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Electrode pour la soudure de l'aluminium et des alliages riches en aluminium.
On sait que l'aluminium possède une grande affinité pour l'oxygène, de sorte qu'il se forme très facilement sur la surface du métal une pellicule d'oxyde mince et résistante.
Cette pellicule d'oxyde empêche considérablement la corrosion du métal, mais elle provoque des difficultés sérieuses pour le soudage de l'aluminium et des alliages de l'aluminium, spéciale- ment pour le soudage à l'arc. Pour le soudage autogène de l'alumi- nium et de ses alliages on se servait jusqu'ici généralement d'é- lectrodes non revêtues consistant du même métal. Dans le soudage électrique on se sert souvent aussi d'électrodes munies d'un revê- tement qui exerce principalement une action désoxydante et qui contient en outre des agents de soudure, ou flux appropriés. Les flux employés dans le soudage de l'aluminium et des alliages ri- ches en .aluminium doivent/satisfaire à des exigences assez rigou- reuses.
Ils doivent posséder la faculté de dissoudre l'oxyde d'aluminium,ils ne doivent pas contenir des ingrédients addition- nels qui introduisent des impuretés dans le joint soudé et qui réduisent la résistance à la corrosion, ils doivent être à même de supporter un emmagasinage de longue durée sans perdre leur effet favorable et quand ils sont employés sous la forme d'une poudre, ils doivent adhérer suffisamment aux électrodes, ou former facilement, après avoir été dilués avec de l'eau, une pâte homo- gène avec laquelle on peut enduire uniformément la partie de la pièce qui doit être soudée.
En général il ne suffisait pas jusqu'ici d'ajouter des agents de soudure et des agents réducteurs au revêtement de l'électrode de soudage, mais n'était généralement nécessaire aussi d'appliquer ces substances sur la pièce elle-même immédiate- ment avant le soudage, tandis qu'il était nécessaire aussi de prendre des précautions spéciales. Tout cela causait une perte considérable de temps et encore d'autres inconvénients.
L'invention se rapporte à une électrode en aluminium ou en un alliage riche en aluminium pour le soudage électrique de ces métaux,munie d'un revêtement qui obvie à ces inconvé- nients. Ce revêtement consiste en aluminium, ou bien en un alliage riche en aluminium, sous la forme d'une poudre à l'état désoxydé avec un liant empêchant l'oxydation des particules du métal pulvé- risé. On a trouvé que l'aluminium ou bien l'alliage d'aluminium à cause de la grande surface désoxygénée des particules du métal à la température élevée de l'arc se combine très facilement avec l'oxygène et qu'il empêche par conséquent la formation d'une pelli- cule d'oxyde sur le métal dans lejoint soudé et sur le métal de la pièce dans le voisinage du joint soudé, de sorte qu'on obtient une soudure d'une qualité excellente.
L'emploi d'une électrode
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de soudure de cette nature a en outre l'avantage qu'il n'est pas nécessaire d'appliquer le flux sur la pièce elle-même et de préchauffer la piece, comme il .était usel jusqu'ici.
La désoxydation de la poudre d'aluminium, ou de l'alpage d'aluminium en poudre peut se faire à l'aide d'agents réducteurs forts, tels que l'hydrogène, l'acide hypophosphoreux (H3PO2). le trichlorure de titane etc. La poudre de métal désoxygénee ainsi est mélangée tout de suite avec un liant approprié et appliquée sur l'électrode,ce qui peut être effectué en plongeant l'électrode dans le mélange. C'est la tâche du liant de provoquer l'adhérence de la masse à l'électrode et de protéger en même temps pendant le soudage les particules de la poudre métallique contre l'action de l'air, afin d'éviter toute oxydation.
Le liant peut consister partiellement de substances inorganiques, choisies de préférence de telle sorte qu'elles se frittent quand l'électrode est fondue, mais elles doivent avoir un poids spécifique peu élevé de sorte qu'elles ne pénètrent pas dans le joint de soudure. La substance organique sera brûlée pen- dant le soudage et elle produira ainsi l'atmosphère réductrice nécessaire pour tenir la surface des particules de métal libre d'oxygène. Les mélanges d'amiante avec de la gomme arabique ou avec de la tylose sont propres à ce but.
On peut encore ajouter à la matière du revêtement des substances qui exercent une certaine influence sur les propriétés du métal, telles que les composés du magnésium, du manganèse, du cuivre, du lithium, du silicium ou du titane.
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R E Y E N D I C A T 1 ON S
1.- Electrode pour le soudage électrique consistant d'aluminium ou d'un alliage riche en aluminium et munie d'un revêtement, caractérisée en ce que le revêtement est composé d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium sous la forme d'une poudre à l'état désoxydé, avec un liant empêchant l'oxydation des particules du métal pulvérisé.
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Electrode for welding aluminum and aluminum rich alloys.
It is known that aluminum has a great affinity for oxygen, so that a thin and strong oxide film forms very easily on the surface of the metal.
This oxide film considerably prevents corrosion of the metal, but it causes serious difficulties for welding aluminum and aluminum alloys, especially for arc welding. Until now, uncoated electrodes consisting of the same metal have generally been used for the autogenous welding of aluminum and its alloys. In electric welding, electrodes are also often used which are provided with a coating which mainly exerts a deoxidizing action and which additionally contains suitable welding agents or fluxes. The fluxes used in the welding of aluminum and aluminum-rich alloys must meet fairly stringent requirements.
They must have the ability to dissolve aluminum oxide, they must not contain additional ingredients which introduce impurities into the welded joint and which reduce the resistance to corrosion, they must be able to withstand storage. of long duration without losing their favorable effect and when they are employed in the form of a powder, they must adhere sufficiently to the electrodes, or easily form, after being diluted with water, a homogeneous paste with which one can evenly coat the part of the workpiece that is to be welded.
In general, it was not sufficient until now to add soldering agents and reducing agents to the coating of the welding electrode, but it was generally also necessary to apply these substances to the part itself immediately. before welding, while it was also necessary to take special precautions. All this caused a considerable waste of time and still other inconveniences.
The invention relates to an electrode made of aluminum or an alloy rich in aluminum for the electrical welding of these metals, provided with a coating which obviates these drawbacks. This coating consists of aluminum, or an alloy rich in aluminum, in the form of a powder in the deoxidized state with a binder preventing the oxidation of the particles of the pulverized metal. It has been found that aluminum or the aluminum alloy because of the large deoxygenated surface of the particles of the metal at the high temperature of the arc combines very easily with oxygen and therefore prevents the formation of an oxide film on the metal in the welded joint and on the metal of the part in the vicinity of the welded joint, so that a weld of excellent quality is obtained.
The use of an electrode
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Soldering of this nature has the further advantage that it is not necessary to apply the flux to the part itself and preheat the part, as was heretofore usual.
The deoxidation of aluminum powder, or of powdered aluminum alpine can be done using strong reducing agents, such as hydrogen, hypophosphorous acid (H3PO2). titanium trichloride etc. The de-oxygenated metal powder in this way is immediately mixed with a suitable binder and applied to the electrode, which can be done by dipping the electrode into the mixture. It is the task of the binder to cause the adhesion of the mass to the electrode and at the same time to protect the particles of the metal powder against the action of air during welding, in order to avoid any oxidation.
The binder may consist partially of inorganic substances, preferably chosen such that they sinter when the electrode is melted, but they should have a low specific gravity so that they do not penetrate into the solder joint. The organic material will be burnt off during welding and thus will produce the reducing atmosphere necessary to keep the surface of the metal particles free of oxygen. Mixtures of asbestos with gum arabic or with tylose are suitable for this purpose.
Substances which exert a certain influence on the properties of the metal, such as compounds of magnesium, manganese, copper, lithium, silicon or titanium, can also be added to the coating material.
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R E Y E N D I C A T 1 ON S
1.- Electrode for electric welding consisting of aluminum or an alloy rich in aluminum and provided with a coating, characterized in that the coating is composed of aluminum or an aluminum alloy in the form of 'a powder in the deoxidized state, with a binder preventing the oxidation of the particles of the pulverized metal.