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La présente invention est relative à une électrode enrobéepour le soudage à l'arc électrique comprenant une âme métallique entourée complètement d'une couche d'enrobage présentant au moins une partie centrée par rapport à l'âme.
On sait que lorsqu'on soude .à l'arc électrique deux pièces faisant un angle dièdre entre elles à l'aide d'une électrode enrobée dont la couche d'enrobage est entiè- rement centrée autour de l'âme métallique et qu'on effectue le soudage en glissant 1'extrémité de l'enrobage au contact des pièces à souder, il est nécessaire, spécialement dans le cas où le fond de l'angle est vertical ou oblique et où on soude de haut en bas, d'incliner l'électrode vers l'opé- rateur afin d'envoyer vers le métal déjà déposé, le métal et le laitier qui fondent dans l'arc. Ces substances fondue sont entraînées par le souffle qui accompagne l'arc. Celui- ci est d'autant plus important qu'il y a plus de matières organiques dans l'enrobage .
Toutefois, si un obstacle situé à l'extrémité du joint à souder empêche l'avancement de la main du soudeur avant que le joint de soudure soit effectué sur toute sa longueur, il reste une longueur du joint, généralement dé- nommée "talon", correspondant au moins à la projection orthogonale du bout non consommé de l'électrode et de la pince sur ce joint, qui ne peut pas être soudée dans des conditions aussi favorables que celles qui ent été observées pendant l'exécution de la partie du joint déjà réalisée.
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'utiliser une électrode dans laquelle l'âmme de section
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circulaire est disposée exc01ltriguement d, us un eiii, e cy- lindrique qui l'entoure COlllplètClIlC'l1(j, et de mitWf,z¯ cette électrode de façon que la partie de l'enrobage ayant la plus forte épaisseur soit du côté de la oartie non encore soudée du joint.
Avec une telle électrode, même lorsque celle-ci est maintenue perpendiculairement au joint à souder, le souf- fle de l'arc est envoyé vers le cordon de soudure déjà dépo- sé parce que la partie de l'enrobage la moins épaisse e, qui est dirigée vers ce cordon est fondue avec une avance au départ sur la partie la plus épaisse qui se trouve de l'autre côté de l'âme.Après un commencement de fusion, le bord du cratère formé dans l'enrobage se présente comme si l'élec- trode avait été taillée grossièrement en biseau. Il en résul te que la partie où l'enrobage est plus épais que du côté opposé forme un écran partiel pour le souffle, ce qui oblige celui-ci à s'échapper vers le cordon de soudure.
Il est à noter que l'absence denrobage d'un côté de l'âme aurait comme inconvénient de provoquer la formation d'un biseau très aigu et donc relativement mince, laissant subsister entre lui et les pièces à souder un passage laissant quand même s'échapper une partie relativement importante du souffle d'arc.Par le fait que celui-ci n'est plus dirigé et qu'il a plus d'espace pour s'échapper, la pression pour retenir le métal et le laitier n'est plus suffisante ce qui permet éventuellement la chute de gouttelettes de métal et de lai- tier .
Les électrodes à enrobage excentré présentent malheureusement d'autres inconvénients relatifs à leur ideii- tification, à la tifficulté de déterminer la position de leur noyau dans l'enrobage ainsi qu'à leur fabrication avec un noyau régulièrement excentré .
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En effet, pour pouvoir distinguer facile@ @t cette électrode à enrobage cylindrique et à âme excetrée d'une autre électrode à. enrobage cylindrique mais à âme centrée, et pour pouvoir employer correctement cette électrode pendant le soudage, on est obligé d'appliquer sur l'enrobage, un repère longitudinal dont la position par rapport à la direc- tion d'excentrement est connue. La formation de ce repère constitue une opération supplémentaire par rapport à la fabrication d'une électrode centrée .
En outre, on constate que pendant la fabrication de l'électrode excentrée par extrudage, les conditions qui conviennent pour obtenir l'excentrement de valeur désirée, se modifient, par exemple par suite d'une variation acciden- telle de la consistance de la pâte d'enrobage d'un côté de l'électrode. On est donc obligé de vérifier très souvent si la valeur de l'excentrement désiré n'a pas varié au cours de la fabrication. Or, les moyens dont on dispose à cet effet sont plus compliqués que s'il s'agit de vérifier si le noyau est centré .
La présente invention a comme objet une électrode dont la fabrication et le contrôle sont aussi simples que pour une électrode à enrobage entièrement centré sur l'âme, (,dont le repérage de la position de l'âme par rapport à la surface extérieure de l'enrobage est obtenu automatiquement pendant la fabrication et dont l'emploi pour le soudage, dou- ne lieu aux mâmes avantages que ceux obtenus avec les élec- trodes à enrobage excentré autour de l'âme.
L'électrode suivant l'invention est caractérisée en ce qu'au moins une partie de la couche d'enrobage présen- te une épaisseur différente de celle de la partie qui se trouve de l'autre côté de l'âme.
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En d'autres termes , en plus d'au moins une tion de cylindre centrée par rapport à l'âme, l'enrobage de l'é- lectrode selon l'invention présente au moins une portion moins épaisse ou plus épaisse que celle située de l'autre coté de l'âme, cette dernière portion étant elle-même centrée sur l'âme ou ne l'étant pas
Grâce à la forme de sa section transversale, l'en- robage selon l'invention est non seulement identifiable par la vue mais également par le toucher. Cette dernière facili- té est particulièrement avantageuse quand le soudeur travail- le dans un endroit obscur, tel que le fond de la cale d'un navire. La présence de portions de l'enrobage qui restent centrées sur l'âme facilite le contrôle d'une fabrication correcte de l'électrode .
De préférence, le profil de chaque partie d'une épaisseur différente de celle de la partie centrée est symé- trique par rapport à un plan radial passant par le milieu de sa largeur .
Les dessins annexés au présent mémoire représentent schématiquement quelques formes d'exécution de l'électrode enrobée selon l'invention .
@ La figure 1 est une vue en perspective d'une premiè- re forme d'exécution du type dans lequel une partie de l'é- lectrode présente une épaisseur moindre que dans une partie cylindrique centrée par rapnort à l'àine
Les figures ;.: à 8 sont des coupes transversales dans d'autres formes d'exécution du même type d'électrode qu'à la figure 1.
Les figures 9 et 10 sont des coupes transversales dans un autre type d'électrode qui se caractérise par une partie plus épaisse qu'une autre partie qui est cylindrique et qui est centrée sur l'âme.
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Les figures 11 et 12 sont des coupes tram versales dans des formes d'exécution d'un troisième type d'électrode qui présente simultanément des partiicularités des deux au- tres types .
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté une électrode enro- bée 2 pour le soudage à l'arc électrique comprenant une âme métallique 3, par exemple, en acier et une couche d'enroba- ge4.
La couche d'enrobage présente une épaisseur con- statite sur plus de trois quarts de son développement total.
En d'autres termes, cette partie de l'enrobage est une par- tie cylindrique 5 qui est centrée par rapport à l'âme 3.
L'autre partie présente une épaisseur moindre et est limitée extérieurement par un plat 6. Cette électrode apparaît donc finalement comme une électrode cylindrique centrée dont on aurait enlevé la partie représentée en trait mixte et dési- gnée par 7. En pratique, l'électrode est obtenue directement par extrudage et le rayon de la partie cylindrique est, choi- si de façon que la section transversale de toute la couche d'enrobage soit suffisante.. pour apporter dans l'arc de souda- ge la quantité de matières que l'expérience a enseigné comme étant nécessaire pour obtenir la composition désirée pour le métal déposé, eu égard à la composition et à la section de l'âme 3.
Si on utilise une telle électrode en disposant sa partie de moindre épaisseur vers le cordon déjà reposé, on favorise le dépot du métal et du laitier qui fondent dans l'arc sur le cordon déjà en place, tout comme si on utilisait une électrode à enrobage complètement cylindrique excentré par rapport à l'âme et présentant sa moindre épaisseur du
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coté du cordon déjà déposé.
Le profil de la partie de moindre Epaisseur est symétrique par ranport à un plan radial passant par le milieu de la surface plan? 6. Le dépôt du métal est donc également symétrique si l'électrode est maintenue dans le plan bissec- teur de l'angle dièdre formé par les pièces à souder.
Les figures 2. à 8 montrent d'autres profils symé- triques par rapport à un plan radial passant à mi-largeur de la partie de moindre épaisseur et qui ont une épaisseur moindre que celle de la partie centrée. Aux figures 2 à 5 ce profil de moindre épaisseur forme un chenal tandis qu'aux figures 6 à 8 ce profil forme un bossage par rapport à la face plane 6 de la figure 1.
A la figure 2, ce profil est limité par une courbe 6' concave vers l'extérieur, à la figure 3 par deux droites 6" obliques par rapport à ce plan. 1 la figura 4, le chenal a un fond 6"'perpendiculaire au plan radial susdit et deux faces latérales obliques 6". Ala figure 5, les faces latérales sont parallèles à ce plazi et sont désignées par 6IV.
A la figure 6, la partie de moindre épaisseur que la partie cylindrique centrée sur l'âme est limitée par une courbe convexe 6B, à la figure 7 par deux droites obliques 6VI et à la figure 8 par deux droites obliques 6VI et une droite 6 VII perpendiculaire au plan de symétrie.
Dans la forme d'exécution .selon la figure 9, une partie 8 de la couche d'enrobage limitée par un profil courbe présente une surépaisseur par rapport à la partie cylindrique 5 centrée par rapport à l'âme . Le rayon de la partie cylin- drique tient compte du supplément de matière apporté? par la partie 8 .
@ A la figure10, le profil de la partie de l'enroba- ge dont=l'épaisseur est plus forte que celle de la partie cy-
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7.iticiri.que utie li;ne droite Fut er.peticiiczi;.t,;^e 1,indri.que est limite par une li.ji= droite il' pr,#pend1cu.1..:.h"e à un plan radial passant en son milieu et par deux lip'nes' droites 8" symétriquement inclinées par rapport à ce plan
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.et dirigées tangetiticllement à la partie cylindrique 5.
Dans les électrodes des figures 9 et 10, le profil de chaque partie de plus forte épaisseur par rapport à la partie cylindrique 5 est également symétrique par rap- port au plan radial passant par le milieu de ce profil.
A la figure 11, on voit que la couche d'enrobage présente une partie limitée par la ligne droite 6, d'épais- seur moindre que les deux parties cylindriques adjacentes 5 qui sont centrées par rapport à l'âme 3. La partie de la couche d'enrobage qui est située de l'autre c8té de cette âme présente une épaisseur supérieure à celle des parties cylindriques 5. Celles-ci s'étendent sur un angle suffisant pour qu'on cuisse facilement vérifier leur centrage par rap- port à l'àine. Cet angle est supérieur à 90 . Le profil exté- rieur de la couche d'enrobage reste symétrique par rapport à un plan radial passant par le milieu des parties 6 et 8.
Il en est de même dans 1.1 'électrode de la figure 12 qui résulte de la combinaison des, profils des figures 2 et 10.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusive- ment limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent tre apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments in- tervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée de la présente invention, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des re- vendications suivantes .
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The present invention relates to a coated electrode for electric arc welding comprising a metal core completely surrounded by a coating layer having at least one part centered relative to the core.
It is known that when two parts forming a dihedral angle between them are welded with an electric arc using a coated electrode whose coating layer is entirely centered around the metal core and that welding is carried out by sliding the end of the cover in contact with the parts to be welded, it is necessary, especially in the case where the bottom of the angle is vertical or oblique and where it is welded from top to bottom, to tilt the electrode towards the operator in order to send towards the metal already deposited, the metal and the slag which melts in the arc. These molten substances are carried away by the blast that accompanies the arc. This is all the more important the more organic matter there is in the coating.
However, if an obstacle at the end of the joint to be welded prevents the advancement of the welder's hand before the weld joint is made over its entire length, a length of the joint remains, generally referred to as a "heel". , corresponding at least to the orthogonal projection of the unconsumed end of the electrode and of the clamp on this joint, which cannot be welded under conditions as favorable as those which were observed during the execution of the part of the joint already done.
To remedy this drawback, it has been proposed to use an electrode in which the core of section
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circular is arranged exc01ltriguously from an eiii, e cylindrical which surrounds it COlllplètClIlC'l1 (j, and mitWf, z¯ this electrode so that the part of the coating having the greatest thickness is on the side of the not yet welded part of the joint.
With such an electrode, even when it is held perpendicular to the joint to be welded, the arc blast is sent to the weld bead already deposited because the thinnest part of the coating is e, which is directed towards this bead is melted with an advance initially on the thickest part which is on the other side of the core.After a beginning of fusion, the edge of the crater formed in the coating appears as if the electrode had been roughly beveled. As a result, the part where the coating is thicker than on the opposite side forms a partial screen for the blast, which forces the blast to escape towards the weld bead.
It should be noted that the absence of coating on one side of the core would have the drawback of causing the formation of a very sharp and therefore relatively thin bevel, leaving a passage between it and the parts to be welded, leaving nevertheless s '' escape a relatively large part of the arc blast; because the arc is no longer directed and has more room to escape, the pressure to hold the metal and the slag is no longer more sufficient which eventually allows droplets of metal and slag to fall.
The eccentric coated electrodes unfortunately have other drawbacks relating to their identification, the difficulty of determining the position of their core in the coating as well as their manufacture with a regularly eccentric core.
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Indeed, to be able to easily distinguish @ @t this electrode with cylindrical coating and with an eccentric core from another electrode. cylindrical coating but with a centered core, and in order to be able to use this electrode correctly during welding, it is necessary to apply to the coating, a longitudinal mark whose position with respect to the direction of eccentricity is known. The formation of this mark constitutes an additional operation compared to the manufacture of a centered electrode.
In addition, it is found that during the manufacture of the eccentric electrode by extrusion, the conditions which are suitable for obtaining the desired value eccentricity change, for example as a result of an accidental variation in the consistency of the paste. coating on one side of the electrode. We are therefore obliged to check very often whether the value of the desired eccentricity has not changed during manufacture. However, the means available for this purpose are more complicated than if it is a question of verifying whether the nucleus is centered.
The present invention relates to an electrode the manufacture and control of which are as simple as for an electrode with a coating entirely centered on the core, (, including the identification of the position of the core relative to the outer surface of the core. The coating is obtained automatically during manufacture and the use of which for welding has the same advantages as those obtained with electrodes with eccentric coating around the core.
The electrode according to the invention is characterized in that at least a part of the coating layer has a different thickness from that of the part which is on the other side of the core.
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In other words, in addition to at least one section of cylinder centered with respect to the core, the coating of the electrode according to the invention has at least one portion which is less thick or thicker than that located. on the other side of the soul, this last portion being itself centered on the soul or not being so
Thanks to the shape of its cross section, the coating according to the invention is not only identifiable by sight but also by touch. This latter facility is particularly advantageous when the welder is working in a dark place, such as the bottom of a ship's hold. The presence of portions of the coating which remain centered on the core facilitates the control of correct manufacture of the electrode.
Preferably, the profile of each part of a thickness different from that of the centered part is symmetrical with respect to a radial plane passing through the middle of its width.
The drawings appended to this memory schematically represent some embodiments of the coated electrode according to the invention.
@ Figure 1 is a perspective view of a first embodiment of the type in which a part of the electrode has a lesser thickness than in a cylindrical part centered with respect to the groin.
Figures;.: To 8 are cross sections in other embodiments of the same type of electrode as in Figure 1.
Figures 9 and 10 are cross sections through another type of electrode which is characterized by a part which is thicker than another part which is cylindrical and which is centered on the core.
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FIGS. 11 and 12 are cross-sectional views in embodiments of a third type of electrode which simultaneously exhibits particular features of the two other types.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
In FIG. 1 there is shown a coated electrode 2 for electric arc welding comprising a metallic core 3, for example, made of steel and a coating layer 4.
The coating layer has a constant thickness over more than three quarters of its total development.
In other words, this part of the coating is a cylindrical part 5 which is centered with respect to the core 3.
The other part has a lesser thickness and is limited on the outside by a flat 6. This electrode therefore finally appears as a centered cylindrical electrode from which the part shown in phantom and designated by 7. In practice, the electrode has been removed. is obtained directly by extrusion and the radius of the cylindrical part is, chosen so that the cross-section of the whole coating layer is sufficient .. to supply into the welding arc the quantity of material that l Experience has taught as being necessary to obtain the desired composition for the deposited metal, having regard to the composition and the section of the core 3.
If such an electrode is used by placing its thinner part towards the bead already installed, the deposit of metal and slag which melts in the arc on the bead already in place is favored, just as if we were using a coated electrode. completely cylindrical eccentric with respect to the core and having its lesser thickness
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side of the bead already deposited.
The profile of the thinner part is symmetrical by ranport to a radial plane passing through the middle of the plane surface? 6. The deposit of the metal is therefore also symmetrical if the electrode is maintained in the bisecting plane of the dihedral angle formed by the parts to be welded.
Figures 2 to 8 show other symmetrical profiles with respect to a radial plane passing halfway through the thinner portion and which have a smaller thickness than that of the centered portion. In Figures 2 to 5, this thinner profile forms a channel while in Figures 6 to 8 this profile forms a boss relative to the flat face 6 of Figure 1.
In Figure 2, this profile is limited by a curve 6 'concave outwards, in Figure 3 by two straight lines 6 "oblique with respect to this plane. 1 in figure 4, the channel has a bottom 6"' perpendicular in the aforesaid radial plane and two oblique lateral faces 6 ". In FIG. 5, the lateral faces are parallel to this plazi and are designated by 6IV.
In figure 6, the part of less thickness than the cylindrical part centered on the core is limited by a convex curve 6B, in figure 7 by two oblique straight lines 6VI and in figure 8 by two oblique straight lines 6VI and a straight line 6 VII perpendicular to the plane of symmetry.
In the embodiment. According to FIG. 9, part 8 of the coating layer limited by a curved profile has an extra thickness with respect to the cylindrical part 5 centered with respect to the core. Does the radius of the cylindrical part take into account the additional material added? by part 8.
@ In figure 10, the profile of the part of the coating whose thickness = is greater than that of the cy-
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7.iticiri.que utie li; ne straight Fut er.peticiiczi; .t,; ^ e 1, indri.que is limited by a li.ji = line il 'pr, # pend1cu.1 ..:. H "e to a radial plane passing through its middle and through two straight 8 "lip'nes' symmetrically inclined with respect to this plane
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.and directed tangetiticllement to the cylindrical part 5.
In the electrodes of FIGS. 9 and 10, the profile of each part of greater thickness with respect to the cylindrical part 5 is also symmetrical with respect to the radial plane passing through the middle of this profile.
In FIG. 11, it can be seen that the coating layer has a part limited by the straight line 6, of lesser thickness than the two adjacent cylindrical parts 5 which are centered with respect to the core 3. The part of the coating layer which is located on the other side of this core has a thickness greater than that of the cylindrical parts 5. These extend over an angle sufficient to easily check their centering relative to the cylindrical parts. groin. This angle is greater than 90. The outer profile of the coating layer remains symmetrical with respect to a radial plane passing through the middle of parts 6 and 8.
The same is true of the electrode of FIG. 12 which results from the combination of the profiles of FIGS. 2 and 10.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments represented and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of certain of the elements involved in its realization, without depart from the scope of the present invention, provided that these modifications do not contradict the object of each of the following claims.