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La présente invention a trait à des électrodes de soudage enrobées de fondant et à des compositions destinées à améliorer les propriétés soudantes de ces électrodes.
Il est désirable que les baguettes des électrodes de soudage enrobées de fondant permettent le jaillissement immédiat de l'arc lorsqu'elles sont ame- nées en contact avec une pièce d'oeuvre.
Si le bout de l'électrode est nu, lorsque l'électrode touche la piè- ce d'oeuvre au commencement du soudage, il y a risque que le bout colle, à moins que l'électrode ne soit immédiatement retirée de la pièce d'oeuvre à la distance d'établissement de l'arc. D'autre part, lorsque l'électrode est complètement couverte de fondant jusqu'à son bout, ie contact électrique ne peut être établi avec la pièce d'oeuvre qu'en heurtant fortement la pièce d'oeuvre du bout de l' électrode, pour rompre l'enrobage, qui a généralement une conductivité électri- que faible ou nulle, et ce heurt est susceptible de détacher des moroeaux d'en- robage du bout de l'électrode, ce qui produit un début défectueux de la soudure.
Avec l'apparition des électrodes ayant une teneur considérable de poudre de fer dans l'enrobage de fondant et avec la tendance conséquente à employ- er des enrobages de fondant d'une épaisseur accrue pour un numéro particulier du fil central, la production de l'arc peut se heurter à des difficultés plus gran- des encore. En dépit du fait que les électrodes "à poudre de fer" soient souvent appelées "du type à contact", très peu d'entre celles que l'on trouve sur le marché et peut-être aucune d'entre elles ne permet un jaillissement immédiat de l'arc lorsqu'une électrode neuve est mise en contact avec le pièce d'oeuvre.
Un des buts de la présente invention consiste à proposer un moyen d'améliorer la production de l'arc d'électrodes de soudage enrobées de fondant.
Lorsque le soudage est exécuté à l'aide d'électrodes enrobées de fondant des types qui déposent un métal de soudage à faible teneur en hydrogène une légère porosité peut se produire dans le métal de la soudure au début de toute soudure donnée, effectuée à l'aide d'une électrode neuve. Cette porosité peut être due au retard qui se produit dans la formation d'une nappe gazeuse pro- tectrice complète lorsqu'on commence à souder avec une telle électrode. Ce délai est dû au retard de la gazéification de l'enrobage de l'électrode et est aggravé par l'allongement involontaire de l'arc qui se produitlorsqu'on fait jaillir l'arc de la manière normale, c'est-à-dire en tapotant la pièce d'oeuvre du bout de l'électrode, en retirant ensuite l'électrode et en réglant sa position à la longueur requise de l'arc.
Cet allongement involontaire de l'arc s'évite en a- méliorant la manière de produire l'arc. Si, en méme temps,-au moment de frapper la pièce d'oeuvre de l'électrode, on peut produire une nappe gazeuse protectri- ce complète, la porosité qui se produit au début d'un soudage peut être suppri- mée ou réduite.
Un autre but de la présente invention consiste à proposer un moyen destiné à empêcher ou à limiter la production de la porosité au début d'un sou- dage effectué à l'aide d'une électrode neuve.
Selon la présente invention, une électrode de soudage à l'arc, enro- bée de fondant, consistent en un fil central pourvu d'un enrobage de fondant qui, entre autres, est agencé pour dégager du gaz protecteur en service, est caracté- risée en ce que, sur le bout à arc de l'électrode, est appliquée une composition différente de l'enrobage de fondant et comprenant un mélange d'un métal en poudre et d'une matière à conductivité électrique faible ou nulle, apte à dégager un gaz protecteur lorsqu'elle est chauffée, cette composition ayant une conclue- tivité électrique qui facilite l'amorçage de l'arc sans collage et étant agencée pour dégager une nappe gazeuse effioacement protectrice de l'arc plus tôt qu'en l'absence de la composition, dans les mêmes conditions.
Le métal en poudre con- stitue de préférence la majeure partie du mélange, ce qui assure une bonne conduc- tivité électrique au bout à arc d'une électrode sur laquelle la composition a été
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appliquée. L'emploi d'un métal pur seul peut toutefois amener l'électrode à coller à la pièce d'oeuvre lorsqu'on tente de faire jaillir l'arc, et la grande con- ductivité électrique doit donc être diminuée pour empêcher la collage de l'élec- trode à la pièce d'oeuvre, mais elle doit néanmoins permettre le passage d'un courant suffisant à chauffer la composition et donner lieu à l'amorçage de l'arc.
Cette réduction est de préférence obtenue par l'addition d'une proportion mineu- re de matière pulvérulente d'une conductivité électrique faible ou nulle à la température ordinaire et apte à dégager du gaz protecteur lorsqu'elle est chauf- fée. Ces matières peuvent être suspendues dans un liant au silicate d'un métal alcalin par un agent de suspension.
La composition peut être appliquée au bout à arc d'une électrode en- robée de fondant par un moyen convenable, tel que la peinture ou l'immersion.
La composition peut être appliquée à une électrode quelconque de soudage à l'arc enrobée de fondant, pour assurer un amorçage aisé de l'arc et une protection gazeuse efficace au commencement du soudage. Elle est efficace, par exemple, pour les électrodes contenant de la poudre de fer dans un enrobage de fondant à faible teneur en hydrogène, telles que celles qui sont révélées dans la demande de brevet britannique 36,156/56 Four mettre l'invention en oeuvre, on applique au bout à arc d'une électrode enrobée de fondant, par exemple par la peinture ou l'immersion, une composition tombant entre les limites citées ci- après.
Avant que cette composition ne soit appliquée, le bout à arc du fil centra s'étend jusqu'à la surface de l'enrobage de fondant à cette extrémité de l'é- lectrode. La composition est alors appliquée sensiblement de manière à venir en contact avec le bout à arc du fil central et à former un-- conche d'enrobage d' une épaisseur de l'ordre de 0,05 pouce sur le bout à arc de l'électrode. Cette couche d'enrobage peut s'étendre sur une distance allant d'un demi-pouce à deux pouces le' long de l'électrode.
Une composition générale, destinée à être appliquée au bout à arc d'une électrode portant un enrobage de fondant, par exemple du type à poudre de fer, peut comprendre un mélange des matières suivantes ;
EMI2.1
<tb> Poudre <SEP> de <SEP> fer <SEP> 50 <SEP> à <SEP> 90%
<tb>
<tb> Craie <SEP> de <SEP> Paris <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 20%
<tb>
<tb> Cryolithe <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 20%
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> blanc <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 5%
<tb>
<tb> Alginate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 5%
<tb>
avec un liant au silicate de sodium, La craie de Paris est une forme pure de craie très finement broyée. D'autres formes amorphes de carbonate de calcium peuvent convenir.
Une composition spécifique, destinée à être appliquée aux bouts à arc de telles électrodes, comprend un mélange des matières suivantes :
EMI2.2
<tb> Poudre <SEP> de <SEP> fer <SEP> 77,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Craie <SEP> de <SEP> Paris <SEP> la <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Cryolithe <SEP> 10%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> blanc <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Alginate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 2 <SEP> % <SEP>
<tb>
10 parties en poids de ce mélange sont ajoutées à 3 1/4 parties en poids de la solution suivante :
Silicate de sodium (100 Twaddell) 20 parties
Eau 80 parties et la composition est alors appliquée sur le bout à arc de l'électrode.
Dans cet exemple, l'utilité de la poudre de fer est de donner une bonne conductivité électrique au bout à arc de l'électrode à laquelle la compo- sition doit être appliquée. On ajoute la craie de Paris et la cryolithe pour donner la résistivité requise et pour produire des gaz protecteurs lorsque ces matières sont chauffées. L'oxyde blanc de titane est utile en tant qu'agent d'
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étalement, tandis que l'alginate de sodium est employé en tant qu'agent de sus- pension dans le silicate de sodium qui sert de liant.
Des certains cas, on peut désirer que toute la poudre de métal ou une partie de cette poudre soit sous la forme d'un métal ayant des propriétés désoxy- dantes lorsqu'on dépose un métal de soudage ferreux, par exemple le ferro-alu- minium, le ferro-silicium ou d'autres ferro-alliages. Il faut observer que la conductivité électrique de la composition doit être gardée à un niveau convena- ble et que, par exemple, le ferro-silicium ne peut donc être employé seul. D' autres métaux, qui peuvent être utilisés dans des compositions selon la présente invention, sont le bismuth, le cobalt, le nickel, l'argent, l'étain et le cadmium.
Lorsque les électrodes doivent être utilisées avec un courant de --,ou- dage alternatif, il peut être désirable d'incorporer des composés stabiliseura d'arc et/ou d'activation d'arc à la composition. Le silicate de potassium et l' oxalate de potassium peuvent convenir dans le cas où l'enrobage de fondant est. du type à faible teneur en hydrogène, tandis que le carbonate de potassium et les métaux de terres rares alcalins peuvent trouver application dans les cas généraux.
Dans le cas où la composition est appliquée au bout à arc d'une élec- trode enrobée de fondant du type à faible teneur en hydrogène,ayant un minimum de composés contenant de l'eau et de l'hydrogène combinés dans l'enrobage de fondant, il faut observer que la composition doit aussi contenir un minimum de composés contenant l'eau et l'hydrogène combinés. L'électrode doit alors être chauffée pour expulser l'eau, éventuellement présente, de l'enrobage de fondant et de la composition.
REVENDICATIONS.
1. Electrode de soudage à l'arc enrobée de fondant, consistant en un fil central pourvu d'un enrobage de fondant qui, entre autres, est agencé pour dégager un gaz protecteur en service, caractérisée en ce que, sur le bout à arc de l'électrode, est appliquée une composition différente de l'enrobage de fondant et comprenant un mélange de métal en poudre et d'une matière de conduc- tivité électrique faible ou nulle, apte à dégager un gaz protecteur lorsqu'elle est chauffée, cette composition ayant une conductivité électrique qui facilite l'amorçage de l'arc sans collage et étant agencée pour dégager une nappe gazeuse efficacement protectrice de l'arc plus t8t qu'en l'absence de la composition, dans les mêmes circonstances.
2. Electrode de soudage à l'arc enrobée de fondant selon la revendi- cation 1, dans laquelle le métal en poudre constitue la majeure partie et la matière dégageant le gaz protecteur constitue la partie mineure de la composition.
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