BE570099A - - Google Patents

Description

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   L'invention concerne un procédé de fabrication d'électrodes stabili-    sées pour la soudure à l'arc avec intervention d'un gaz protecteur ; électro-   des, essentiellement constituées par du tungstène, contiennent du vanadium, du niobium ou du tantale. Elle concerne également des électrodes fabriquées par ce procédé. 



   L'électrode de tungstène nue usuelle, qui est utilisée pour la sou- dure de métaux dans un gaz protecteur tel que   l'argon   ou l'hélium et qui est es- sentiellement constituée par du tungstène, souvent imprégné de silicate de po- tassium, présente divers inconvénients : un amorçage difficile, des crachements après l'amorçage, le grimpage de l'arc le long de l'électrode lors de l'amorçage sous une faible intensité de courant. 



   On obvie à ces inconvénients par l'emploi d'électrodes dites thoriées,   c'est-à-dire   des électrodes constituées par du tungstène additionné d'une petite quantité d'oxyde de thorium, par exemple de l'ordre de grandeur de 1,5%. 



   Toutefois, ces électrodes peuvent dégager des vapeurs nocives. Ce danger est d'autant plus grand que leur teneur en thorium est plus élevée. 



   C'est ainsi que dans le brevet américain numéro   2.640.135,   on propo- se d'ajouter en poids 5 à 45 parties d'oxyde de thorium par 100 parties de tung- stène. De plus, suivant ce brevet, on ajoute alors 0,5 à 5 parties d'oxyde de tantale et, en passant, on mentionne qu'au lieu de tantale on peut également utiliser du vanadium ou du niobium, mais que la préférence est donnée au tantale. 



   Suivant ce brevet américain, on comprime sous une pression élevée un mélange sec en tiges qui sont chauffées et frittées, ou bien les matières pre- mières sèches sont transformées, à l'aide d'un liant, en une pâte qui est extru- dée en tiges que l'on chauffe et que l'on fritte. 



   La présente invention fournit un procédé qui permet d'éviter entiè- rement l'utilisation de thorium et de réaliser, par un bon traitement, des élec- trodes de tungstène nues présentant les bonnes propriétés des'électrodes thoriées. 



   Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'on a- joute à la poudre de tungstène un ou plusieurs des composés des métaux vanadium, niobium ou tantale, après quoi le mélange, exempt de thorium, est éventuelle- ment surréduit, comprimé en tiges et martelé, et éventuellement tréfilé, à chaud. 



     ---   On a constaté que, lorsqu'on ajoute des sels solubles des métaux vanadium, niobium ou tantale (métaux du cinquième groupe du système périodique des éléments   à la   poudre de tungstène par imprégnation (ce qui assure une ré- partition parfaite des matières), que l'on comprime le mélange en tiges et que l'on martèle tout en chauffant et éventuellement, suivant la section désirée du produit final, que l'on tréfile, on peut obtenir d'excellentes électrodes de soudure, entièrement exemptes de thorium, cela en contradiction avec ce qu'ap- prend le brevet américain mentionné numéro   2.640.135,   d'après lequel il faut en effet ajouter 5 à 45% d'oxyde de thorium.

   Abstraction faite des propriétés to-   xiques,   cette quantité est tellement grande qu'il est impossible de réaliser par chauffage et martelage les tiges spécifiées dans le brevet américain. Aussi n'est-il pas question de martelage dans le brevet américain. Il suffit déjà de 2% d'oxyde de thorium pour que, pendant le martelage et le tréfilage, il se pro- duise des fissures, des criques et des déchirures dans la matière. 



   Contrairement à ce que ferait prévoir le brevet américain numéro   2.640.135,   la Demanderesse a constaté que, dans le procédé conforme à l'inven- tion, le vanadium mérite la préférence par rapport au tantale. 



   Dans une forme de réalisation du procédé conforme à l'invention, on ajoute, rapporté au poids du tungstène, 0,12 à 2,2% de pâte d'oxyde de vanadium et de préférence 0,17% de cette substance. 

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   La Demanderesse a effectué des essais avec divers pourcentages en    poids de V2O5, Nb2O5 et de Ta205 rapportés à la teneur en tungstène. A titre d'exemple, il y a lieu de mentionner qu'on a préparé un mélange comportant en poids 100 parties de tungstène et 0,17% de VéO5 rapporté au tungstène, par imprégnation de tungstène avec du vanadate d'ammonium (NH4)3VO4.   



   Le mélange fut surréduit dans une atmosphère d'hydrogène à la tempé- rature d'environ 750 C, comprimé en tiges et chauffé à une température comprise entre 1300 et 1500 C, martelé et tréfilé en tiges d'un diamètre de   3/32"   respec- tivement 1/8". 



   Les électrodes furent utilisées suivant un procédé normal pour la soudure de l'aluminium. 



   La plus faible intensité de courant était, pour les tiges de 3/32", de 20 A et pour les tiges de   1/8",   de 25 A. 



   Avec ces très faibles intensités de courant, l'arc s'avéra être très étable. Les tensions utilisées étaient de 16 et 20 V, la tension de 16 V étant considérée comme un minimum. L'amorçage de l'arc s'effectue à haute fréquence. 



   Les essais ont prouvé que : 
1) les électrodes conformes à l'invention peuvent être considérées comme de bons substituants des électrodes stabilisées connues à ThO2; 
2) la stabilité de l'arc est très bonne ; 
3) les pertes en tungstène pendant la soudure restent entre des li- mites admissibles;    4) les électrodes contenant 0,17% de V2O5 méritent la préférence par rapport aux électrodes contenant par exemple 0,25% de Nb205 ou 0,83% de Ta2o5,   qui sont cependant aussi utilisables; 
5) l'amorçage ne provoque aucune difficulté. 



   Les électrodes conformes à l'invention conviennent particulièrement bien au coupage de métaux, opération pour laquelle on utilise des courants de très forte intensité.

Claims (1)

1. RESUME 1.- Procédé de fabrication d'électrodes stabilisées pour la soudure à l'arc avec intervention d'un gaz protecteur, essentiellement constituées par du tungstène et contenant du vanadium, du niobium ou du tantale, caractérisé en ce qu'à la poudre de tungstène, on ajoute un ou plusieurs composés des métaux vanadium, niobium ou tantale, après quoi le mélange, maintenu exempt de thorium, est éventuellement surréduit, comprimé en tiges puis martelé et éventuellement tréfilé à chaud.

   2.- Des formes de réalisation du procédé spécifié sous 1, pouvant présenter en outre les particularités suivantes, prisesséparément ou en com- binaison : a) la poudre de tungstène est imprégnée d'un ou de plusieurs sels solubles des métaux vanadium, niobium ou tantale et le mélange est surréduit; b) rapporté au poids de tungstène, on ajoute 0,12 à 2.2% de pen- toxyde de vanadium; c) on ajoute 0,17 % de V2O5; d) le V205 est ajouté sous forme de vanadate d'ammonium (NH4)3VO4; e) rapporté au poids de tungstène, on ajoute 0,20 à 3,5% de pen- toxyde de niobium; <Desc/Clms Page number 3> f) rapporté au poids de tungstène, on ajoute 0,35 à 5,5% de pentoxyde de tantale (Ta205).

   3. - Electrode de soudure fabriquée par le procédé spécifié sous 1 et 2.

   4. - Electrode de soudure essentiellement constituée par du tungstène et du vanadium, du niobium et/ou du tatale, caractérisé en ce qu'elle ne compor- te pas de thorium.