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La présente invention se rapporte à un procédé et à une matière d'ap- port de nature similaire à celle de la matière de base et à un additif, pour le soudage de la fonte à l'état froid ou préchauffé.
On connaît différents procédés et matières d'apport pour le soudage de métaux, en particulier de la' fonte, par exemple pour 1 élimination de défauts de. coulée Parmi les procédés les plus connus et qui ont remporté le plus de succès, on trouve entre autres un procédé faisant appel à des-matières d'apport comprenant de l'acier, du cuivre et du laiton associés ainsi qu'à des électrodes à acier-nickel, connues dans- le commegoe sous le nom de Electrodes Monel"t Des- soudages exécutés suivant ce procédé er avec ces moyens sur des pièces de fonte froides ou préchauffées permettent un usinage après le soudageo
Les résultats obtenus avec ces procédés ne sont toutefois pas encore parfaits;.
Ce qui est considéré comme particulièrement désavantageux, c est la naissance dans les pièces de tensions relativement élevées ou de déformations don- nant fréquemment lieu à des fissures, par suite des températures élevées de sou- dage malgré le-préchauffage des pièceso Les zones soudées sont plus dures que la matière de base et sont difficiles à usiner. La soudure provenant des baguet- tes de soudure en faisceaux au des électrodes acier-nickel contient, en particu- lier lors du soudage de machines à piston avec des segments, des zones de laitier qui contribuent à diminuer la qualité de la pièce.
La présente invention a pour objet la mise au point d'un procédé et d'une matière d'apport de nature similaire à celle de la matière de base, ainsi que d'un additif pour le soudage de la fonte à 1 état froid ou préchaufféo Les zones de soudage au jonctions doivent présenter sensiblement les mêmes caractéris- tiques de résistance et de texture ou structure- que la matière de base et il doit être possible de les usiner de la même manière que le métal de baseo Les faibles tensions rémanentes doivent être absorbées par la soudure, de sorte que-des défor- mations ou des,fissures ne peuvent plus prendre naissanceo
Suivant l'invention ce problème est résolu par le fait que les pièces à assembler ou les défauts de coulée,
à l'état froid et généralement sans prépa- ration mécanique particulière, sont recouverts par une alluvion de- métal isolante vers l'extérieur au cours du soudage, de préférence de cuivre brut acide, pendant la durée nécessaire pour que tous les constituants étrangers du bain de fusion soient montés à la surface de l'alluvion de métal, après quoi le bain de fusion liquide est élaboré sous l'alluvion de métal à l'aide de la matière d'apport et d'une partie de l'additif. L'alluvion de métal a en outre pour effet que la zone de transition vers la pièce à souder ne durcit pas. Suivant l'invention le sou- dage peut avoir lieu tant à l'arc électrique qu'au chalumeau.
Après soudage la couche métallique encore liquide, qui est visible à la surface de la zone soudée, est de préférence éliminée partiellement, cette couche étant raolée par l'additif ayant adopté la forme de baguette de soudure.
La partie qui reste sur la zone soudée contribue à ce que lors du refroidisse- ment il ne se forme pas de zone plus dure entre la zone soudée et la matière de base. Les déformations et les fissures sont ainsi évitées.
Pour la mise en oeuvre du procédé, il faut une matière d'apport de nature similaire à celle de la matière de base, et. constituée de préférenpe par de la fonte grise, qui est enrobée dans un additif constitué de préférence par du cuivre brut acide. L'épaisseur de l'enrobage est variable et est fonction de la nature de la pièce à souder ainsi que de la section de la baguette de soudure - étant donné qu'il faut par exemple aussi souder des petites retassures - elle va- rie d'environ 0,01 à 1,5 mm. Avant l'application de l'enrobage métallique, la matière d'apport est placée dans un récipient hermétique, avec du gravier quart- zeux et du charbon, recouverte d'argile et calcinée à environ 650 pendant trois heures environ, de sorte qu'elle est enrichie en carbone.
Après la calcination et avant la pose- de l'enrobage métallique, la pellicule d'oxyde ou de coulée est
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enlevée de la matière d'apport. L'application de l'enrobage métallique a lieu en particulier dans un bain métallique, de préférence de cuivre brut acideo
L'opération de soudage est exécutée de la manière suivante :
Lors du soudage,la matière.de base est fondue. Le degré de fusion est fonction des dimensions de la zone de soudage ou du défaut dans la matièreo Par suite de la fusion simultanée de la matière d'apport et de l'additif, il se forme au-dessus du bain de fusion une alluvion métallique de cuivre brut acide qui sépare de manière permanente la zone de soudage proprement dite de 1 air am- biant.
Les éléments étrangers dans la matière de base montent à la surface de l'alluvion métallique et sont absorbés dans celle-ci Cela peut être constaté par le fait que les impuretés, comme le sable ou analogue, se présentent sous for- me d'étincelles ou de petits grumeaux blancso La zone de soudage doit rester cou- verte par l'alluvion. métallique jusqu'à ce que tous les constituants étrangers du bain de fusion soient montés à la surface de 1 alluvion métallique, après quoi le bain de fusion liquide est élaboré sous l'alluvion métallique à 1 aide de la matière d'apport et d'une partie de l'additif. Ensuite la couche métallique en- core liquide à la surface de la zone de soudage, avec les constituants étrangers qu'elle contient, est éliminée partiellement par raclage.
Lorsque la pièce est refroidie, la zone de soudure peut être usinée normalement par des outils à enlè- vement de copeaux ou similaires. le bain de fusion liquide est composé de fonte grise et d'environ 4% de cuivre. Un réchauffement passager de la zone de soudage n'est généralement pas nécessaire. Le soudage est par conséquent exécuté de préférence sur une pièce froide et sans autre préparation mécanique de la zone de soudage. Cet avantage est important en particulier en ce qui concerne les grandes pièces coulées ou les pièces coulées à parois épaisses, car précisément le chauffage de ces pièces est coûteux et fastidieux. Un réchauffement à 200 0 est suffisant dans tous les caso La zone de soudage est à peine reconnaissable à l'oeil nu après usinage.
Il est particulièrement avantageux que ce procédé de soudage peut é- galement être appliqué à des pièces coulées spéciales, qui doivent être herméti- ques et résister aux pressions, et qui ont déjà été usinées partiellement ou totalement, comme les blocs-cylindres, les carters de manivelle ou analogues, é- tant donné que des zones de transition n'apparaissent pas aux zones de soudure et aux zones usinées. Par le présent procédé èt à l'aide de la matière d'apport il est possible de souder toutes les pièces en fonte de dimensions quelconques.
Avant le soudage un nettoyage des zones de soudage n'est pas nécessaire'; ces piè- ces peuvent être souillées par de la graisse, de l'huile, du pétrole, des scories, etc.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de soudage de fonte au moyen d'une matière d'apport de na- ture similaire à celle de la matière de base et à l'aide d'un additif, à l'état froid ou préchauffé,, caractérisé en ce que les pièces à assembler ou les défauts de coulée, de préférence à l'état froid et généralement sans préparation mécani- que quelconque de la zone à souder, sont recouverts par une alluvion métallique à action isolante, de préférence en cuivre brut acide, pendant la durée nécessai- re pour que tous les constituants étrangers du bain de fusion soient montés à De surface de l'alluvion métallique, après quoi le bain de fusion liquide est éla- boré sous 1'alluvion métallique à l'aide de la matière- d'apport et d'une partie de l'additif.