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composition pour la soudure à l'arc de métaux et procédé pour sa fabrication.
La présente invention concerne les compositions de sou- dure suivant le brevet belge n 585.283 convenant particulièrement pour la soudure à l'arc noyé d'aciers doux et d'aciers à faible teneur en Métaux d'alliage.
Dans le brevet principe n 585.283, il a été décrit des compositions de soudure destinées à tire utilisée* pour la soudure à l'arc noyé et comprenant des particules solides consistant chacune en un mélange d'un métal se présentant tout la forte de Bas* ses microscopiques réparties en substance de façon uniforme comme un brouillard dans un rideau solide consistant en un ou plusieurs
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oxydes* De préférence les dimensions des
particules solides sont comprises entre 4,76 mm et 0,04 mm et le* particules du brouillard métallique en suspension ont des dimensions allant de 2,5 à 250 mi- orons. Si on le désire, les particules de brouillard métallique peuvent consister en un agent métallique réducteur, par exemple, du silicium ou du manganèse ou en de ferro-alliages de ces élément .
Comme décrit dans le brevet principal, de telles compo- sitions à brouillard métallique peuvent être produites en exposant pendant un temps long les oxydes en fusion à l'atmosphère réductri- ce du four de fusion. Cependant, comité décrit dans le brevet princi- pal, on peut aussi produire des compositions de soudure contenant des désoxydants métalliques sous la forme d'un brouillard en chaut- tant la matière désoxydante avec du fluorure de calcium de manière à faire fondre les deux constituants, après quoi on refroidit, on laisse solidifier et on broie le produit obtenu,
et on ajoute le produit broyé à titre d'addition tardive de four' la composition de soudure en fusion immédiatement avant de déverser celle-ci.
La présente invention est basée sur la découverte que certaines compositions de soudure qui peuvent être produites à partir de minéraux naturels et de sous-produits Industriels et qui peuvent contenir des désoxydante sous la forme d'un brouillard métal. lique,, conviennent particulières eût bien pour souder les acier doux et les aciers à faible teneur en métaux d'alliage.
Plus spécifiquement, le présente invention a pour objet une composition de soudure pulvérulent suivant le brevet principal destinée à souder des acier!deux et des aciers à faible teneur en métaux d'alliage par le procédé de soudure à l'arc noyé, comprenant de 9 à 12% de MnO, de 6 à 10% d'Al, de 20 à 24% de MgO, de 46 & 54% de SiO2, de 3 à 5% de CaF2, un maximum de 0,5% de silicate de sodium anhydre et de 0,7 à 2,0% d'un désoxydant métallique mis en dispersion sous la forme d'un brouillard métallique dans les parti- eûtes de la dite composition.
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XtBition concerne aussi un précède de fabrication d'une telle composition de soudure, caractérisé en qu'on fait fondra des quantités mesurées de talée minéraux et de sable sili-
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d,euc les sous-produits industriels constitués par le laitier ai fe)fM''aang<m&e et le laitier de ferro-ranadium, on jouit à oes jeatièrese soit avaat la fusion, soit a titre d'addition tardif de tour,, un BlM.g9 de quantités assurées def fluorure de calcium et de désoxydant métallique,,
on trempe la masse fondue dans de l'eau et on broie le produit solidifié*
Une composition faite seulement de minéraux naturels et de tous-produits industriels ne constitue pas une composition utile pour la soudure puisqu'elle a des propriétés oxydantes* Une tell* composition aurait une Influence néfaste sur la métallurgie de la
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soudure et produirait une porosité ainsi que d'autres défauts.:
inà.è4"' sirables. Pour faire de ces matières une composition convenant pour la soudure, il est nécessaire d'ajouter un désoxydant au bain en fusion,, @
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On mélange de fluorure de calcium et de 8$% de ferro.' r. silicium sert à pleinement désoxyder la composition, laissant m "brouillard" métallique désoxydant résiduel dans la composition $91.0 lidiflée pouvant jouer le rôle de désoxydant lorsque la composition sera utilisée pour souder* On pourrait utiliser d'autres désoxydants
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métalliques comme là ferro-manganèse et le silicium métallique en\ reraplacement au tera-si3.iciu.m sans altérer les principes de base 49,, 1'invention.
Une charge typique de four pour la composition de #!*# ;''- ' ; prêbente invention est donndè 9i-apre<! -r-v
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ÇONlUl!MiI1L .L Talc d'orient (MeO.S102) '0,0 sable I1Uo16ux 000 (SiO2) ' 1,0 Lai thr de l'8I'ro-lluU18unbe (AlaQ).MnO.80.) 21,8 # Lititiwr de terro-vanad1.wli (MgO.Al2O|) ?,? Fluorure de calcium (capez) 3|4 #* Addition tour, four. .. \',- ,f .
Ferro-s111a1u.m (85 SI) 2,1 ' exxo-ailsc,um (8, 8,) ... ;t-I
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Belon une forât du procédé, on fait fondre tint charge
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principal de talc, sable silieieux sec# laitier 4. t.,ro-aaa.an'.1 et laitier de farro*vaaadium dans un tour électrique à une tempéra- ture comprise entre 1260'OC et 1.630,09, Lorsque la charge est entière* ment fondue, on ajoute le fluorure de calcium et le ferro-iiliciur dans le tour. Le resi peut être ajoutrf avec le fluorure de calcium lors de la charge initiale, mais les meilleurs résultats sont obte- nus lorsque FeSi et Ca?2 sont introduits à titre d'addition tardive de four.
L'addition de ces matières tend à abaisser la température du bain en fusion à une température comprise entre 1.230*C et 1.510 C environ. Dès la fusion de la dernière addition et d'un bon mélange du bain, celui-ci est trempé à l'eau. Il est ensuite broyé à la dimension voulue pour la composition de soudure.
Un mélange satisfaisant des matières du bain peut être obtenu en omettant une petite partie, 4% environ, du talc dans la
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charge initiale et en l'ajoutant plus tard avec le ferro-ailiciun et le fluorure de calcium. Dans un tel procédé, le talc utilisa doit
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produire des gaz et consiste essentiellement en du NgO.81020 C020 Quand il est introduit dans le four, le CO2 s'échappe. L'échappement du CO2 gazeux de cette partie du talc lors de l'addition tardive au four communique une agitation suffisante au bain pour répartir convenablement le désoxydant métallique dans la composition.
Au contraire, lorsque le tour permet un mélange mécanique de la matière en fusion, tout le talc peut faire partie de la charge initiale et
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ne doit pas 'tri de qualité produisant des gM, ' :-' addition tardive de fluorure de o110±'WA avea le 144tal désoxydant sert divers buts. Premièrement, le Aua'fui'e dt 08181M dont le point de fusion est relativement bas, fond et dépose un revêtement de protection sur les particules de d4loqd&r1t ..'&11i- que qui ne fondent pas et ne s'agglomèrent pas aux autres matières du bain.
En outre, le point de fusion relativement bas du fluorure de calcium abaisse le point de fusion du bain de sorte que, lorsque
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la composition est utilisée pour faire une soudure, le fondant est plus fluide et forme une surface plus lisse sur le dépôt de soudure tout en améliorant la fusion avec la matière de base.
Il est cepen- dant préférable que le fluorure de calcium et le désoxydant étal lique puissent être ajoutés à titre d'addition tardive de four afin que le fluorure volatil ne s'échappe pas de la composition, Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la aatière en fusion est trempée dans l'eau dès que possible après adjonction du fluorure de calcium et du désoxydant métallique.
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,Lorsque les constituants ont 11141an.', et tondus dani un todr êle'\:l'1Q.l\t dans les proportion indiqué au tableim ci dessus, trempés à l'eau et broyés à la âiteasien ,.1u" on ."1' une composition de soudure à l'arc noyé contenant des 4,.Olt4aft" tout la tome de brouillard métallique* une aul,.. chaque de lit ogèpo.l1Qn de la présente invention et* donnée tu titilla itoaptbtt <M8X .94Mt$A
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<tb> rino <SEP> 9-12
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MgO 20 - 2A 610 .46 54 Cap ,\\ Fa-81 0/7- z 0 x )la sîo 0,5 aa xx
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<tb> x <SEP> brouillard <SEP> métallique
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xx anhydre.
Quand cette composition contient des constituants dans
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les limites données ci-avant, elle o$avére généralement satisf4t-.,- santé pour souder à l'arc noyé de l'acier doux et des aciers faible teneur en métaux d'alliage* Des essais de soudure ont été faits pour comparer le rendement de la composition de la présente
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invention à une composition du marché à liant destinât généralement au même but. Les essais montrent que la composition de l'invention produit une fusion dont le fondant se détache entièrement et une surface de soudure entièrement exempte de particules fondues de la composition.
Au contraire, la contre-partie commerciale de la compo- sition de la présente invention laisse fréquemment des aiguilles métalliques de fusion le long des bords de la soudure. En outre, la composition de l'invention produit des soudures saines sur de la rouille alors que la composition commerciale produit, dans de nombreux cas, de la porosité* On oyait que le Milieu!' comportement de la composition dt l'Invention est dû en grande partie à sa haute teneur en silice et à la présence d'un brouillard métallique,
Le fondant de l'invention amble pouvoir aussi traiter des Gourant. de soudure plus élevés que les compositions conqurren- tes.s Pour un courant de soudure de 1.300 ampères saut 30 volts en Gourant alternatif et en utilisant des baguette de soudure parallè- les d'un diamètre de 3,4 mm, la composition de l'invention preduit d'excellents cordons de soudure plats sur une t8le en scier doux alors que les compositions de la concurrence produisent des soudures rugueuses piquetées tandis que le fondant ne s'enlève pas facile* ment., En générale la composition de l'invention produit des soudures avec moins d'affouillement et d'étranglements locaux,
une surface plus lisse et moins de pores en comparaison aux soudures produites par la composition concurrente. En outre, l'avantage principal par rapport aux anciennes compositions du type à fusion préalable réside en ce que la composition de l'invention est d'un prix de revient beaucoup moins élevé.