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BREVET D'INVENTION
EMI1.1
Messieurs Georg BOCK & Edmund SOHRODER, 1te Jakobstrasse 9 - Berlin SW 68 - Allemagne ELECTRODE A SOUDER A ARC
La présente invention concerne une réalisation d'é@ des à souder, procurant , en ce qui concerne les saleurs de @ tance et de dilatation, etc., des résultats qui, jusqu'à pré@ n'ont pas été atteints ou n'ont été atteints que difficileme@ de façon irrégulière.
Lorsqu'on désirait antérieurement atteindre des co@ cients spéciaux de résistance ou de dilatation avec des éleci à souder, il était nécessaire d'allier le fil de façon appro et de le munir d'une gaine qui, adaptée à l'alliage, était dE née à l'introduire dans le bain de soudage avec aussi peu de fication que possible. Comme les matières d'alliages principa par exemple le manganèse et - pour des valeurs de résistance
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particulièrement élevées-également le vanadium ou le molybdène brûlent dans une certaine mesure pendant le soudage, l'alliage du bâton à souder devait toujours être choisi ou prévu notablement plus élevé que celui à atteindre dans la soudure.
On sait par exemple qu'un bâtonnet de 4 m/m d'épaisseur qui, dans le bain de soudage,doit procurer la résistance qui est obtenue avec environ 1/2% de manganèse, doit posséder un coefficient d'allia- ge de 3 1/2 % de manganèse, même lorsqu'il est entouré par une épaisse gaîne . Or les gaînes épaisses présentent encore l'inconvénient de donner naissance sur la soudure à d'épaisses couches de scories et ceci a pour conséquence que pareilles électrodes ne peuvent souder qu'en position à peu près horizontale, de sorte que des pièces qui comportent des lignes de soudure dans plusieurs directions doivent être déplacées.
On a également, pour protéger de la brulure ou de la combustion les matières de l'alliage, entouré les électrodes de matières qui, en se gazéifiant, dégagent du gaz protecteur.
On a en outre, par exemple, fabriqué des électrodes entourées de plusieurs couches de papier, d'autres encore enveloppées d'une couche de matière textile et que l'on plonge ensuite dans une masse de scories. On a également ajouté à cette masse des matières d'allia= ges, par exemple du ferro-manganèse, du ferro-vanadium, et semblables, également du carbure de silicium et cependant, toujours on n'a pu obtenir que des résultats incertains et variables tout en ayant à supporter de torts débours pour ces matières additionnelles.
L'électrode conforme à l'invention permet d'obtenir les résul- tats recherchés,mais non encore atteints, par les méthodes antérieu- res, avec certitude et sans pertes de matières; elle offre en outre l'avantage de fondre pour ainsi dire sans formation de scories et de pouvoir souder dans toutes les positions.
Le mode d'établissement de la nouvelle électrode se comprend comme suit :
Une bande mince en matières gazéifiables, par exemple du papier ou une bande analogue en cellulose, supporte, grâce à une matière de
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manganèse. La bande est enroulée en hélice sur le batonnet, , un léger recouvrement, de manière que les pas de l'hélice s'@ étroitement à la largeur de la bande, en vue d'obtenir une é@ plus importante.
La bande de papier assez mince, - ayant env: 0,03 à 0,05 m/m pour les bains à carboner jusqu'à environ ( d'épaisseur, recouverte d'une couche aussi mince que possible le, (par exemple de colle végétale) ou encore d'une couche de très mince, porte à l'aide de cette couche agglutinante la me d'alliage ou désoxydante en forme de poudre, par exemple Fe, Or, etc. on se rendra compte combien est faible la quantité u par le fait que le papier, après le dépôt de la poudre métall n'a perdu que la moitié environ de sa perméabilité à la lumiè enroule alors la bande , avec la poudre métallique contre le ' net, sur ce dernier, et il suffit alors de munir le bâtonnet: ment d'une très mince couche longitudinale de matière aggluti@ pour maintenir la bande.
Après l'enroulement, le bâtonner est dans une masse aussi étanche que possible au gaz et qui, en oi rend la couche de papier la plus externe étanche et incombustj ce que l'on obtient en ajoutant des wolframates ou des matière s'opposant à la combustion analogues. Des gaines de scories de nant poreuses en se refroidissant ne seront donc pas employées le secours d'additions qui les rendent étanches au gaz, c'est que l'on emploie comme matières solides, des matières solides servent également de matières colorantes, comme le oaput mortu le blanc de titane, avec des additions d'émaillants ou semblab.
Ces mélanges forment, ainsi que l'enseigne la technique de l'éi lerie, même en cas d'addition de silicate de soude, des gatnes en séchant, deviennent imperméables aux gaz et qui restent impei bles au gaz jusqu'à la fusion fluide ou liquide, même quand el] contiennent, en vue de rendre l'électrode facilement utilisable également pour le courant alternatif, des additions qui réduise la tension d'amorçage, telles que le nitrate de potassium, le m nate de potassium, la potasse caustique, etc.
L'exposé qui suit montre combien une forme tubulaire fe
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présente d'importance pour le jet de gaz issu de la bande. Si la bande - papier, cellulose ou semblable - est enroulée en hélice sur le bâtonnet avec un pas plus grand que la largeur de la bande, de telle sorte que les bords de la bande ne se joignent pas, la soudure perd très notablement en valeurs de dilatation et de résistance. Le fait de doubler la quantité de matière d'alliage ou la couche de colle ou de papier ne modifie guère cette situation. Le tube à jet gazeux n'est plus alors fermé.
On constate de même la nécessité d'une gaine étanche au gaz dans le cas suivant : si 3'on plonge le 'bâtonnet enroulé dans des masses qui ont la composition habituelle des scories les qualités de la soudure diminuent de la même manière. En l'ocou- rence aussi, l'augmentation de la' quantité des poudres métalliques ne donne des résultats que lorsqu'on atteint des valeurs représen- tant 20 à 30% du poids de la gaine, la gaine étant notablement plus épaisse. Laugmentation de la quantité d'hydrate de carbone ne pro= cure qu'un remède accidentel. En outre, lorsque les quantités de générateurs de gaz sont trop grandes, elles font éclater même des gaines solides.
Comme on l'a dit, pour maintenir le jet tubulaire toujours fermé de façon certaine, on enroule la bande avec un cer - tain recouvrement.
L'électrode fabriquée conformément à la présente invention donne avec du fil de fer normal et ne possédant pas un alliage spé- cial: des valeurs d'allongement de 28 à 32%, un angle de pliage de 180 , une résistance de 48 à 65 Kg./mm2.
On peut ensuite forger la soudure jusqu'aux dimensions d'une aiguille et l'électrode fond sans donner de scories et peut souder dans toutes les positions.
Jusqu'à présent, ces résultats étaient considérés comme ne pouvant être obtenus qu'avec une électrode pauvre en scories.
L'électrode peut être fabriquée mécaniquement (à l'aide d'une machine à enrouler) avec une parfaite régularité. On peut la mettre en magasin et la transporter plus facilement que les électro-
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des enrobées connues jusqu'à présent; elle est donc meilleur m et plus économique,.
Pour mieux faire ressortir encore la différence existant l'électrode conforme à l'invention et les électrodes antérieur se référera ci-après au dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 montre une électrode de forme connue, notamment 'bâtonnet sur lequel on a enroulé plusieurs couches d'une bande papier. Les couches de bandes de papier sont généralement coll à l'aide de silicate de soude. Dans le dessin, la référence E gne le bâtonnet de l'électrode, la référence H les couches de bande, T la goutte de soudure qui se forme à l'électrode; la r ce R désigne une zone en bordure de la goutte dont l'action se décrite plus loin et la référence S une zone en bordure du bai s oudur e .
Jusqu'à présent, on a essayé à l'aide d'un enveloppement de papier, d'entourer toute la zone de soudure dans du gaz pro teur. On exposera pourquoi ce résultat n'a jamais été atteint une certitude suffisante.
La goutte débute généralement avec un diamètre de grandeu le à celle du bâtonnet et, en raison de sa tension superficiel qui tend vers la forme sphérique, devient rapidement plus gran de l'enveloppe
La zone en bordure R protège une mince zone/contre lachaleur radiante du bain de fusion. Dans cette zone la gazéification d gafne se produit dans une certaine mesure régulièrement et en la goutte absorbe ici un peu de carbone.
Mais comme l'épaisseu la gaine dépasse notablement la zone en bordure de la goutte - atteint au maximum 2/10 m/m - (la figure donne par ses mesures rapport plus considérable correspondant à la réalité), une gra partie de la gaine est atteinte par la chaleur radiante tout-à irrégulière du bain de fusion et se gazéifie donc irrégulièrem de sorte que l'enveloppe, qui prend des formes dentelées et ir lières, donne un jet de gaz qui, se propageant sans aucunement guidé, donne une quantité de gaz qui, dans la majeure portion @ gazéifie qu'inutilement l'ambiance. En outre, ce jet non guidé
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trouble le jet gazeux susceptible d'être obtenu de la zone de bordure R.
Pour cette raison les électrodes de ce genre ne donnent, proprement parler, des résultats un peu meilleurs que précédem= ment qu'avec des formes de bain absolument régulières, par exemple lorsqu'on pose une simple "chemille". on peut dire la même chose d'une électrode conforme à la figure 2. Cette dernière est également une électrode de forme con= nue. Cette électrode est tout d'abord entourée d'une couche de matière textile, par exemple d'une gaine tissée en forme de tube, H', et on la plonge ensuite dans une masse de nature connue, for- mant des scories.
On ajoute parfois à ces masses également de la matière, d'alliage telle que du Fe - Mn. L'explication fournie au sujet de la fig.l montre déjà pourquoi cette addition est pour ainsi dire inutile, car à proximité directe du bâtonnet, là où la goutte serait à même de détacher la matière de l'alliage dans la zone R, il ne se trouve pas ou ne se trouve qu'une petite portion de toute l'addition. Le dégagement de gaz protecteur pourrait être, il est vrai, un peu plus régulier, car il pourrait être dirigé du côté extérieur de l'électrode à scorie. par suite de l'imprégnation avec cette scorie, il devient toutefois à nouveau irrégulier et, en outre, l'épaisse gaîne de scorie n'est pas assez résistante et ne possède pas une forme assez régulière pour permettre de diriger le courant gazeux.
Les figs.3 et 4 montrent la nouvelle électrode. Ainsi que le montre la fig.3, le bâtonnet de l'électrode est entouré par la bande de papier nommée dans la description. La bande porte la cou- che de matière d'alliage désignée par la référence M et presse cette dernière sur le bâtonnet E. P désigne la bande, D la gaine protectrice qui doit jouer le rôle de creuset ainsi qu'il est indi- qué dans la description . R désigne la zone en bordure de la gout= te de soudure,T et S les zones en bordure du bain. Dans les figs.
3 et 4 on a exagéré les couches de couverture afin de les rendre caractéristiques. Comme déjà dit, les figs. 1 et 2 font apparaître les dimensions telles qu'elles existent en réalité; par contre,
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dans les électrodes conformes à.la fig. 3 et à la fig.4, la gaî totale, composée des éléments M, P et D,a généralement une épai seur inférieure à 1/2 m/m, ainsi qu'il résulte des mesures de l'épaisseur du papier et de l'épaisseur de la couche métalliqu indiquées dans la description.
Ainsi qu'il résulte des figures 3 et 4, en se référant rapports des dimensions réelles, la totalité de la matière de liage se trouve dans la zone de dissolution de la goutte, de s qu'elle est également intégralement dissoute et amenée dans le bain. La couche gazéifiable P est si mince qu'elle tombe égale encore dans la zone écran de la goutte et partant se gazéifie régulièrement. De la sorte la faible quantité de gaz provenant la matière peut être produite dans la mince pellicule de couve re D avec une stireté suffisante, comme dans une cornue ouverte le bain et cette pellicule D est si peu sollicitée par la peti quantité de gaz qu'elle arrive jusque la zone de travail et gu à la manière d'une tuyère, le jet gazeux de telle façon que la petite quantité de gaz forme un jet gazeux tubulaire enveloppa: l'espace de fusion.
Ce jet gazeux est désigné par G dans la fi La fig.4 découvre l'électrode et montre l'enveloppe en coupe.
On réalise ainsi de façon sûre les dispositions constr tives représentées par le dessin et signalées dans la descript
REVENDICATIONS.
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