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<3gi connaît des 61eot-,,odes métalliques pour le soudage et le rechargement à l"rtfc électrique produisant du métal déposé non allié ou à ..:bvtx, mry .ß., j, = i:;>1<J tdi1':iI.U en éléments alliantso a;,r,3 '11-.S 6'e, on arrive à la composition chimique désirée (in ruë aa dépose par iF -soudage ou par rechargement, à l'aide d'une composition apj;iop,r46u sJit de l'âme métallique soit de l'enrobage soit enfin de la composition convenablement combinée de l'âme et de l'enrobage. Si le:, éléments allfants du métal déposé proviennent entièrement ou en par- tie de l'enrobage des électrodes, la masse d'enrobage doit contenir, outre des constituants dits protecteurs, aussi des constituants alliants.
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Au cas où le a eiéu.elLts alliants du métal déposé provieneant de J'âme de l'électrode, les masses d'enrobage connues, ne contenant que des constituants dits protecteurs, sont déposées sur l'âme métallique géné-
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ralement eît une seule crfuche Très rarement, les masses d'enrobage dites protrectL,i,z,3,z :.aartdépo;ées aussi en plusieurs couches, ooncentriquement emballées sur l'âme, afin d'améliorer les propriétés de soudage des électrodes comme par exemple pour améliorer le brûlement de l'arc des élec-
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trodes en bronze pour le soudjg':: de la fonte grise.
4'r.c, des él.31ti,oà.es connues, où l'on parvient à obtenir la compo+ s3.tà rn -11,in,ii¯<.i- du n./tr..l déposé ou rechargé entièrement-ou en partie de -, :zza,ssF d ;::r : ", 'Ion dépose cette masse d'enrobage sur l'âme en une Touche, les 0l n2 i.1;!lE,!t:'1 lÜ liants et protecteurs étant mutuellement mélangéso La masse 1 r:l ;age de ces electrodes contient les alliages de fer, éventuellement le.; métaux non-ferreux, ou leurs alliages en forme de poudre;
mais parfois ces métaux alliants sont ajoutés à la masse d'enrobage aussi en forme de composés chimiques, Pendant la fabrication de ces électrodes, on prépare la masse d'enrobage par un mélange intime d'un mélange sec, qui
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se compose de constituants alliants désc#ydants9 stabilisants ceux formant le laitier et des gaz et d'autres constituants, avec un liant liquide pour former ainsi unemasse pâteuse ou en bouillie, laquelle masse est déposée
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sur l'âme me.allique d'une mariièie usuelle dans la technique par exemple par pressage ou par immersion.
Ces électrodes connues contiennent des constituants desquels proviennent les éléments alliants du métal de soudure,
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par exemple le oO.1 le forromolybdène, le ferrotitane, le ferrotungstène, le ferromangnèse, le silicomanganèse, l'aluminium et analogueqeen forme de poudre uniformément répartier= dans toute la masse d'enrobage.
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On emploie des électrodes décrites, comme les électrodes de rechar- gement, donnant par exemple des métaux rechargés de qualité des aciers rapides ou des métaux rechargés durs pour les outils de forage et de coupa-
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ge ou éventuellement degamétaux rechargés résistants à l'usure En outre, on emploie ces électrodes pour le soudage des aciers alliés par exemple des aciers résistait à la corrosion, des aciers réfractaires, des aciers travaillant à des températures élevées etc.
Enfin, on emploie ces électrodes
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aussi comme é1eotrodes de soudage donnant un métal déposé avec une teneur élevée en quelque élément comme par exemple en manganèse.
Il est vrai que les masses d'enrobage de cette espèce et le procédé d'enrober des âmes décrit, permettent d'utiliser un petit nombre de
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sortes de zatériaxa d'âme non alliés, éventuellement faiblement alliés, pour la fabrication d'un grand nombre de types d'éleotrodes de soudage et de rechargement, mais on y trouve de nombreux inconvénients, dont le plus important est la perte par combustion d'éléments alliants, qui attient de 30 à 90 % du poids de ces éléments, ce pourcentage variant selon la sorte de la masse d'enrobage et selon l'élément alliant. Les électrodes pour le soudage et le rechargement avec la sorte de la masse d'enrobage connue et décrite plus haut, contenant les éléments alliants convenables, et avec
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l'âme non alliée,
éventuellement faiblement alliée, présentent en outre la perte importante d'éléments alliants par combustion, aussi des propriétés de soudage non satisfaisanteso Avec de telles électrodes, il est souvent impossible d'obtenir une soudure compacte et exempte de poreso Les deux inconvénients sont d'autant plus perceptibles que la quantité de constituants alliants dans la masse d'enrobage est plus grandeo Les électrodes de ce genre, destinées au soudage des aciers travaillant aux températures élevées (par exemple des aciers à faible teneur en chrome et en molybdène) et dont les âmes ne contiennent pas d'éléments alliants,ceux-ci (par exemple
Cr, Mo, V) se trouvant dans leur masse d'enrobage, apportent au métal dé- posé, notamment dans le cas des masses d'enrobage neutres ou acides, une quantité trop grande d'azote,
qui forme des nitrures causant souvent des fissures dans la soudure=
La présente invention élimine les inconvénients mentionnés dans une mesure considérable Le principe de l'inventi.on consiste dans ce que - à la différence des électrodes connues, décrites dans 1 introduction - tous les constituants d'enrobage ne sont pas répartis dans la masse d'une façon uniforme L'électrode selon l'invention est mise au point de telle sorte que son enrobage se compose de plusieurs couches séparées, superpo- sées l'une à l'autre, ajustées selon leur teneur en constituamts alliants,
En effet, les essais ont montré que l'on obtient de meilleurs résultait en ce qui concerne le passage des éléments alliants de l'enrobage de l'élec- trode au métal déposé au fur et à mesure de,
la concentration des consti- tuants alliants de la masse lenr obage dans une couche particulière, éven- tuellement dans un groupe particulier de couches, se trouvant le plus près possible de 'âme de l'électrode et cela de tell sorte que ces cons- tituants alliants se trouvent -en allant dans la direction de l'âme vers la surface de l'électrode - devant la couche, éventuellement devant le groupe de cou contenant des constituants protecteurs
L'électrode selon la-présente invention est le plus avantageuse- ment ajustée de telle manière, que la couche d'enrobage, éventuellement le groupe de couches d'enrobage avec les constituants qui représentent la sour- ce des éléments alliants, ci-après désignée comme "couche A" respectivement "groupe A de couches", entoure directement l'âme, métallique, et cette:
pre- mière couche d'enrobage, éventuellement le premier groupe des couches est entouré par la couche suivante, éventuellement le groupe suivant des cou- ches, contenant des constituants protecteurs, notamment des constituants destinés à la désoxydation, à la stabilisation, à la formation du laitier et de gaz, et éventuellement au raffinage, ci-après désigné comme "couche
B", respectivement "groupe B de couches"o Cet ajustage peut être alterna- tivement modifié selon les circonstances de telle manière que les consti- tuants désoxydants et/ou raffinants sont ajoutés aussi dans la première couche A d'enrobage, éventuellement dans une ou dans plusieurs couches.du premier groupe A contenant des constituants alliants,
de sorte que les constituants destinés à la désoxydation et/ou au raffinage se trouvent soit dans la première couche A ou dans la deuxième couche B, soit dans les deux couches A et B, éventuellement dansles deux groupes de couches A et B.
La répartition des constituants alliants dans la masse/d'enrobage de l'électrode peut être aussi telle qu'une partie de toute la quantité de constituants alliants de la masse d'enrobage est contenue dans la cou- che B, éventuellement dans le groupe B des couches contenant des coristi- tuants protecteurs, lesquelles couches sont déposées sur la couche A, res- pectivement le groupe A des couches étant en contact avec l'âme de l'élec- trode et contenant des constituants alliants.
Cette répartition des constituants alliants est exigée parfois par la technique de la fabrication, mais elle n'est pas miefficace que dans'le cas où les constituants alliants
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ne sont contenus que dans la couche A, éventuellement dans le groupe A des couches de la masse d'enrobage qui est en contact mmédiat avec l'âme de l'électrode.
L'emploi ie plusieurs couches du premier groupe A, qui contiennent les éléments alliants et dont chacune suit immédiatement l'autre, entre en considération notamment en cas de plusieurs éléments alliants différents
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quitsedîstinguent par leurb propriétés physiques ou chimiques par exemple par leur point de fusion etc.
La répartition connue des constituants protecteurs de la masse d'anrobage, citée plus haut, en plusieurs couches peut être utilisée aussi dans le cas de la fabrication des électrodes selon l'invention, spé-
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op}ement quand ces électrodes doivenl produire des soudures ou des cou- ches rechargées en un métal non-ferreux ou en un alliage, par exemple en bronze
Les électrodes selon l'invention sont fabriquées de telle sorte que l'on emballe les couches particulières l'une sur l'autre sur le fil
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ou la baguette couJée d'âme en dépo,-Ar-4 r;en couches sur l'âme par pressage ou par n'importe quel autre procédé habituel dans la technique de la fabrication des électrodes enrobées.
Pendant la fabrication de ces électrodes, on peut procéder par
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exemple dJ t p118 sorte que l'on prépare : empalement -selon l'une des réa- lisations alternatives -de l'invention - d'une part un mélange sec composé des constituants alliants, désoxydants et raffinants, d'autre part un autre mélange sec composé des constituants formant le laitier et les gaz et ayant
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pour but la stabilisation. Fuie on. travaille le premibjc'e mélange sec avec un liant liquide en une masse pâteuse homogène que l'on dépose par pressage sur l'âme en une épaisseur convenable.
Pour énéliorer les propriétés physiques de la masse d'enrobage, par exemple en ce qui concerne son passage, on peut introduire dans le mélange sec un ou plusieurs constituants non alliants appropriés comme par exemple le talc mouluo Au cas des électrodes fournissant un métal déposé faiblement allié, où l'on ajoute les constituants alliés, devant former la première couche ou le premier groupe de couches, se joigaant immédiatement à l'âme, en une .petite quan-
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tt ,ttt.u.t seai¯p9, techniquement possible de déposer uAe si petite quanlite en une couche continue,
on ajoute à ces constituants un ou plusieurs constituants complémentaires moulus convenables tels que par exemple la poudre d'acier s'il s'agit des électrodes fournissant le métal déposé par le soudage ou @ rechargement, en acier faiblement alliéo
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De méze, on prépar'e de l'autre mélange, apr0s l'addition d'un liant liquide, une masse pâteu " éventuellement en bouillie, homogène que l'on dépose par pressage, éventaellement par in'ntersion, en uns épaisseur due, comme la deuxième couche B, sur la première couche A toute faite.
L'avantage essentiel des électrodes selon l'invention consiste dans le fait qu'en soudant ou rechargeant avec ces dernières, on abaisse la perte par combustion des éléments alliants de 20 à 65% du poids et dans quelques cas même davantageo En effet, par le fait que la première couche A, éventuellement le premier groupe A de couches, contenant des constituants alliants, s'attache immédiatement à l'âme métallique de l'électrode, cette première couche A, éventuellement ce premier groupe A de couches présente
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avec7.'â,me compacte de l'électrode du point de vue du soudage un tout mé- tallique cohérent.
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On a trouvé aussi que la irittruration du métal de soudure, qui est un grave facteur notamment dans le cas des aciers soudés travaillant
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aux températures élevées, agit, quand on applique des électrodes selon l'invention, seulement dans des limites négligeables, parce que les éléments métalliques dans l'enrobage, ayant l'affinité à l'azote, sont séparés de l'air par une couche protectrice. Les propriétés de soudage des électrodes pour le rechargement selon l'invention pont très bonnes même quand on
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ajoute une quanàitô'c nsidµiçble clé'bnt:ua?.tsrta.llant s à la massç,-dlen7, robage;.-le.métal rechargé est compact et pratiquement sans pores.
De même que dans le cas des métaux non-ferreux on peut pour les objets d'acier et de fonte, arriver, en soudant ou rechargeant avec l'électrode selon l'invention, à obtenir une teneur élevée en carbone du métal dépbsé, ce qui, étant jusqu'à maintenant très difficile à faire, présen-
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tait, en outre,dânconvénients consistant dans le fait que d'une part le carbone se perdait, pendante soudage ou le rechargement, par combustion dans une mesure beaucoup plus grande et d'autre part le passage du barbone dans le métal déposé par le soudage ou par le rechargement était lié très souvent avec le passage simultané d'un autre élément, par exemple de silicium, en une quantité indésirablement grande.
Le procédé selon l'invention, rend donc possible la production des électrodes économiques de types très différents, et cela même pour produire des couches rechargées à haute teneur en éléments alliants avec l'âme de l'électrode non alliée, éventuellement faiblement alliée. Les électrodes selon l'invention se sont affirmées, en outre, comme des électrodes de soudage fournissant le métal déposé à haute teneur en éléments
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alliants, par exemple des électrodes réfractaineset celles résistant à la corrosion, du type 18/8, en raison de ce qu'elles présentent de très petites pertes par combustion et leurs propriétés mécaniques et de soudage sont satisfaisantes à tous égards.
R E S U M Eo
1. Electrodes métalliques enrobées pour le soudage et le rechargement à l'arc électrique, fournissant par le soudage ou par le rechargement un métal déposé à haute, moyenne ou faible teneur en éléments alliants,
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qui proviennent complètement 01i partiellement de la masse d'enrobage for- mant une ou plusieurs couches emballées autour de l'âme métallique, ces électrodes étant caractérisées par le fait que la couche A d'enrobage, éventuellement le groupe A des couches d'enrobage contenant des constituants, qui sont la source des éléments alliants, s'attache immédiatement sur l'âme métallique, et que cette première couche A, éventuellement de ce premier
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groupe A des couches d'enrobage..est suivie de l'autre couche B,
éV1 l.tuelle- ment de l'autre groupe B des couches d'enrobage contenant des constituants protecteurs, particulièrement des constituants formant le liaitier, gazéiformes, stabilisants, désoxydants, éventuellement raffinants.
2. Electrodes métalliques enrobées pour le soudage et le rechargement à l'arc électrique selon 1, caractérisées par le fait qu'une partie des constituants alliants de la masse d'enrobage est contenue dans la couche A, éventuellement dans le groupe A des couches, et l'autre partie dans la couche B, éventuellement dans le groupe B des couches.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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<3gi knows 61eot - ,, metal odes for electric rtfc welding and hardfacing producing unalloyed deposited metal or ..: bvtx, mry .ß., J, = i:;> 1 <J tdi1 ': iI.U in alloying elements a;, r, 3 '11 -.S 6'e, we arrive at the desired chemical composition (in ruë aa deposition by iF -welding or by reloading, using a composition apj; iop, r46u sJit of the metal core either of the coating or finally of the suitably combined composition of the core and the coating. If the :, allchildren elements of the deposited metal come wholly or in part of the coating of the electrodes, the coating mass must contain, in addition to so-called protective constituents, also alloying constituents.
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In the event that the alloying elements of the deposited metal originating from the core of the electrode have been obtained, the known coating masses, containing only so-called protective constituents, are deposited on the general metal core.
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Rally a single jug Very rarely, the so-called protrectL, i, z, 3, z: .aartdépo coating masses are also in several layers, ooncentrically packed on the core, in order to improve the welding properties of the electrodes as for example to improve the arc burning of electric
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bronze trodes for welding :: gray cast iron.
4'rc, el.31ti, oà.es known, where one manages to obtain the composition + s3.tà rn -11, in, iī <.i- of n./tr..l deposited or fully recharged -or part of -,: zza, ssF d; :: r: ", 'Ion deposits this coating mass on the core in one Touch, the 0l n2 i.1;! lE,! t:' 1 The binders and protectors being mutually mixed. The mass 1: the age of these electrodes contains the iron alloys, optionally the non-ferrous metals, or their alloys in powder form;
but sometimes these alloying metals are added to the coating mass also in the form of chemical compounds, During the manufacture of these electrodes, the coating mass is prepared by an intimate mixture of a dry mixture, which
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consists of alloying constituents which stabilize slag and gas and other constituents, with a liquid binder to thereby form a pasty or slurry mass, which mass is deposited
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on the soul me.allique of a usual mariièie in the technique for example by pressing or by immersion.
These known electrodes contain constituents from which the alloying elements of the weld metal originate,
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for example oO.1 forromolybdenum, ferrotitanium, ferrotungsten, ferromangnesis, silicomanganese, aluminum and the like in powder form uniformly distributed = throughout the coating mass.
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Described electrodes, such as reloading electrodes, are used, for example giving high-speed steels quality reloaded metals or hard reloaded metals for drilling and cutting tools.
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In addition, these electrodes are used for welding alloy steels, for example corrosion-resistant steels, refractory steels, steels working at high temperatures, etc.
Finally, we use these electrodes
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also as welding electrodes giving a deposited metal with a high content of some element such as for example manganese.
It is true that the coating masses of this species and the method of coating cores described, allow the use of a small number of
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kinds of non-alloyed, possibly low-alloyed core zateriaxa for the manufacture of a large number of types of welding and hardfacing eleotrodes, but there are many disadvantages in them, the most important of which is the loss by combustion of alloying elements, which hold from 30 to 90% of the weight of these elements, this percentage varying according to the type of coating mass and according to the alloying element. Electrodes for welding and resurfacing with the kind of coating mass known and described above, containing the suitable alloying elements, and with
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the unallied soul,
possibly weakly alloyed, furthermore exhibit the significant loss of alloying elements by combustion, also unsatisfactory welding properties o With such electrodes, it is often impossible to obtain a compact and pore-free weld o Both disadvantages are all the more more noticeable than the quantity of alloying constituents in the coating mass is greater o Electrodes of this kind, intended for welding steels working at high temperatures (for example steels with a low chromium and molybdenum content) and whose cores do not contain alloying elements, these (for example
Cr, Mo, V) found in their coating mass, provide the deposited metal, especially in the case of neutral or acidic coating masses, an excessively large amount of nitrogen,
which forms nitrides often causing cracks in the weld =
The present invention eliminates the drawbacks mentioned to a considerable extent. The principle of the invention consists in that - unlike the known electrodes described in the introduction - all the coating constituents are not distributed throughout the mass of the invention. 'in a uniform manner The electrode according to the invention is developed such that its coating consists of several separate layers, superimposed on one another, adjusted according to their content of alloying constituents,
In fact, the tests have shown that better results are obtained with regard to the passage of the alloying elements from the coating of the electrode to the metal deposited as and when,
the concentration of the alloying constituents of the mass lenr obage in a particular layer, possibly in a particular group of layers, being as close as possible to the core of the electrode and this so that these constituents alloys are found - going in the direction of the core towards the surface of the electrode - in front of the layer, possibly in front of the neck group containing protective constituents
The electrode according to the present invention is most advantageously adjusted in such a way that the coating layer, optionally the group of coating layers with the constituents which represent the source of the alloying elements, hereinafter designated as "layer A" respectively "group A of layers", directly surrounds the core, metallic, and this:
first coating layer, optionally the first group of layers is surrounded by the following layer, optionally the following group of layers, containing protective constituents, in particular constituents intended for deoxidation, stabilization, formation slag and gas, and possibly refining, hereinafter referred to as "layer
B ", respectively" group B of layers "o This adjustment can be alternately modified according to the circumstances in such a way that the deoxidizing and / or refining constituents are also added in the first coating layer A, optionally in a or in several layers of the first group A containing alloying constituents,
so that the constituents intended for deoxidation and / or refining are found either in the first layer A or in the second layer B, or in both layers A and B, optionally in the two groups of layers A and B.
The distribution of the alloying constituents in the mass / coating of the electrode can also be such that a part of the entire amount of the alloying constituents of the coating mass is contained in layer B, optionally in group B layers containing protective coristitants, which layers are deposited on layer A, respectively group A of the layers being in contact with the electrode core and containing alloying constituents.
This distribution of the alloying constituents is sometimes required by the manufacturing technique, but it is not less effective than in the case where the alloying constituents
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are contained only in layer A, optionally in group A of the layers of the coating mass which is in immediate contact with the core of the electrode.
The use ie several layers of the first group A, which contain the alloying elements and each of which immediately follows the other, comes into consideration in particular in the case of several different alloying elements.
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which are distinguished by their physical or chemical properties, for example by their melting point etc.
The known distribution of the protective constituents of the coating mass, mentioned above, in several layers can also be used in the case of the manufacture of the electrodes according to the invention, specifically.
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op} ely when these electrodes should produce welds or hard-coated layers of a non-ferrous metal or an alloy, for example bronze
The electrodes according to the invention are manufactured in such a way that the particular layers are wrapped one on top of the other on the wire
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or the core coated rod, -Ar-4 r; layered on the core by pressing or by any other method customary in the art of manufacturing coated electrodes.
During the manufacture of these electrodes, one can proceed by
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example dJ t p118 so that the following is prepared: impaling - according to one of the alternative embodiments - of the invention - on the one hand a dry mixture composed of the alloying, deoxidizing and refining constituents, on the other hand another dry mixture composed of the constituents forming the slag and the gases and having
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stabilization aim. We run away. works the premibjc'e dry mixture with a liquid binder in a homogeneous pasty mass which is deposited by pressing on the core in a suitable thickness.
To improve the physical properties of the coating mass, for example with regard to its passage, one or more suitable non-alloying constituents can be introduced into the dry mixture, such as for example ground talc. In the case of electrodes providing a weakly deposited metal alloy, where the allied constituents are added, to form the first layer or the first group of layers, joining immediately to the core, in a small quantity.
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tt, ttt.u.t seaīp9, technically possible to deposit uAe so small quantity in a continuous layer,
one or more suitable ground complementary constituents are added to these constituents such as, for example, steel powder if they are the electrodes providing the metal deposited by welding or @ surfacing, in low alloy steel
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From meze, the other mixture is prepared, after the addition of a liquid binder, a pasty mass "optionally in a slurry, homogeneous which is deposited by pressing, possibly by in'ntersion, in a due thickness , like the second layer B, over the ready-made first layer A.
The essential advantage of the electrodes according to the invention consists in the fact that by welding or recharging with the latter, the loss by combustion of the alloying elements is lowered by 20 to 65% by weight and in some cases even more. the fact that the first layer A, possibly the first group A of layers, containing alloying constituents, immediately attaches to the metal core of the electrode, this first layer A, possibly this first group A of layers present
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with7.'â, compacts the electrode from the point of view of welding into a coherent metal whole.
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It was also found that the irittruration of the weld metal, which is a serious factor especially in the case of welded steels working
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at high temperatures, when applying electrodes according to the invention, acts only within negligible limits, because the metallic elements in the coating, having affinity for nitrogen, are separated from the air by a layer protective. The welding properties of the electrodes for the hardfacing according to the invention are very good even when
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adds a key quantity: ua? .tsrta.llant s to the massç, -dlen7, robage; .- the recharged metal is compact and virtually pore-free.
As in the case of non-ferrous metals, it is possible, for steel and cast iron objects, to achieve, by welding or recharging with the electrode according to the invention, to obtain a high carbon content of the deposited metal, this which, being until now very difficult to do, presents
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was, moreover, of drawbacks consisting in the fact that on the one hand the carbon was lost, during welding or surfacing, by combustion to a much greater extent and on the other hand the passage of the barbone in the metal deposited by the welding or by recharging was very often linked with the simultaneous passage of another element, for example silicon, in an undesirably large quantity.
The method according to the invention therefore makes it possible to produce economical electrodes of very different types, and this even to produce recharged layers with a high content of alloying elements with the core of the unalloyed electrode, possibly low alloy. The electrodes according to the invention have also established themselves as welding electrodes providing the deposited metal with a high content of elements.
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alloying, for example refractory electrodes and those resistant to corrosion, of the 18/8 type, due to their having very small combustion losses and their mechanical and welding properties satisfactory in all respects.
R E S U M Eo
1. Coated metal electrodes for electric arc welding and recharging, providing by welding or by recharging a deposited metal with a high, medium or low content of alloying elements,
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which come completely 01i partially from the coating mass forming one or more layers wrapped around the metal core, these electrodes being characterized by the fact that the coating layer A, possibly the group A of the coating layers containing constituents, which are the source of the alloying elements, attaches immediately to the metal core, and that this first layer A, possibly of this first
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group A of the coating layers ... is followed by the other layer B,
Also from the other group B are coating layers containing protective constituents, particularly constituents forming the binder, gasiforms, stabilizers, deoxidizers and possibly refiners.
2. Coated metal electrodes for electric arc welding and surfacing according to 1, characterized in that part of the alloying constituents of the coating mass is contained in layer A, possibly in group A of the layers. , and the other part in layer B, possibly in group B of layers.
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