à 5,0 ml par
100 gr de métal de soudure, tout en conservant l'excellente souda- bilité des électrodes enrobées du type rutile. Ces électrodes ont une bonne stabilité d'arc aux basses tensions de circuit à vide, elles possèdent de bonnes propriétés d'amorçage de l'arc et leur sensibilité à la porosité de longueur d'arc est réduite, car elles peuvent être utilisées dans la technique de soudure par points et elles formentmoins de fumées de fluorure que les électrodes ba-
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siques habituelles à faible teneur en carbone.
Il est à noter qu'en plus du titane, ingrédient cons- tituant la scorie principale, l'enrobement d'électrode comprend une quantité de calcaire qui se décomposera à la température opératoire, pour former de l'anhydride carbonique; elle comprend également un alliage de fer ayant une action désoxydante efficace. Les matières sont choisies de façon que l'enrobement appliqué à l'âme ait une faible teneur en hydrogène, en particulier sous forme d'eau de cristallisation. En employant cet enrobement tout en effectuant ltétape de recuit à température élevée, dont question ci-avant, on obtient des électrodes particulièrement bien adaptées pour dé- poser un métal de soudure à faible teneur en hydrogène.
Dans un exemple particulier, un enrobement d'électrode pouvant être appliqué de cette manière à une âme en acier doux en vue d'obtenir une électrode manuelle pour souder de l'acier doux, comprend les ingrédients suivants : Titane 45 parties en poids Calcaire 35 " " " Spath fluor 5 " " " Ferro-manganèse 5 " fi " Ferro-silicium 5 . " " " Ferro-titane 5 " " "
L'enrobement $peut également contenir de petites quanti- tés d'autres ingrédients fondants, de façon à régler la fluidité des scories.
Il est connu que l'on peut augmenter la vitesse de dé- pôt du métal en introduisant de la poudre de fer dans 1'enrobement d'une électrode et en augmenant l'épaisseur de l'enrobement. De la sorte, on peut utiliser des courants de soudure plus élevés, car la poudre de fer augmente la conductivité de l'enrobement et il lui permet de laisser-passer une partie du courant de soudure. La poudre de fer introduite dans le revêtement augmente également la
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quantité de métal disponible pour le dépôt. En appliquant ce prin- cipe à une électrode enrobée du type rutile, on peut atteindre des vitesses de soudure élevées, à plat ainsi que dans les positions @ horizontales et verticales.
Toutefois, la ductilité du métal de de soudage et, même en diminuant les tensions soudure est faible dans les conditions/internes , elle n'est pas satisf aisante. En incorporant de la poudré de fer dans un enrobe- ment d'électrode suivant lprésente invention,:on obtient une bonne ductilité, même dans les conditions de soudage et l'on conserve tous les avantages d'une électrode enrobée du type rutile.
Lorsqu'on applique la présente invention.de cette ma- nière, la composition de l'enrobement peut être comprise dans les limites suivantes : Titane 30-50 parties en poids
Calcaire 20-40 " " " Spath fluor 0-10 " " " Poudre de fer 20-50 " " " et des alliages de fer totalisant, au minimum, 5 parties en poids et comprenant :
Ferro-manganèse 0-10 parties en poids Ferro-silicium 0-15 " " " et Ferro-aluminium '0-10 il " "
L'épaisseur de l'enrobement employé variera suivant l'application, mais, en règle générale, elle sera trois fois supé- rieure à l'épaisseur normale d'enrobement; par exemple, pour une électrode enrobée de 8 swg, le diamètre extérieur normal est de
0,220 pouce et, par conséquent, suivant la présente invention, dans laquelle on incorpore de la poudre de fer dans l'enrobement, on envisage des diamètres extérieurs allant jusqu'à 0340 pouces pour un fil d'électrode de 8 swg(0,160 pouce de diamètre) et, au pro-rata, pour d'autres dimensions. Toutefois,il est bien entendu que l'épaisseur d'enrobement n'est pas limitée par cet exemple.
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Dans un exemple particulier,.un enrobement d'électrode suivant la présente invention et comprenant de la poudre de fer, contient les ingrédients suivants : Titane 30 parties en poids Calcaire 20 " " " Spath fluor 5 " ' " Ferro-manganèse 5 " " " Ferro-silicium 5 " " " Ferro-aluminium 5 " " " Poudre de fer 30 " " "
Une .électrode munie d'un enrobement suivant la présen- te invention, avec ou sans poudre de fer, peut également être uti- lisée à des fins spéciales, par exemple pour souder des aciers à faible alliage, résistant au fluage ou pour effectuer une brasure .
Dans ces différents cas, il faut ajouter des métaux ou allia- ges appropriés à l'enrobement afin d'obtenir un métal de soudure donnant les propriétés métallurgiques ou physiques requises ou ayant la composition correcte du métal de soudure. Les enrobements d'électrodes spécifiés ci-avant peuvent également être utilisée à cet effet, avec ou sans addition d'alliage, mais en utilisant des âmes ayant une composition d'alliage.
Par exemple, pour souder un acier d'alliage à faible teneur en carbone, contenant 1% de chrome et 0,5% de molybdène, l'électrode peut avoir une âme d'un acier à faible teneur en car- bone, enrobée d'une composition contenant les ingrédients suivants : Titane 3arties en poids Calcaire 20 " " " Spath fluor 5 Il " " Ferro-manganèse 8 " " tt Ferro-chrome 4 " " Il Ferro-molybdène 2 " " " Ferro-aluminium 5 " " "
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Il est souhaitable qu'une partie au moins des alliages de fer ait une faible teneur en carbone.
REVENDICATIONS
1. Electrode de soudure à l'arc électrique, prévue pour déposer un métal de soudure à faible teneur en hydrogène, caractérisée en ce qu'elle comporte un enrobement d'âme, dont la composition contient, dans les limites spécifiées, les principaux ingrédients suivants .
Titane 30 à 60 parties en poids
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Calcaire 10 à 40 fi 11 fi Spath fluor 0 à 10 " " " et des alliages de fer totalisant, au minimum,5 parties en poids et comprenant ;
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,Ferro-manganùse 0 à 15 parties en poids Ferro-silicium 0 à 15 " " " et Ferro-titane 0 à 10 " " " l'électrode ayant été recuite à une température d'au moins 300 C.