Electrode pour le soudage à l'arc, de moyenne à forte pénétration. La présente invention est relative à une électrode pour le soudage à l'arc comprenant une âme métallique recouverte d'un enrobage.
Cette électrode, de moyenne à forte péné tration, est utilisable pouf le soudage d'une catégorie étendue d'aciers, et est susceptible d'être employée industriellement sur une grande échelle.
L'électrode selon l'invention est caractéri sée en ce que l'enrobage présente un diamètre extérieur compris entre 1,7 et 2,3 fois le dia mètre de l'âme métallique, qu'il contient des matières organiques provoquant -Lino perte de poids de l'enrobage de 5 à 301/o lorsque celui-ci est chauffé à l'air, pendant -Lino heure, à une température de 450 à 500 C et en ce que ledit enrobage contient de la silice, du bioxyde de titane, du carbonate de calcium et du carbonate de magnésium en proportions telles que le rapport
EMI0001.0004
les compositions d'enrobage et, compte tenu pourcentages de mentionnées est au moins égal à 13.
trois Pour une électrode à forte pénétration, l'enrobage contient de préférence en a 60 % particules métalliques d'un métal identique à celui dont est faite, à raison moins 80 /o, l'âme de l'électrode.
Les matières organiques de l'enrobage de L'électrode (cette électrode ayant été convena blement séchée, comme il est d'usage de le faire pour des électrodes normales) provo quant une perte de poids de 5 à 30 /o de cet enrobage lorsqu'il est chauffé dans l'air pen dant une heure, à une température comprise entre 450 et 500 C, sont ordinairement des matières organiques qui se décomposent à cette température, en libérant des gai en quantité suffisante pour amener la perte de poids spé cifiée.
Tous les fabricants d'électrodes expéri mentés ont connaissance de matières de ce type, qui sont employées couramment dans les compositions les compositions d'enrobage et, compte tenu de la nature de ces matières, ils peuvent dé terminer facilement les pourcentages à utili ser. Dans une première forme d'exécution de l'électrode, relative à une électrode à forte pénétration, on utilise des ces matériaux organiques assurant une perte de poids de l'enrobage de 10 à 30 /o dans les conditions de chauffage mentionnées antérieu rement. Parmi les matières convenables, on peut faire mention de cellulose finement. broyée.
Le choix convenable indiqué des trois fac- teurs: épaisseur, degré d'acidité et caractère volatil. de l'enrobage conduit à une électrode ayant une tension d'arc très élevée; un souffle d'arc puissant et un laitier peu abondant. Il en résulte que cette électrode présente une forte pénétration (c'est-à-dire qu'elle permet le soudage en deux passes -opposées de tôles non chanfreinées, écartées de 0 à 3\ mm et de 6 à 17 mm d'épaisseur) et une bonne aptitude au soudage d'angle en position verticale des cendante.
Si l'on réduit la teneur en matières orga niques de l'enrobage à une valeur correspon dant à une perte de poids située dans la par tie inférieure de l'intervalle spécifié, la ten sion d'arc et le souffle d'arc sont diminués, tandis que le laitier devient plus abondant. L'électrode présente alors seulement une péné tration moyenne (c'est-à-dire qu'elle permet le soudage en deux passes opposées de tôles chan- freinées, écartées de 0 à 4 mm et de 5 à 14 mm d'épaisseur), perd son aptitude au soudage d'angle en position verticale descen dante, mais permet, en position horizontale, de réaliser des cordons plus longs et de plus bel aspect.
D'où une autre forme d'exécution de l'in vention, consistant en une électrode de péné tration moyenne, étroitement apparentée à la précédente, et munie d'tin enrobage suscepti ble de perdre seulement 5 à 10 0/o de son poids lorsque soumis aux conditions de chauffage précitées.
A titre d'exemple, pour réaliser l'enrobage d'une électrode à forte pénétration, des pou dres sèches sont mélangées conformément aux proportions ci-après indiquées en poids 20 à 55 9/0, et par exemple 48 0/0, de poudre de fer présentant avantageusement la com position suivante: teneurs maxima en carbone, soufre et phosphore, respectivement de 0,10 0/0, 0,03 0/o, 0,03 0/0, et teneur minimum en fer de 97 0/0, 14 à 20 1/o, et par exemple 17 0/o, de cellu lose pure, se trouvant avantageusement sous la forme de poudre finement broyée, 25 à 66 0/o, et par exemple 35 %, d'un mé lange spécial contenant:
35 à 75 010, et par exemple 55 0/o; de bioxyde de titane, 10 à 45 0/0, et par exemple 22 0/o, de silice pure ou d'un silicate réfractaire conte nant nu minimum 50 0/o de silice, 5 à 25 0/0, et par exemple 110/o, de man ganèse ajouté avantageusement sous la forme de manganèse pur ou d'un alliage à très basse teneur en carbone et en phosphore, 5 à 25 0/o, et par exemple 12 0/0, de bioxyde de manganèse, jusqu'à 2,2 9/o de earbo- nate de calcium ou de magnésium.
Les pour-cent donnés dans l'exemple et tous ceux compris entre les limites précitées sont tels que l'on obtient. pour l'enrobage un degré d'acidité
EMI0002.0008
au moins égal à 13.
Une quantité convenable de liant (par exemple 265 à 290 cm3 par kg de poudre sèche) est alors ajoutée au mélange de pou dres sèches décrit précédemment. Le liant sera constitué de préférence par du silicate de po tasse et/ou de sonde dont. la concentration et la viscosité dépendront, comme il est bien connu, du type de presse à extrusion utilisée.
La pâte ainsi fabriquée est alors extradée avec l'âme métallique par une presse déve loppant de préférence une pression unitaire sur la chambre contenant. le matériau d'au extérieur de moins 250 kg/cm2. Le l'enrobage appliqué sur l'âme métallique atteint 1,7 à 2,3 fois le diamètre de cette âme et de préférence 1,9 à 2,1 fois ce diamètre.
L'âme métallique est une baguette en acier, exemple en acier doux effervescent, répon dant à l'analyse chimique suivante: Les teneurs maxima en carbone, soufre, phos phore, silicium et azote sont respectivement de: 0,08 9/0, 0,03 o/q, 0,03 0/0, 0,02 0/0, 0,010/0, avec une teneur minimum de 0,409/o de manga nèse, le reste comprenant du fer.
Après extrusion, l'électrode est, convena blement séchée, de préférence à une tempéra ture à 75 C et de manière à réduire la teneur en eau dans l'enrobage à une valeur de 0,5 o/a en poids.
de silicate de po- Lorsque 265 à 290 cm tasse ou de soude sont ajoutés par kg de poudre sèche ayant la composition susdite, on obtient, après séchage dans les conditions pré citées, une électrode à forte pénétration dont l'enrobage peut contenir
EMI0003.0003
18 <SEP> à <SEP> 491/o <SEP> de <SEP> poudre <SEP> de <SEP> fer,
<tb> 12 <SEP> à <SEP> 18% <SEP> de <SEP> cellulose,
<tb> 8 <SEP> à <SEP> 441/o <SEP> de <SEP> bioxyde <SEP> de <SEP> titane,
<tb> 14 <SEP> à <SEP> 3911/o <SEP> de <SEP> matières <SEP> siliceuses <SEP> compre nant <SEP> au <SEP> moins <SEP> 50 <SEP> / <SEP> de <SEP> silice,
<tb> 1 <SEP> à <SEP> <B>15%</B> <SEP> de <SEP> manganèse,
<tb> 1 <SEP> à <SEP> 161/o- <SEP> de <SEP> bioxyde <SEP> de <SEP> manganèse,
<tb> jusqu'à <SEP> 21/o <SEP> de <SEP> carbonate <SEP> de <SEP> calcium
<tb> et <SEP> de <SEP> magnésium. Les électrodes de moyenne à forte péné tration peuvent également comprendre des enrobages composés de deux ou plusieurs cou ches concentriques de compositions différant entre elles, mais qui répondent dans leur en semble aux conditions indiquées quant à l'épaisseur et la composition de l'enrobage. Pour ce mode de réalisation, on mettra de préférence les matières organiques et désoxy dantes dans la couche d'enrobage la plus pro che clé l'âme.