<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de soudure continue à l'arc, par dépôt.
La présente invention se rapporte à un procédé de soudure, dans lequel la soudure est réalisée en déposant une électrode de soudure à l'arc à un angle de 15 à -1 degrés par rapport à une ligne de soudure, et en alimentant automatiquement un courant électrique,, individuellement ou par le moyen d'un appareillage automatique fournissant du courant continu en des points de contact fixes d'alimentation du courant.
<Desc/Clms Page number 2>
En ce qui concerne la soudure conventionnelle à la main, la soudure quasi-automatique ou semi-automatique, et lorsque l'opération de soudure eat réalisée artificiellement, il est difficile d'améliorer davantage le rendement de la soudure pour l'amener à être supérieur à ce qu'il est actuellement, encore que les résultats sont limités* De plua, dans de télé procédée de soudure, il faut que les soudeurs eux-mêmes soient habiles, et, au fur et à meaure que lea soudeurs se rapprochent des endroits de formation de l'arc Ides accidents sont susceptible. d'intervenir.
D'autre part, dans le procédé de soudure continu à l'arc, par dépôt, conforme à la présente invention, il est porté remède aux imperfections des procédés de soudure mentionnés ci-dessus, l'opération eat effectuée utomatiquement, et la soudure est réalisée en déposant simplement une électrode de soudure le long de la ligne de soudure d'un objet à souder et en engendrant un arc. Dès lors, un objet de la présente invention consiste à créer un procédé de soudure dans lequel le rendement de l'opération de soudure est d'autant plus élevé que la ligne de soudure est longue.
En comparant le rendement de la aoudure réalisée par le procédé conforme à la prés invention, A ceux obtenue en soudure manuelle, en soudure par gravité et en soudure semi-automatique, on trouve que, si l'on compare la quantité de métal de soudure obtenue par un soudeur,, par heure, le rendement obtenu grâce au procédé de la présente invention est d'environ le décuple da celui obtenu par soudure manualle, d'environ le triple de celui de la soudure par gravité et d'environ le quintuple de celui de la soudure semi-automatique (soudure au gaz CO2).
<Desc/Clms Page number 3>
Il en résulte que le procédé de la présente invo-- tion permet de contribuer largement à la réduction du temps de construction. En réduisant le nombre d'étapes dans l'exécution rapide de travaux, comme la choae a souvent été re- quiet Jusqu'ici, il eat facilement possible de réaliser une opération dans utiliser de main-d'oeuvre, dans laquelle la soudure est accomplie en ajustant les électrodes de soudure à l'arc et l'appareillage automatique d'amenée du courant continu le long dea lignes de soudure au cours de la journée et en provoquant l'enclenchement par commande à distance à la soirée.
De plus, en ce qui concerne la réduction du nombre d'étapes, dans le procédé de soudure conventionnel, l'opération s'est effectuée artificiellement mais, dans le présent procédé, la commande à distance est possible, et les travailleurs ne doivent donc pas se rapprocher des endroits de formation de l'arc, et il est donc possible d'utiliser un courant fort, des électrodes de soudure d'un dia- mètre pouvant atteindre 14 mm, et de réduire le nombre dtéta- pes dans une large mesure.
De plus, puisque les travailleurs ne sont pas astreints à se rapprocher des endroits de formation de l'arc, ils ne s'exposent pas à être blessés et ils peuvent se mettre à l'abri des fortes chaleurs au cours de l'été.
Il en résulte que la présente invention présente de l'intérêt du point de vue des conditions sanitaires. De plus, dans le procédé conforme à la présente invention, le coût de l'équipement est susceptible d'être abaissé au point d'être sensiblement plus réduit que dans le cas d'un autre procédé quelconque de soudure semi-automatique ou automatique, un soudeur entraîné n'est pas requin comme par le passé, l'appareillage peut tout aussi bise être manoeuvré par des tra-
<Desc/Clms Page number 4>
vailleura non entraînés et, dès lors, l'influence de la réduction du coût du contrôle du travail est très intéressante.
Dans les dessins ci-joints
La fig. 1 est la vue schématique d'un appareil permettant d'appliquer le procédé de la présente invention.
La fig. 2 est un schéma de distribution d'un circuit récepteur photoélectrique de l'appareil permettant dappli- quer le procédé de la présente invention.
La fig. 3 est un schéma opératoire montrant un état intermittent d'un courant de soudure opératoirement raccordé au circuit récepteur photoélectrique que moutre la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe montrant un mécanisme de retrait de 1'électrode comportant un dispositif récepteur photoélectrique, utilisé dans l'appareil permettant d'appliquer le procédé de la présente invention.
Les fig. 5 et 6 sont des vues en coupe montrant des positions opératoires d'un mécanisme de retrait de l'électrode, comportant un dispositif récepteur de chaleur.
La fig. 7 est une vue en coupe d'une réalisation dans laquelle on utilise un thermocouple pour le dispositif r6cepteur de chaleur que montrent les fig. 5 et 6.
La fig. 8 est une vue en coupe montrant un mécanisme de retrait de l'électrode utilisant une minuterie.
La fig. 9 est une vue en coupe montrant une réalisation d'une électrode utilisée dans le procédé de la présente invention.
La fig. 10 est une vue en coupe longitudinale d'une électrode de soudure à l'arc à utiliser dans le procédé de la présente invention.
La fig. 11 est une vue en coupe transversale de la fig. 10.
<Desc/Clms Page number 5>
Les fig. 12 et 13 sont des vues en coupe transver- sale montrant des modifications du fil d'âme d'une électrode de soudure à l'arc.
La fig. 14 est une vue en coupe montrant un certain nombre d'électrodes de soudure étroitement solidaires lea unes des autres.
Les fig. 15 à 17 sont des vues montrant les directions d'un arc entre une électrode de soudure à l'arc et un objet à souder.
Les fig. 18 et 19 sont des vues en coupe montrant une électrode de soudure du type à fil d'âme combiné enrobé.
Les fig. 20 à 22 sont des vues en coupe montrant des réalisations d'un fil d'âme façonné pour correspondre à la forme d'une rainure dans des objets à souder.
Les fig. 23 à 25 sont des vues en coupe montrant des réalisations d'un procédé pour raccorder les électrodes de soudure.
Les fig. 26 à 28 sont des vues montrant des réalisations d'un poids à utiliser pour une électrode de soudure à l'arc.
Les fig. 29 à 36 sont des vues en perspective montrant des réalisations d'éléments d'endossement.
Référons'nous maintenant à la figure 1. Une gorge 3 est formée dans la zone de soudure de deux objets 1 et 2 à souder; une électrode de soudure 4, correctement raccordée, ou à arc unique, est déposée sur la ligne de soudure ; unappa- reil automatique 7, fournissant du courant continu est agencé pour percevoir qu'un ara voltaïque 5 engendré à partir de l'extrémité de l'électrode de soudure à l'arc 4, s'est approché de la pièce de contact d'électrode 6 avec l'électrode de soudure 4,
et que le contact de l'électrode 7 est séparé de l'électrode de
<Desc/Clms Page number 6>
soudure 4.est raccordé opératoirement à l'appareil fournissant le courant de façon telle que le courant principal peut être automatiquement transféré à la pièce de contact d'électrode 6' dans la position suivante. L'électrode de soudure à l'arc 4 est constituée comme il est indiqué plus loin. L'électrode de soudure à l'arc est creusée en certains endroits pour présenter plusieurs creux 8 et 8' à des intervalle appropriés. Les électrodes 6 et 6' du dit a reillage automatique 7 et 7' fournissant le courant continu sont introduites respectivement dans les creux 8 et 8' en question.
Le passage du courant principal est commute par un commutateur du courant de soudure, en faisant engendrer ou varier par l'arc voltaïque de l'électrode de soudure à l'arc, un courant ou une tension par un dispositif récepteur photo- électrique tel qu'un tuhe photoélectrique, un photoconducteur, un photo transistor, une photodiode et une cellule photovoltal- que. Si l'on se réfère aux fig. 2 et 3, le repère 9 indique un dispositif récepteur photoélectrique, un courant continu re- dressé par un redresseur au silicium 10 est envoyé dans un photoconducteur au sulfure de cadmium 13 par un circuit com- portant un condensateur 11 et une résistance 12, et la valeur de sa résistance est accrue ou décrue par la quantité photo- électrique reçue.
Le repère 14 désigne un interrupteur de cou- rant de soudure comportant un relais 15 actionné par la valeur de courant ou de tension qu'engendre ou que fait varier le dit dispositif récepteur photoélectrique 9 et un solénoïde 16 qui lui est opératoirettent raccordé. Au moment de la soudure, un arc vol talque est engendré à partir de l'extrémité de l'élec- trode de soudure à l'arc. Dans ces conditions, la quantaté de l'arc voltalque est tellement petite que la valeur de la riais- tance du photoconducteur 13 eat élevée et, dès .tare, le coupe-
<Desc/Clms Page number 7>
circuit du relais 15 ne fonctionne pas.
Ainsi, bien que le courant de soudure passe, juste en-dessous du point terminal de la soudure, la quantité photoélectrique reçue est tellement grande que la résistance du photoconducteur 13 sera réduite, le relais 15 fonctionnera pour couper le courant de soudure et, en même temps, une barre de distribution 17 sera levée par la force magnétique du solénoïde 16 pour arrêter l'arrivée du courant de soudure.
La fig. 4 montre une réalisation d'un mécanisme de retrait 18 de l'électrode, constituant une partie d'un appareil automatique fournissant du courant continu, utilisant un tube photoélectrique. Lorsqu'un arc voltaique est perçu par un élément photosensible 19, un tube photoélectrique 20 entre en action, un faible courant est amplifié par un amplificateur 21, un relais détecteur 22 fonctionne, et une force électromagnétique est engendrée dans le relais 23.
Sous l'action de cette force électromagnétique, un levier mobile 24 est actionné pour faire lever une barre de poussée 25, de sorte qu'un levier 26 peut être poussé vers le haut à une extrémité et qu'un levier 27, en engagement avec le levier 26 à l'autre extrémité, peut être dégagé 8 une extrémité, d'où il résulte que le levier 27 est dégagé, à l'autre extrémité, d'une des extrémités d'un autre levier 28, le levier 28 est dégagé à l'autre extrémité d'une saillie 30 prévue sur une électrode 29, l'électrode 29 monte sous l'action d'un ressort 31 et s'écarte de l'électrode de soudure à l'arc et le courant est coupé. Ces manoeuvres sont détaillées davantage plus loin.
Les fig. 5 et 6 montrent un appareil automatique, fournissant un courant continu, dans lequel la chaleur d'arc de l'électrode de soudure à l'arc est perçue par un dispositif récepteur de la chaleur traduite par la température environnante
<Desc/Clms Page number 8>
et dans lequel le passage du courant principal est commuté vers une partie de contact de l'électrode dans la position suivante, par un mécanisme de retrait de l'électrode raccordé opératoirement avec le dit dispositif récepteur de chaleur. Plus particulièrement, l'électrode 29 est agencée verticalement aur un côté d'un bottier 32 et la saillie 30 cet fixée à proximité du milieu de la dite électrode 29.
Un bimétal 33 est fixé à l'une des extrémités, dans le baa du dit boîtier 32, et il porte un ergot 34 faisant saillie vers le haut à l'autre extrémité. Un levier 36 pivotant sur un axe 35 est agencé à une extrémité au-dessus du dit ergot 34 et il est en mesure de s'engager par aon autre extrémité sur un levier vertical 38 pouvant pivoter autour d'un axe 37. Un galet 39 est prévu à l'extrémité supérieure du levier vertical 38. Un levier 41 pouvant pivoter autour d'un axe 40 est prévu dans la partie centrale du bottier 32 et il est pourvu à l'une de ses extrémités d'un galet 42 et à l'autre extrémité d'un galet 43 et d'un segment 44 qui est agencé de façon à se trouver toujours en contact avec le galet 39.
En-dessous du dit levier 41 et plus ou moins parallèlement à celui-ci est monté un levier 45 portant un galet 46. Le dit levier 45 eat pourvu à l'une de ses extrémités d'un galet 47 et à l'autre extrémité d'un galet 48. Lorsque les leviers 41 et 45 sont abaissés, les galets respectifs 43 et 48 sont en contact entre eux. De plus, les galets 42 et 47 des leviers 41 et 45 peuvent venir en contact respectivement avec la eurface supérieure et avec la surface inférieure de la saillie 30 de l'électrode 29. Un ressort 49 est engagé entre le levier 36 et le levier vertical 38.
Cela étant, lorsque l'électrode 29 se trouve dans la position levée, les pièces respectives occupent des positions telles que montrées à la figure 5. Lorsque l'électrode 29 est poussée vers le bas par rapport à la tige de soudure, coume
<Desc/Clms Page number 9>
le montra la figure 6., le galet 43 du levier 41 et le galet 39 du levier vertical 38 viennent en contact l'un avec l'autre, le levier 36 vient en engagement par la pointe avec la face intérieure du levier 38, le galet 42 du levier 41 vient en contact avec la face supérieure de la saillie 30 de l'électrode 29, et l'électrode 29 est empêchée de monter sous l'action d'un ressort 50.
Lorsque l'arc se rapproche de l'appareil automatique de fourniture de courant, le bimétal 33 entre en action pour lever l'ergot 34, le levier 36 est levé à l'une de ses extrémités et sa pointe se dégage de la face intérieure du levier vertical 38, de manière à se trouver dans une position comme le montre la figure 5, le galet 39 de l'extrémité supérieure du levier vertical 38 se dégage du ¯,alet 43,et le levier 41 tombe sous l'action de son poids propre et est guidé par le segment 44 et le galet 39' Il en résulte que le galet 42 du levier 41 quitte la saillie 30 de l'électrode 29 et la dite électrode 29 monte sous l'action du ressort 50, pour couper le courant principal.
La fig. 7 est une réalisation comportant un mécanisme de retrait de l'électrode dans lequel est utilisé un thermocouple. Lorsqu'il est chauffé, un thermocouple 51 vient en contact avec un point de contact fixe 52, un courant électrique passe d'une pièce réceptrice de courant 53 vers une terre 54, un relais 55 engendre une force électromagnétique et un levier mobile 56 entre en action pour pousser l'électrode vers le haut, par le môme dispositif que celui exposé dans la réalisation précédente, à l'aida d'une barre 57 de pousnée vers le haut, de sorte qu'il est possible de couper le courant de soudure.
La figure 8 montre une réalisation d'un mécanisme de retrait de l'électrode dans lequel on utilise une minoterie
<Desc/Clms Page number 10>
de aorte que le tempe peut être réglé d'après la vitesse de fusion de l'élestrode de soudure @ l'arc. En réglant la graduation de la minuterie de manière à ce que l'arc puisse être coupé lorsque, étant engendré à partir de la pointe de l'élec- trode de soudure à l'arc, il s'est rapproché du point de contact d'électrode de l'électrode de soudure, le passage du courant principal est commuté sur la partie d'électrode dans la position suivante.
En d'autres termes, lorsque la minuterie 58 est réglée à la vitesse de soudure de l'électrode de soudure à l'arc, l'opération amène un point de contact fixe 60 à toucher un contact mobile 59, un courant électrique passe de la pièce réceptrice de courant 61 vers une pièce 62 mise à la terre et un relais 63 entre en action pour pousser l'électrode 29 vers le haut de la même façon que dans l'exemple précédent.
La figure 9 est une vue montrant une réalisation d'une électrode pour appliquer le procédé conforme à la présente invention. Lorsqu'un arc,engendré à partir de la pointe de l'électrode de soudure à l'arc, se rapproche du point de contact d'électrode de l'électrode de soudure, une pièce conductrice 65 interposée entre la pointe 64 de l'électrode 29 et le fil d'âme partiellement dénudé de l'électrode de soudure à l'arc, fond et est éliminée, de sot que le passage du courant entre le point de contact d'électrode et l'électrode de soudure à l'arc peut être coupé. La pièce conductrice 65 est exécutée de préférence en un métal à bas point de fusion (par exemple 400 à 1000 C) et qui a un effet utile en soudure dans toute position sauf dans la position plane.
L'électrode de soudure à l'arc à utiliser dans le procédé selon la présente invention est commentée dans ce qui suit. Comme le montrent les figures 10 à 13, il s'agit d'une électrode de soudure à l'arc dans laquelle l'âme est constituée
<Desc/Clms Page number 11>
par un fil67 pourvu d'une gorge 60 avant:. une section trans- veraale en V ou en U dans le sens du luge et qui est 68 recouvert d'un fondant/ sur sa périphérie excérieure. Un fil d'âme rond a été utilisé pour une électrode de soudure à l'arc conventionnelle enrobée.
Toutefois, lorsque l'angle de soudure est petit, la longueur d'arc devient naturelle- ment plus grande, et l'arc en devient instable, @es projec- tions augmentent et le cordon devient irrégulier, ou il peut, se présenter le défaut d'une pénétration Incomplète. Or, dans la présente invention, les défauts cités ci-dessus peuvent être éliminés et, en soudent, si le fil d'âme est placé de manière à ce que la gorge longitudinale puisse toujours se trouver sur le côté opposé à la surface de soudure, l'enrobement est plus lent à fondre sur le c8té de la gorge longitudinale que sur le côté de la surface de soudure; dès lors, la direction de l'arc dévie vers le côté de la surface du'* soudure et elle est fixe, et l'état de l'arc se stabilise dans une trèa large mesure.
De plus, l'électrode de soudure à l'arc selon la pré- sente invention est enrobés d'un fondant mélangé à une quan- tité appropriée d'une poudre magnétique d'un oxyde sur la périphérie extérieure pourvue d'une gnrg longitudinale dans le sens de la longueur du fil d'âme, de sorte que la fondant est en mesure d'8tre déposé positivement par voie magnétique sur le métal de base, d'où la directivité de '.'arc est encore assurée davantage. Dans le procédé conventionnel de soudure à l'arc par dépôt, un moule métallique fait en cuivre ou en sa- ble est placé autour de l'électrode de soudure, des outils auxiliaires sont requis, et il en résulto que l'opération de soudure est rendue compliquée et son rendement est peu élevé.
Au contraire, selon la présente invention, l'électrode de
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
soudure à 1;urç oiio<ùaù= accuse usa attraction W";t1qu6 au métal de base et, dès lors, les outils auxiliaires cités cidessus ne sont pas requis.
En outre, conformément à la présente invention,une quantité appropriée d'une poudre magnétique d'un métal ou d'un oxyde est mélangée au fondant recouvrant le fil d'âme rainuré de l'électrode de soudure à l'arc, de aorte que l'attraction magnétique est en mesure d'être accrue, et une attraction magnétique parfaite aux objets à souder peut être possible, non seulement dans le cas d'une soudure en position plane et dans
EMI12.2
celui d'ime aocdure à cordon horizontal, maie également dans le cas d'une soudure en position horizontales d'une soudure en position verticale et d'une soudure en l'air. Par exemple, des poudres de BaO 6Fe2 O3 et d'un aimant permanent sont utilisées respectivement en tant que ces poudres magnétiques ondées d'un oxyde et d'un métal.
Des exemples de mélange les concernant sont donnés dans le tableau 1, et leurs attractions, ainsi que les propriétés mécaniques des métaux de soudure sont indiquées dans le tableau 2.
TABLEAU 1.
EMI12.3
S10 'Ti0 na 11 fl CaCO Fe-th B.0¯ Bzz 201 X201 à'2031 C&003 re-M 6F 0 dtaimmt
EMI12.4
<tb>
<tb> @ <SEP> permanent
<tb>
EMI12.5
à 35 10 2 2 le 19 20 - 10 #################################### B 8 2 2 8 19 - 2Ô â C 22 2 1 1 1 16 50 D 40 10 4 - 3 13 1S - 10
EMI12.6
<tb>
<tb> E <SEP> 35 <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 16 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> - <SEP> 20
<tb>
<Desc/Clms Page number 13>
TABLEAU 2.
EMI13.1
<tb>
<tb>
Echan- <SEP> Série <SEP> de <SEP> Courant <SEP> Essai <SEP> Allon- <SEP> Coef- <SEP> Rendement
<tb> tillon <SEP> série <SEP> de <SEP> de <SEP> tion <SEP> à <SEP> la <SEP> gement <SEP> ficient <SEP> de <SEP> la <SEP> soude <SEP> soudure <SEP> soudure <SEP> (Kg/m) <SEP> rup- <SEP> (%) <SEP> de <SEP> choc <SEP> dure <SEP> et
<tb> soudure <SEP> ture <SEP> (kg-m) <SEP> vitesse <SEP> de
<tb> soudure <SEP> (A) <SEP> ture <SEP> (kg-m) <SEP> soudure
<tb> mm2) <SEP> (g/min.)
<tb> 1 <SEP> électrode <SEP> 250 <SEP> 0,15 <SEP> 49,6 <SEP> 34,5 <SEP> 9,6 <SEP> 48
<tb> 5 <SEP> électrodes <SEP> 1250 <SEP> 48,7 <SEP> 32,0 <SEP> 4,3 <SEP> 232
<tb> 1 <SEP> électrode <SEP> 250 <SEP> 0,40 <SEP> 49,9 <SEP> 29,0 <SEP> 8,4 <SEP> 47
<tb> 5 <SEP> électrodes <SEP> 1250 <SEP> 49,3 <SEP> 27,0 <SEP> 4,1 <SEP> 229
<tb> 1 <SEP> électrode <SEP> 250 <SEP> 0,11 <SEP> 54,6 <SEP> 27,5 <SEP> 8,
2 <SEP> 49
<tb> 5 <SEP> électrodes <SEP> 1250 <SEP> 53,6 <SEP> 28,0 <SEP> 3,7 <SEP> 241
<tb> 1 <SEP> électrode <SEP> 250 <SEP> 0,23 <SEP> 57,5 <SEP> 28,5 <SEP> 7,2 <SEP> 49
<tb> 5 <SEP> électrodes <SEP> 1250 <SEP> 56,7 <SEP> 26,0 <SEP> 3.5 <SEP> 238
<tb>
Pour améliorer le rendement de la soudure, on peut réunir de façon appropriée un certain nombre d'électrodes de soudure à l'arc 69 et les placer dans une gcrge, comme le montre la figure 14, et les objets 1 et 2 à souder et les électrodes de soudure à l'arc 69 peuvent être attirés magnétiquement entre eux, de. sorte que les arcs des électrodes respectives de soudure à l'arc pouvent être concentrés en un point pour accroître de façon remarquable la quantité de métal soudé.
Les résultats de la mesure de telles quantités de métal soudé sont indiqués dans le tableau 3.
<Desc/Clms Page number 14>
TABLEAU 3..
EMI14.1
fi) fi) b ICI G' ôo6- s 1) g g 1) vi S m 3 'tS '3 e fS 5 .: CI .8 I) l1J t::::f (lui ! ; i ::
t bo Ë 3 rol z'!, 8 8 LI Q3 912 h :;t .13 .111.e 64 04 .C7 :ie H #'**' C5it 25 - 6 13 40 - 100 po.! 240
EMI14.2
<tb>
<tb> 2 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 20 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2- <SEP> 13 <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 100
<tb> 3 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 20 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 33 <SEP> - <SEP> 100
<tb> 4 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 20 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 100
<tb> 5 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 20 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 13 <SEP> 29 <SEP> - <SEP> 100
<tb> 6 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 20 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 35 <SEP> 9 <SEP> 13 <SEP> 14 <SEP> - <SEP> 100
<tb> 7 <SEP> 7 <SEP> dito <SEP> 18 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 60 <SEP> - <SEP> - <SEP> 13 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> dito
<SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb>
EMI14.3
25 3 13 40 100 Pour accroître encore la directivité de l'arc, on peut utiliser pour l'électrode de soudure à l'arc selon la présente invention, dans le fondant d'enrobement une grande quantité de matière ayant un point de fusion élevé, par exemple une poudre de CaO, de MgO
EMI14.4
ou d'alumine même si la gorge d5 le fil dtëtme utilisé dans une telle électrode de soudure est étroite, il est possible d'assu-
EMI14.5
rer une directivité suffisante de l'arc. Lesfigurea 15 à 17 montrent de telles expériences. 1 est un objet à souder. 4 est une électrode de soudure à l'arc. 70 est un état de direction
EMI14.6
de l'arc vers l'objet à souder.
Lorsque le fil d'tue a une gorge peu profonde et qu'il est recouvert d'un tondant d'une électrode
<Desc/Clms Page number 15>
conventionnelle de soudure à l'arc par, de @t, la directivité @ de l'arc est celle que montre la figura 15 Hais lorsque le fil d'âme cet recouvert d'un fondant auquel on a mélangé une grande quantité de poudre d'une matière à haut point de fusion, il y a une directivité suffisante de l'arc, comme le montre la figure 16, et il n'y a aucune différence par rapport à la dite électrode de soudure à l'arc par dépôt (figuresll, 12) dans laquelle l'âme a une gorge profonde.
En ce qui concerne les exemples de la présente invention, le tableau 3 reproduit ci-dessus .contre des exemples de mélange de matières d'enrobement, et 14,tableau 4 indique des conditions de soudure et diverses performances. Même lorsque la gorge dans le fil d'âme est peu profonde, avec dé l'ordre de 20 à 60 % de carbonate de potassium, 13 à 30 % de carbonate de magnésium, ou moins de @ % de poudre magnétique d'un oxyde et/ou d'un métal, la directivité de l'arc est favorable, comme le montrent les figures 16 et 17.
<Desc/Clms Page number 16>
TABLEAU 4.
EMI16.1
<tb>
Exem- <SEP> Comparaison <SEP> des <SEP> possibilités <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> de <SEP> Soudabilité <SEP> Courant <SEP> de
<tb> ple <SEP> la <SEP> soudure <SEP> soudure
<tb> Directivité <SEP> Etat <SEP> de <SEP> la <SEP> Quantité <SEP> de <SEP> Forme <SEP> du <SEP> Pénétration <SEP> Performance <SEP> (A)
<SEP> en <SEP> amp.
<tb> de <SEP> l'arc <SEP> scorie <SEP> projections <SEP> cordon <SEP> reneraion <SEP> aux <SEP> rayons <SEP> \*7
<tb> 1 <SEP> mauvaise <SEP> mauvais <SEP> beaucoup <SEP> mauvaise <SEP> peu <SEP> profonde <SEP> mauvaise <SEP> 270
<tb> 2 <SEP> bonne <SEP> bon <SEP> peu <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> assez <SEP> assez <SEP> beaucoup <SEP> mauvaise <SEP> peu <SEP> profonde <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> mauvaise <SEP> mauvais
<tb> bonne <SEP> bon <SEP> peu <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> bonne <SEP> bon <SEP> peu <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> 6 <SEP> assez <SEP> assez <SEP> assez <SEP> bien <SEP> bonne <SEP> peu <SEP> profonde <SEP> assez <SEP> mauvaise <SEP> 270
<tb> mauvaise <SEP> mauvais
<tb> 7 <SEP> bonne <SEP> bon <SEP> peu <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> bonne <SEP> bon <SEP> peu <SEP>
bonne <SEP> ordinaire <SEP> bonne <SEP> 270
<tb> @
<tb>
<Desc/Clms Page number 17>
Les figures 18 et 19 montrent des électrodes de soudure à l'arc du type a fil d'âme combiné enrobé, exécu- tées selon la présente invention en combinant, en enfermas et en enrobant un certain nombre de file d'âme.
En utilisant une telle électrode de soudure à l'arc du type à fil d'âme combiné, enrobé, il est possible d'exécuter en une seule passe une soudure bout à bout ou une souduro à cordon, le rendement de la soudure est remarquablement élevé, il n'y a pas de défaute tels qu'une trappe à scorie et une pénétration incom- plète ai on fait une comparaison avec le cas d'une soudure à couches multiples et, de plue, dans la soudure à cordon, il est possible d'obtenir une pénétration suffisante et une résistance réelle.
Les fig. 21 et 22 montrent des coupes transversales de fils d'Ames 67 correspondant chacun à la forme de la gorge entre les objets 1 et 2 à souder, et enrobés d'un fondant 68 ayant la même forme. Ils permettent d'obtenir des résultats de soudure efficaces et favorables en soudure bout à bout ou en soudure à cordon.
Les figures 23 à 25 montrent des cas de réalisation d'une soudure automatique continue, dans laquelle la ligne de soudure est tellement longue qu'un certain nombre d'électrodes de soudure à l'arc sont reliées l'une à l'autre. Les fils d'âme respectifs 67 et 67' de l'électrode de soudure sont munis de renfoncements 71 et 71' aux extrémités respectives, et ils comportent un noyau intérieur 72 qui y est introduit de façon à relier les électrodes successivement. Ou bien,l'un 67 des deux fils d'âme de l'électrode de soudure à l'arc est pourvu d'une rallonge 73, l'autre fil d'âme 67' étant muni d'un creux 71' et la dite rallonge 73 s'ajustant dans le creux 71@ pour les raccorder.
Ou bien les deux fils d'âme 67 et 67' sont
<Desc/Clms Page number 18>
pourvus respectivement de parties dénudées 74 et 74' aux extramités, et ces parties dénudées s'ajustent dans un joint exécuté en un tube à mince paroi 75 enrobé de fondant 76, pour raccorder les fila d'âme. Ainsi on réalise dans la partie de soudure un point de jonction des cordons comme dans la soudure manuelle conventionnelle, ou dans la soudure à gravité, et dès lors, l'aspect sera parfait et aucun trou ne se former* sur la surface et il n'y aura aucune soufflure à l'intérieur.
Jusqu'ici, en raison de ce que les objets à souder se déforment, de l'irrégularité des couches inférieures ou du bord de la pièce à souder, l'électrode de soudure mise en place s'est soulevée, l'arc est devenu long au cours de la soudure et, dès lora, l'écoulement de la scorie a été entravé et l'aspect des cordons laissait à désirer. Cependant, dans le procédé de soudure conforme à la présente invention, et en vue d'éviter un tel soulèvement de l'électrode de @@udure, on se sert d'un poids en cuivre ou en alliage de cuivre. Les figures 26 à 28 montrent des réalisations d'un poids 77 de ce genre.
En soudure à cordon horizontal, en soudure en position verticale, en soudure en position horizontale et en soudure en l'air, dans le cas où la longueur des poids est trop grande, la direction de l'arc dans la partie destinée à être pressée par le poids varie, dès lors la fluidité de la scorie varie également et le cordon est dérangé. Il résulta d'expériences faites pour limiter la longueur du poids dans le sens de la soudure que, lorsque le poids a une longueur de 5 à 50 mm, la forme du cordon est le moins dérangée.
De plus, si un aimant permanent ou un électro-aimant est fixé à la surface du poids en question pour qu'elle soit en contact avec les objets à souder, le poids est attiré magnétiquement vers les objets à souder, non seulement dans la sondure à cordon horizontale, mais également dans la soudure en
<Desc/Clms Page number 19>
position horizontales en position verticale et en l'air, et il en résulte que l'électrode de soudure qui s'est soulevée, est fermement enfoncée, l'arc est maintenu court ot on a l'avantage de former des cordona convenables.
La présente invention a également pour objet de créer une matière d'endossage pour la soudure sur un côté dans une soudure bout à bout. Dans la soudure conventionnelle sur un côté, en vue d'obtenir ders cordons proéminents par l'arrière dans la première couche de la soudure bout à bout, une matière d'endossage destinée à former la coiffe, est supportée par le bas contro l'arrière de la partie inférieure de la gorge, pour exécuter la soudure. Toutefois, de nombreuses opérations sont requises pour ajuster la matière d'endossage sur un tel dispositif de support.
Dans la présente invention, l'arrière de la gorge d'objets à souder peut être garni magnétiquement d'une manière magnétique d'endossage pour la soudure sur un côté,en comprimant et en moulant une poudre magnétique d'un oxyde, une poudre magnétique d'un métal ou une poudre magnétique d'un mélange de ceux-ci.
La matière d'endossage citée ci-dessus est préparée en mélangeant dans une proportion inférieure à 80 % un ou plusieurs de ces oxydes à haut point de fusion, comme l'alumine, l'oxyde de magnésium et l'amiante, des poudres comme celles de cuivre, de fer et d'alliages de fer, et des désoxydants comme le ferromanganèse, le ferrotitane et le ferrosilicium dans une poudre magnétique d'vn tel oxyde, comme le BaO.6Fe2O3 ou le ferrite de cobalt. Si l'on ajoute une telle matière d'andossage, la soudabilité s'améliore et on obtient des cordons de soudure eans défaut. Si l'on augmente la proportion de fondant, de poudre métallique ou de poudre d'alliage, le régime de mélange de
<Desc/Clms Page number 20>
la poudre magnétique décroît et l'attraction magnétique a tendance à devenir faible.
Il est donc recommandé de limiter à moins de 80 % la proportion de tels additifs.
Les figures 29 à 36 sont des vues montrant des applications de la matière d'endossage citée ci-dessus dans la soudure sur un c8té. Les figures 29 et 30 montrent des matières d'endossage solides 78. Les figures 31 et 32 montrent des matières d'endossage 80 recouvrant des fils d'âme 79. La figure 33 montre une matière d'endossage faite en solidifiant et en déposant une poudre 82 en matière magnétique sur l'une des surfaces d'un élément de revêtement 81. Les figuras 34 et 35 montrent des matières d'endossage faites en déposait une poudre 82 de matière magnétique sur les deux côtés d'un élément de revêtement 81.
Dans le cas où la gorge des objets à souder est échelonnée ou courbe, une matière d'endossage 83 faite en répartissant une poudre magnétique dans une bande de caoutchouc, ou en mélangeant et en moulant une poudre de matière magnétique à l'aide d'une résine thermoplastique ou à prise thermique, est déposée librement par voie magnétique sur l'arrière de la gorge.