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PROCEDE POUR SOUDER LA FONTE.
La présente invention, due à Monsieur René D. Wasserman, concerne un nouveau procédé pour souder la fonte. De nombreuses tentatives ont été faites dans le passé pour améliorer la structure et la qualité du métal soudé. Les procédés de 'soudures oxyacétylénique exigent généralement des températures d'environ 1260 0à 1425 c. La fonte à traiter est en effet chauffée jusqu'à fusion complète d'une large surface, après quoi on frotte dans le bain de fonte en fusion ainsi formé une baguette de métal d'apport à base de fonte. L'emploi d'un flux empêche une trop forte oxydation, rend plus fluide le bain de métal fondu et facilite par conséquent le soudage.
Jusqu'à présent, pour obtenir une soudure à des températures moins élevées, il fallait avoir recours pour le soudage ou le brasage à des baguettes à base de cuivre. -
La présente invention a choisie une voie tout-à-fait différente pour réaliser un soudage de la fpnte à température relativement basse.
Le procédé qui en fait l'objet est caractérisé principalement en ce qu'après avoir décapé la matière de base à souder;, on chauffe tout d'abord cette ma tière de base à une température d'environ 425 à 760 C en appliquant à sa surface une flamme oxy-acétylénique dirigée au moins approximativement à plat, horizontalement, on fond une baguette de soudure disposée en face de la flamme et composée essentiellement de fonte en faisant intervenir une substance agissant comme flux, et on déplace la flamme vers l'avant dans sa propre direction de façon à, fondrela fentede labaguette età lafaire couler sur la surface préchauffée pour qu'elle forme avec cette dernière une liaison homogène.
On observe que le chauffage préalable de la matière de'base évite la fusion de celle-ci et que la force-même de la flamme oxy-acétylénique dirigée au moins approximativement à plat sur la surface de la pièce à souder est utilisée pour projeter en quelque sorte le métal fondu de la baguette sur les parties à souder.
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On observe également qu'en appliquant ce procédé, la soudure est pratiquement semblable en couleur et en propriétés au métal de base soudé.
Le dessin ciannexé illustre schématiquement le procédé objet de l'invention :
La fig. 1 est une vue en élévation de face d'une pièce à sonder pendant le soudage; la fig. 2 est une vue en plan correspondante.
Le procédé peut être mis en oeuvre de la façon suivante :
On chauffe tout d'abord la surface du métal de base à souder, de préférence à l'aide d'un chalumeau oxy-acétylénique, à une température d'environ 425 à 480 C; on peut enduire la surface à traiter d'un flux ou d'une pâte à base de borax et on a soin de diriger la flamme du chalumeau au moins approximativement à plat, horizontalement, sur cette surface. On dispose ensuite une baguette de soudure à base de fonte transversalement en face de'la flamme et, par un déplacement en avant et de préférence en zigzag du chalumeau,on fait couler le métal fondu de ladite baguette sur la surface préchauffée du métal de base avec lequel il se lie. On peut ainsi souder à la perfection et à basse température, des cassures, des fissures, des défauts ou des parties usées.
Tout danger de soudage par fusion dû à un sur chauffage est écarté puisque le métal de base n'est jamais fondu.
Le chalumeau 1 peut former avec la surface 2 du métal de base un angle d'environ 15 à 30 , et la baguette de fonte 3 peut former avec l'axe du chalumeau un angle d'environ 90 . Lorsque le métal de la baguette est fondu et coulé, il est projeté en avant par la flamme appliquée pratiquement à plat, contre la surface préchauffée 2, comme il est montré sur le dessin.
Physiquement la soudure forme un alliage de la fonte d'apport fondue sur la surface préchauffée pendant que la flamme polisse le métal fondu de la baguette sur ladite surface. Le métal d'apport pénètre dans les pores du métal de base par capillarité. Ainsi le métal de la baguette et le métal de base se trouvent combinés intégralement et de façon homogène sans interposition d'oxydes quelconques.
Le procédé décrit peut être encore amélioré en utilisant au lieu d'une simple baguette de fonte, une baguette contenant d'autres ingrédients tels que du nickel, du cuivre,ou du molybdène qui accroissent la solidité de la soudure. La fluidité de la baguette peut être améliorée et son point de fusion abaissé par l'addition de phosphore, de soufre, de silicium, de titane, ou encore de manganèse ou d'aluminium .
Au lieu d'utiliser comme flux une composition au borax on peut obtenir de meilleurs résultats en utilisant un flux susceptible d'exercer une action réductrice et décarbònisante grâce à l'addition de chlorure de potassium, d'acide borique, de nitrate de potassium, de perborate de sodium,, de chlorure de sodium, de poudre de fer, de fluorures, etc.
L'emploi d'un flux décarbonisant accroît la vitesse de diffusion du métal fondu de la baguette à base de fonte et facilite l'application du procédé.
On peut aussi employer avantageusement une baguette de fonte revêtue d'un flux,ce qui améliore la fluidité et produit une meilleure liaison. Dans ce cas on peut se dispenser d'appliquer une pâte ou un flux à la surface du métal de base à souder.
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PROCESS FOR WELDING CAST IRON.
The present invention, due to Mr. René D. Wasserman, relates to a new process for welding cast iron. Many attempts have been made in the past to improve the structure and quality of welded metal. Oxyacetylene welding processes generally require temperatures of about 1260 ° to 1425 ° C. The cast iron to be treated is in fact heated until complete melting of a large surface, after which a rod of cast iron-based filler metal is rubbed in the bath of molten cast iron thus formed. The use of a flux prevents excessive oxidation, makes the bath of molten metal more fluid and therefore facilitates welding.
Until now, to obtain a weld at lower temperatures, it was necessary to have recourse for the welding or the brazing to copper-based rods. -
The present invention has chosen an entirely different route for carrying out welding of the fpnte at relatively low temperature.
The process which is the subject thereof is characterized mainly in that after having pickled the base material to be welded ;, this base material is first of all heated to a temperature of approximately 425 to 760 C by applying to its surface an oxy-acetylene flame directed at least approximately flat, horizontally, we melt a welding rod arranged in front of the flame and composed essentially of cast iron by involving a substance acting as a flux, and we move the flame towards the forward in its own direction so as to melt the slit of the wand and flow it onto the preheated surface so that it forms a homogeneous bond with the latter.
It is observed that the preliminary heating of the base material prevents its melting and that the force itself of the oxy-acetylene flame directed at least approximately flat on the surface of the workpiece is used to project into sort of molten metal from the rod on the parts to be welded.
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It is also observed that by applying this process, the weld is substantially similar in color and properties to the welded base metal.
The attached drawing schematically illustrates the process which is the subject of the invention:
Fig. 1 is a front elevational view of a workpiece to be probed during welding; fig. 2 is a corresponding plan view.
The method can be implemented as follows:
The surface of the base metal to be welded is first of all heated, preferably using an oxy-acetylene torch, to a temperature of approximately 425 to 480 C; the surface to be treated can be coated with a flux or a paste based on borax and care is taken to direct the flame of the torch at least approximately flat, horizontally, on this surface. A cast iron-based welding rod is then placed transversely in front of the flame and, by a forward and preferably zigzag movement of the torch, the molten metal of said rod is made to flow onto the preheated surface of the base metal. with which it binds. It is thus possible to weld perfectly and at low temperature, breaks, cracks, defects or worn parts.
Any danger of fusion welding due to overheating is eliminated since the base metal is never melted.
The torch 1 can form with the surface 2 of the base metal an angle of about 15 to 30, and the iron rod 3 can form with the axis of the torch an angle of about 90. When the metal of the rod is melted and cast, it is thrown forward by the flame applied almost flat, against the preheated surface 2, as shown in the drawing.
Physically the weld forms an alloy of the molten filler iron on the preheated surface as the flame polishes the molten metal of the rod on said surface. The filler metal enters the pores of the base metal by capillary action. Thus the metal of the rod and the base metal are found to be fully and homogeneously combined without the interposition of any oxides.
The described process can be further improved by using, instead of a simple iron rod, a rod containing other ingredients such as nickel, copper, or molybdenum which increase the strength of the weld. The fluidity of the rod can be improved and its melting point lowered by the addition of phosphorus, sulfur, silicon, titanium, or even manganese or aluminum.
Instead of using a borax composition as a flux, better results can be obtained by using a flux capable of exerting a reducing and decarbonizing action thanks to the addition of potassium chloride, boric acid, potassium nitrate, sodium perborate, sodium chloride, iron powder, fluorides, etc.
The use of a decarbonising flux increases the rate of diffusion of the molten metal from the cast iron rod and facilitates the application of the process.
It is also advantageously possible to employ a rod of cast iron coated with a flux, which improves the fluidity and produces a better bond. In this case, it is possible to dispense with applying a paste or a flux to the surface of the base metal to be welded.