LU83176A1 - Perfectionnements aux electrodes de soudage - Google Patents

Description

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sous le no 8(?Λ . _/ i i CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) .

Perfectionnements aux électrodes de soudage.

Le présent perfectionnement concerne des électrodes de soudage à âme en acier, destinées spécialement à être utilisées sous eau.

Les techniques modernes de constructions métal- > liques, ainsi que celles correspondantes de transformations et de réparations font souvent appel à des opérations de soudage dans les conditions opératoires les plus variées, et notammen^/ à des opérations de soudage sous eau.

< * 2.- L'utilisation sous eau d'électrodes de soudage se heurte, comme on le sait, à des difficultés propres à ce genre d'application, difficultés qui ne permettent généralement que l'obtention d'une qualité relativement médiocre des cordons de soudure que l'on peut déposer.

Parmi ces inconvénients, on peut citer tout spécialement la fissuration des cordons déposés, due essentiel-! * lement à la présence d'hydrogène, lequel provient de la disso- | ciation de l'eau par l'arc électrique au voisinage immédiat de j | - la partie du cordon en cours de dépôt, cet hydrogène a une forte | - propension à s'occlure dans le métal déposé, le rendant ainsi I particulièrement sensible à la fissuration.

Les électrodes commercialisées actuellement en vue du soudage sous eau comportent généralement un enrobage à S base de rutile. Il est ainsi possible de maintenir un arc assez stable et d'obtenir un cordon de soudure de bel aspect.Ce type d'enrobage présente cependant, comme déjà mentionné plus haut, l'inconvénient d'introduire une forte teneur en hydrogène dans le métal déposé·. Le risque de fissuration est donc important et peut conduire à la ruine de l'assemblage.

Des essais effectués par le demandeur ont montré qu'un enrobage de type oxydant permettait de réduire la teneur en hydrogène dans le métal fondu et par 1¾ même le risque de fissuration à froid. Cependant, les caractéristiques mécaniques du métal déposé sont relativement faibles, phénomène dü à l'oxydation des éléments d'alliages du métal déposé.

La présente invention a pour objet de révéler une composition d'électrodes de soudage grâce à laquelle les soudures déposées sous eau ne présentent pas les inconvénients cités ci-dessus.

Les électrodes, objet de la présente invention, composées d'une âme en acier et d'un enrobage qui l'entoure, sont essentiellement caractérisées en ce que l'enrobage des / | dites électrodes contient des éléments oxydants destinés Pui ' à npnhral i cpi· 1 'offoh Λο 1 'arrnsrihinn Λρ lrvrî-rnrronia il/ ' 3.- j naissant et en ce que l'âme de la baguette de soudure comporte plusieurs éléments qui, après dépôt du cordon de soudure, conduisent dans celui-ci à la formation d'éléments durcissants et en ce que l'enrobage et/ou l'âme contient du nickel dans une proportion comprise entre 1 % et 3 %, ce qui améliore la résilience du métal déposé.

Suivant une première modalité de constitution de % l'électrode, son âme contient de l’oxyde d'aluminium sous une forme particulièrement fine, les dimensions des grains de cet

O

oxyde ne dépassant pas de préférence 400 A.

Suivant une deuxième modalité constructive de l'électrode, son âme contient suffisamment d'azote pour saturer, sous forme de nitrure, tout l'aluminium qui y est présent, la teneur du métal en aluminium ne dépassant pas 0,5 %.

Suivant une troisième modalité constitutive de cette électrode, celle-ci comporte dans son âme et/ou dans son enrobage, une proportion de cuivre métallique comprise entre 1 % et 2 %. Au cours de l'opération de soudage, le cuivre s' oxyde pour former des précipités dont la taille est suffisamment petite pour avoir un effet durcissant sur le cordon de soudure déposé.

Le tableau suivant fournit des résultats comparatifs des teneurs en Cu et Ni du métal déposé sous eau par élec-! - trode oxydante, pour des additions respectives dans l'âme en ! acier et dans l'enrobage.

I, I ·# __ ____ __ _____ - .

. . teneur du métal déposé par addition , Addition dans _:_ r _ l'électrode dans l'âme dans l'enrobage i 1 % Cu 0,7 % eu O, 6 % Cu 2 % Cu 1,6 % Cu 1,2 % Cu ( 1 % Cu + 1 % Ni 0,6 % Cu + 0,8 % Ni 0,6 % Cu + 0,8 % Ni/ /7

=; ___JJA

4.- II ressort de ce tableau que les éléments Cu et Ni se transfèrent avec un rendement satisfaisant de l'élec-, trode dans le métal déposé, quelle que soit leur localisation dans l'électrode : âme ou enrobage.

La possibilité ainsi offerte de procéder à des additions dans l'enrobage est très avantageuse, car elle permet d'utiliser, pour cette électrode, une âme en acier doux classique, sans devoir craindre une diminution des propriétés finales.

En ce qui concerne la résilience du métal déposé, il est apparu, comme dit plus haut, que des additions de nickel dans l'âme ou dans l'enrobage en quantités variant de 1 à 3 %, amélioraient très sensiblement la résilience du métal déposé.

Ces additions de Ni favorables à l'obtention de résiliences élevées peuvent être effectuées simultanément aux additions de cuivre, nécessitées pour l'obtention des caractéristiques de résistance requises.

Le tableau ci-après montre l'influence d'une addition de 1 % Cu et 1 % Ni dans l'enrobage d'une électrode oxydante sur les propriétés du métal déposé : Résilience

Re (MPa) Rm (MPa) (j/cm2) * électrode oxydante classique 320 390 17 (sans addition) électrode oxydante comportant 380 450 40 1 % Cu + 1 % Ni I-1-^-\—φ 5.- I II n'est pas inutile de signaler ici que les ! additions de Ni ou de Cu dans les proportions revendiquées (Cu :.

1 à 2 %; Ni : 1 à 3 %) ne provoquent pas de risque de fissura-v/ i= * h

Claims (4)

1. Electrode de soudage, composée d'une âme en acier et d'un enrobage, caractérisée ‘en ce que l'enrobage contient des éléments oxydants, en ce que l’âme de la baguette de soudage comporte plusieurs éléments qui, après dépôt du cordon de soudure, conduisent dans celui-ci à la formation d'éléments durcissants, et en ce que l'enrobage et/ou l'âme, contient de 1 % à 3 % de nickel métallique.

2. Electrode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que son âme comporte de l'oxyde d'aluminium sous une forme particulièrement fine, les dimensions des grains de O cet oxyde ne dépassant pas de préférence 400 A.

3. Electrode suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que son âme contient suffisamment d'azote pour saturer, sous forme de nitrure, tout l'aluminium qui y est présent, la teneur du métal en aluminium ne dépassant pas toutefois O,5 %.

4. Electrode suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle contient dans son âme et/oü dans son enrobage, une proportion de cuivre métallique comprise entre 1 % et 2 %. V ψ Ί A ' - —- "Seins \ / .....picHChcS £ _ rî.--= £2-^ /L ps."^ fprde ............ _______£........ description J ... . de revendic^.is / ^... descriptif :l¥Ç''T-Y-'""" V Fw«· >“ji