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:"PROCEDE ET MATERIEL POUR L'ASSEMBLAGE DE
PROFILES EN ACIER PAR SOUDAGE AUTOMATIQUE
OU SEMI-AUTOMATIQUB A L'ARC ELECTRIQUE ".-
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La présente invention cet relative à un procédé d'assemblage par soudage automatique ou semi-automatique à l'art électrique, de profilée en acier disposée dans le prolongement l'un de l'autre, dans lequel on dépose le métal de soudure, de bas en haut, dans un intervalle entre les extrémités de ces profilés, on maintient le mé- tal dans un moule refroidi constitué de pièces qui sont appliquées oontre les surfaces latérales et oontre la surface supérieure des profilés , on commence le soudage par le procédé à l'arc visible,
éventuellement nous pro- tection gazeue, à l'aide d'une électrode nue contenant un noyau de matières ayant une action métallurgique favora- ble sur le métal de soudage déposé et on achève le sou- dage par le procédé éleotroslag après avoir amené suf- fisamment de laitier sur le bain de soudure et jusque ce que le métal déposé atteigne un niveau supérieur à ce- lui des profilés à assembler.
Dans le brevet d'invention 611.558 il est ques- tion d'un procédé de ce genre dans lequel, après avoir com- mencé à déposer le métal d'abord par le procédé à l'aro visible, éventuellement sous protection gazeuse, dans le- quel l'arc jaillit d'abord entre l'électrode et les pièces
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à souder et ensuite par le procédé électrogaz dans lequel l'arc jaillissant entre l'électrode et un volumineux bain de métal fondu maintenu dans un moule rayonne sa chaleur sur les pièces à souder, on verse, dans le moule une quantité de flux suffisante pour oréer un volumineux bain de laitier noyant l'extrémité de l'électrode, ce qui permet de continuer le soudage par le procédé électrcslag.
Il est également prévu dans le brevet susdit d'ajouter au bain de métal, pendant le soudage éleotrogaz, une très petite quantité d'un laitier ionisant, facilement fusible, qui facilite le mouillage des surfaces des profilés avec lesquelles le bain vient en contact , ce laitier ayant aussi une action métallurgique favorable sur le métal fondu.
Ce laitier est un laitier basique qui est amené au bain de soudure, de préférence par l'électrode continue, celle- ci étant alors une électrode tubulaire contenant un petit noyau de composition correspondant à l'action désirée du laitier.
Dans le procédé selon le brevet 611,558, le lai- tier basique utilisé en soudage éleotrogaz était nécessai- rement très peu abondant, l'électrode devant être utilisée ensuite par le procédé éleotroslag, qui nécessite un volu- mineux bain d'un laitier acide de composition convenable.
Il ne fallait donc pas que le laitier basique fourni par l'électrode modifie trop le laitier acide ajouté ultéri- eurement, pendant la phase " éleotroslag ".
De plus, il n'était pas possible d'apporter ainsi par l'électrode le laitier acide éleotroslag , puisque le même fil doit être employé pendant toute l'opération.
Le procédé selon le brevet susdit présente l'in-
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convénient de nécessiter le déversement manuel du flux destiné à constituer le laitier nécessaire à la réalisa-* tion du procédé électroslag. Ce déversement provoque en outre un changement brusque du régime de soudage et ris- que de donner lieu à des collèges ,à des inclusions de laitier et à d'autres inconvénients dus à ce brusque changement de régime.
La présente invention a comme objet un procédé grâce auquel on remédie à ces inconvénients,
A cet effet, dans le procédé selon l'invention, dès le début du soudage automatique ou semi- automatique, on utilise une électrode à noyau contenant des matières formant un laitier acide et qui dépose , en même temps que le métal de soudure, une couche de laitier dont l'épais. seur croit du début à la fin de la phase éleotrogaz pour et former un volumineux bain de laitier/en ce qu'on achève l'opération par le procédé électroslag à l'aide de la même électrode à noyau en plongeant l'extrémité de celle-ci dans le laitier fondu lorsque la couche de ce laitier est suffisamment volumineuse .
Pour le soudage de barres carrées, on utilise une électrode nue dont le noyau contient un poids de ma- tières formant laitier, compris entre 10 et 20 % du poids .total de l'électrode.
Pour le soudage de rails, on utilise une électro- de nue dont le noyau contient un poids de matières formant laitier compris entre 15 et 23 % du poids total de l'éleo- trode.
Le noyau contient avantageusement des désoxydante et des éléments d'alliages. Il est préférable qu'il donne
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lieu à un laitier acide au cours du soudage , par exemple, en contenant principalement du silicate de manganèse.
Dans une variante proférée , on utilise une élec- trode dont l'enveloppe entourant le noyau à la composition suivantes 0,05 à 0,07 de carbone, 0,2 à 0,6 % de manganèse, au maximum 0,04% de soufre et 0,03% de phosphore, le reste étant du fer et quelques impuretés éventuelles.
Les dessins annexée au présent mémoire représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, deux mou- les pour la réalisation du procédé selon l'invention et une électrode nue à noyau de matières formant laitier utili- sée dans ce procédé.
La figure 1 est une vue en perspective , après brisure partielle, d'un moule pour le soudage de deux pro- filés de section carrée dont l'un est en place et est re- présenté en trait plein tandis que l'autre est schématisé en trait mixte dans la position qu'il occupera quand il sera. en place.
La figure 2 est une coupe longitudinale dans le moule de la figure 1, avant le commencement du soudage, cet- te coupe correspondant à la ligne II- II de la figure 3.
La figure 3 est une coupe transversale oorrespon- - dant @ à la ligne III- III de la figure @.
La figure 4 est, à plus grande échelle, une coupe transversale d'une électrode utilisée dans le procédé se- lon l'invention.
La figure 5 est une vue en perspective d'un moule pour le soudage de rails qui n'ont été représentés que par leurs deux patins en trait mixte.
La figure 6 est une coupe longitudinale de ce moule correspondant à la ligne VI- VI de la figure 7,deux
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boute de rails étant représentée dans la position qu'ils oc- cupent avant le commencement du soudage,
La figure 7 est une coupe transversale correspon- dant à la ligne VII- VII de la figure 6.
La figure 8 est une vue en perspective de deux bouts de rails après que leur assemblage est terminé et que les pa- rois latérales du moule ont été enlevées.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. @
Le moule représenté aux figures 1 à 3 convient par exemple pour le soudage de barres carrées en acier doux 2 et 3, de 30 à 100 mm de coté. Cas deux barres sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre: Leurs faces d'extré- mité 4 et 5 sont perpendiculaires à leur axe et sont dispo- sées par exemple à une distance d'environ 28 mm, Ces barres reposent sur une pièce 6 constituant leond du moule. Cette pièce est en cuivre, en bronze, ou en tout autre métal ou al- liage auquel l'acier fondu n'adhère pas.
Un oanal 7 est con- necté à des tubulures 8 pour le raccordement d'un liquide de refroidissement .Deux autres pièces en cuivre ou en bronze 9 et 10 sont appliquées contre le fond 6 et les barres car- rées 2 et 3 par des rebords intérieurs d'extrémité désignés respectivement par 11 et 12. Entre les rebords intérieurs d'extrémité 11 de la pièce latérale 9 et entre les rebords intérieurs d'extrémité 12 de la pièce latérale 10, ces piè- ces présentent une rainure 13 ou 14 qui se trouve en regard de l'intervalle subsistant entre les faces d'extrémité des barres carrées à assembler. les extrémités supérieures des pièces latérales 9 et 10 se trouvent sensiblement au-des- sus des barres à assembler et présentent les unes vers
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les autres des saillies 15 et 16 qui recouvrent ces barres et se rejoignent.
Les pièces latérales 9 et 10 présentent également des canaux 17 et 18 raccordés à des tubulures 19 et 20 pour la circulation d'un fluide de refroidissement.
Dans la partie médiane du fond 6 du moule, on a aménagé une cavité 21 ayant la forme d'une rainure en V, qui se trouve donc à la base de l'intervalle à remplir de soudure entre les extrémités des barres 2 et 3 à assembler.
Avant de commencer le soudage, on dépose dans cette rainure une plaquette en acier 22 à partir de laquelle on amorce l'arc sans détériorer le fond 6. Cette plaquette reste in- corporée au métal de soudure déposé qui coule jusqu'au fond de la rainure.
Le soudage est effectué à l'aide d'une machine de soudage semi-automatique ou automatique dans laquelle une électrode continue dont la surface extérieure est métalli- que, passe sans interruption. Il a lieu ,par exemple, sous protection d'anhydride carbonique. A cet effet, l'in- tervalle entre les barres 2 et 3 et les parois latérales 9 et 10 du moule est purgé d'air par un courant de gaz oarbo-. nique venant d'en haut par un tuyau 23. Ce courant est main- tenu pendant toute la durée du soudage à l'arc. Le débit de gaz est d'environ 12 litres par minute.
L'électrode utilisée est une électrode nue 24 à noyau 25 constitué essentiellement de matières formant lai- tier. Celles-ci sont constituées principalement par un si- lioate complexe de manganèse, de calcium et de magnésium dans lequel le manganèse est prédominant .Un tel silicate est généralement désigné par l'expression " silicate de man- ganèse ". Il donne lieu à la formation d'un laitier aoide.
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Si le poids total des matières formant laitier est de 14% du poids total de l'électrode, on trouve par exemple dans
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ces matières 6, 5 de 8i02' bzz de Monos 1, 5 de Oxo + 0 0,7 de OaP2 et 19 de divers oxydes. Le noyau contient également des matières exerçant une action métallurgique favorable sur le métal de soudure déposé.
Une composition avantageuse de ce noyau est alors la suivante @ 14% de
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ces matières formant laitier, 3,696 de ailïco-manganèoe et 1,8 % de ferro-manganèse jouant le rôle de désoxydants et d'éléments d'alliage.
Le poids de matières formant laitier peut-être compris en*. tre 10 et 20% du poids total de l'électrode. Le diamètre extérieur de l'enveloppe tubulaire 26 entourant le noyau est, par exemple, de 3,2 millimètres. Cette enveloppe oom- prend, par exemple, 0,05 à 0,07% de carbone, 0,3% de man- ganèse, environ 0,02% de soufre, environ 0,03% de phosphore, le reste étant du fer et quelques impuretés éventuelles.
L'opérateur qui a amorcé l'arc à partir de la pla- quette 22 comme déjà indiqué ci-dessus et qui a de ce fait déposé un peu de métal à l'arc visible dirige ensuite l'ex- trémité de l'électrode à noyau le long des bords inférieurs des barres 2 et 3 de façon à remplir de métal de soudure les parties de la rainure 21 adjacentes aux barres, pendant que l'électrode est promenée d'une extrémité à l'autre des bords inférieurs des barres.
Le bain de fusion qui s'aooumule sur le fond 6 de la lingotière formée par le moule rayonne de la chaleur vers ces bords et atteint assez rapidement ceux-ci, par exemple, au bout de 60 à 90 secondes. Pendant oette dernière phase du dépôt, le procédé de soudage mie en oeuvre est donc le
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procédé électrogas.
Etant donné le poids relativement important du noyau par rapport au poids total de l'électrode, l'épais- seur de la couche de laitier fondu sur le bain de métal de soudure augmente rapidement et atteint assez vite une épaisseur telle qu'on puisse appliquer le procédé éleotro- slag en laissant l'extrémité de l'électrode noyée dans la partie supérieure du laitier fondu. La phase " éklectrosalg" commence,par exemple, à partir du tiers inférieur des bar- res à souder.
L'arc électrique disparait alors et le courant de soudage peut alors échauffer davantage ce laitier en le traversant pendant son passage vers les barres à Bouder.
Les pertes de laitier qui se produisent par infil- tration entre les parois 9 et 10 du moule et les barres à souder sont compensées par l'apport continu important de ma- tières formant laitier contenues dans le noyau de sorte que le soudage peut-être achevé par le procédé éleotroelag.
On poursuit le dépôt jusqu'à ce que la surface du métal li- quide dépasse la surface supérieure des barres de deux mil- limètres. Ce métal liquide est surmonté d'une couche de lai- tier liquide de vingt-cinq millimètres d'épaisseur environ, A ce moment, l'opérateur arrête le balancement de l'élec- trode lorsqu'elle est au milieu du joint et la retire du laiti- er pour arrêter le soudage.
Il laisse solidifier complètement le métal et il retire ensuite le fond 6 et les parois latérales 9 et 10 du moule. La surépaisseur du Joint' est alors enlevée.
Pour le soudage de rails de chemins de fer, on uti- lise un moule du genre de celui représenté aux figures 5 à 7,
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Le fond du moule est constitué par une semelle en acier 27 dont la section longitudinale correspond sensiblement à la section transversale des patine des rails. Ces patina sont représentés partiellement par des traite mixtes et sont désignés par 28 et 29 à la figure 5. Cette semelle en acier 27 ne peut être considérée comme une partie du moule qu'avant le soudage, car lorsque l'assemblage est terminé, elle est incorporée au joint entre les rails ainsi que cela apparattra ci-après.
Les'parois latérales 9 et 10 du moule sont en oui- vre ou en bronze comme dans le cas des figures 1 à 3. Leurs rebords intérieurs d'extrémité 11 et 12 appuient contre les faces latérales des rails à assembler et reposent sur les patins des rails. Ils présentent des saillies supérieures 15 et 16 qui reoouvrent la tlte des rails. Les faces inté- rieur.. 30 et 31 des parois latérales 9 et 10 situées entre les rebords intérieurs d'extrémité désignés respectivement par 11 et 12 s'éloignent progressivement l'une de l'autre depuis les bords inférieurs de ces parois, au niveau de la semelle 27 et des patins 28 et 29 , jusqu'au niveau de la tête des rails où leur distance dépasse la largeur des têtes.
La semelle 27 présente une cavité 32 au milieu de sa longueur. Ses deux faces longitudinales 33 et 34 sont inclinées l'une Ters l'autre vers le haut.
Pour souder deux rails tels que ceux représentés en traits mixtes à la figure 6 et désignés par 35 et 36, on place leurs patins 28 et 29 contre la semelle en acier 27 dont la largeur coirrespond à celle de 1'intervalle que l'on désire laisser entre les Faces d'extrémité des rails,
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par exemple environ trente millimètres. On assemble cette semelle aux patina 28 et 29 par des cordons de soudure 38 qui remplissent les rainures en V, formées entre les faces inclinées 33 et 34 de la semelle et les faces d'extrémité des rails 55 et 36. les cordons de soudure déposés en ces endroits sont réalisés, de préférence, sous protection ga- zeuse, par exemple, d'anhydride carbonique.
On peut éven- tuellement réaliser ce soudage de la semelle 27 aux patins 28 et 29 par soudage à l'arc manuel avec des éleotrodes à flux basique. On peut aussi le réaliser par soudage à l'arc visible au moyen de l'électrode à noyau qui sera utilisée pour les phases ultérieures de l'opération de soudage.
On pose alors les parois latérales 9 et 10 sur ces patins et sur cette semelle ainsi que contre les faces latérales des rails et sur leur tête. Ensuite, on dépose du métal de soudure sous protection gazeuse par le procédé automatique ou semi-automatique à partir du fond de la cavité 32 se trouvant au milieu de la semelle 27.
On utilise à cet effet une électrode nue à noyau du genre de l'électrode 26 de la figure 4 mais dont le noy- au dontient un poids de matières formant laitier compris entre 15 et 23 % du poids total de l'électrode.
On forme ainsi un bain de soudure par le procédé éleotrogaz pendant que l'épaisseur de la couche de laitier augmente rapidement sur le bain de métal. lorsque ce bain atteint le niveau inférieur de l'âme des rails, on continue par le procédé éleotroslag en plongeant le bout de l'élec- trode dans l'épaisse couche de laitier fondu formée à ce moment.
On achève le soudage par oe dernier procédé comme indiqué ci-avant à propos du soudage de barres de section
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carrée. L'éloignement progressif vers le haut des faces in- térieures 30 et 31 du moule donne lieu à la formation d'un joint volumineux 37, ce qui est avantageux pour réduire les effets de trempe quand on laisse refroidir le joint, après que le métal de soudure surmonta d'une épaisse couche de laitier liquide a dépassé d'un ou de deux millimètres le niveau supérieur des rails.
Après solidification du métal, les âmes et les bourrelets des rails sont réunis par le joint 33 qui, com- me visible à la figure 8, a sensiblement la forme d'un trono de pyramide dont la petite base est située au niveau supéri- eur des patins des rails. Après enlèvement des parois laté- rales du moule et du laitier refroidi 38 qui oouvre le joint de soudure, on enlève la saillie que celui-ci fait au-des- sus des rails.
REVENDICATIONS.
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: "PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE ASSEMBLY OF
AUTOMATIC WELDING STEEL PROFILES
OR SEMI-AUTOMATIC WITH ELECTRIC ARC ".-
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The present invention relates to an assembly process by automatic or semi-automatic welding with electric art, of steel section arranged in the extension of one another, in which the welding metal is deposited, of bottom up, in a gap between the ends of these profiles, the metal is kept in a cooled mold made up of parts which are applied against the side surfaces and where against the upper surface of the profiles, welding is started by the welding process. the visible arc,
possibly gaseous protection, using a bare electrode containing a core of materials having a favorable metallurgical action on the weld metal deposited and the welding is completed by the electro-slag process after having brought sufficient slag on the weld bath and until the deposited metal reaches a level higher than that of the profiles to be assembled.
In patent 611,558 there is a question of a process of this type in which, after having started to deposit the metal first by the visible aro process, optionally under gas protection, in the - which arc first bursts between the electrode and the parts
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to be welded and then by the electrogas process in which the arc spouting between the electrode and a voluminous bath of molten metal held in a mold radiates its heat on the parts to be welded, a quantity of flux is poured into the mold sufficient to oréer a voluminous slag bath embedding the end of the electrode, which allows welding to continue by the electrcslag process.
It is also provided in the aforementioned patent to add to the metal bath, during electro-gas welding, a very small amount of an ionizing slag, easily fusible, which facilitates the wetting of the surfaces of the profiles with which the bath comes into contact, this slag also having a favorable metallurgical action on the molten metal.
This slag is a basic slag which is brought to the solder bath, preferably by the continuous electrode, the latter then being a tubular electrode containing a small core of composition corresponding to the desired action of the slag.
In the process according to patent 611,558, the basic slag used in electrogas welding was necessarily very scarce, the electrode then having to be used by the electroslag process, which requires a voluminous bath of an acid slag of suitable composition.
The basic slag supplied by the electrode should not therefore modify too much the acid slag added later, during the "electroslag" phase.
In addition, it was not possible to thus supply the electroslag acid slag through the electrode, since the same wire must be used throughout the operation.
The process according to the aforementioned patent has the
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It is convenient to require the manual discharge of the flow intended to constitute the slag necessary for carrying out the electroslag process. This spill further causes a sudden change in the welding regime and may give rise to colleges, slag inclusions and other inconveniences due to this abrupt change of regime.
The present invention relates to a method by which these drawbacks are overcome,
To this end, in the process according to the invention, from the start of the automatic or semi-automatic welding, a core electrode is used containing materials forming an acid slag and which deposits, at the same time as the weld metal, a core electrode. thick layer of slag. seur believes from the beginning to the end of the eleotrogas phase to and form a voluminous slag bath / in that the operation is completed by the electroslag process using the same core electrode by immersing the end of that here in the molten slag when the layer of this slag is sufficiently large.
For welding square bars, a bare electrode is used, the core of which contains a weight of slag-forming material of between 10 and 20% of the total weight of the electrode.
For the welding of rails, a bare electrode is used, the core of which contains a weight of slag-forming material of between 15 and 23% of the total weight of the electrode.
The core advantageously contains deoxidizing and alloying elements. It is better that he gives
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rise to an acidic slag during welding, for example, containing mainly manganese silicate.
In a proposed variant, an electrode is used, the envelope of which surrounding the core has the following composition 0.05 to 0.07 carbon, 0.2 to 0.6% manganese, at most 0.04% carbon. sulfur and 0.03% phosphorus, the remainder being iron and some possible impurities.
The drawings appended hereto schematically and by way of example only, two molds for carrying out the process according to the invention and a bare core electrode of slag forming materials used in this process.
FIG. 1 is a perspective view, after partial breaking, of a mold for welding two profiles of square section, one of which is in place and is shown in solid lines while the other is shown diagrammatically. in phantom in the position he will occupy when he is. in place.
FIG. 2 is a longitudinal section through the mold of FIG. 1, before the start of welding, this section corresponding to the line II-II of FIG. 3.
FIG. 3 is a cross section corresponding to the line III-III of FIG.
FIG. 4 is, on a larger scale, a cross section of an electrode used in the method according to the invention.
FIG. 5 is a perspective view of a mold for welding rails which have only been represented by their two pads in phantom.
Figure 6 is a longitudinal section of this mold corresponding to the line VI-VI of Figure 7, two
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the end of the rails being shown in the position they occupy before the start of welding,
Figure 7 is a cross section corresponding to the line VII-VII of Figure 6.
Figure 8 is a perspective view of two ends of the rails after their assembly is complete and the side walls of the mold have been removed.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements. @
The mold shown in Figures 1 to 3 is suitable for example for welding square bars of mild steel 2 and 3, from 30 to 100 mm side. Case two bars are arranged in the continuation of one another: Their end faces 4 and 5 are perpendicular to their axis and are arranged for example at a distance of about 28 mm, These bars rest on a part 6 constituting the bottom of the mold. This part is copper, bronze, or any other metal or alloy to which molten steel does not adhere.
An oanal 7 is connected to pipes 8 for the connection of a coolant. Two other copper or bronze pieces 9 and 10 are applied against the bottom 6 and the square bars 2 and 3 by flanges interior end edges designated respectively by 11 and 12. Between the interior end flanges 11 of the side piece 9 and between the interior end flanges 12 of the side piece 10, these pieces have a groove 13 or 14 which is located opposite the gap remaining between the end faces of the square bars to be assembled. the upper ends of the side pieces 9 and 10 are located substantially above the bars to be assembled and present towards each other
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the others of projections 15 and 16 which cover these bars and meet.
The side pieces 9 and 10 also have channels 17 and 18 connected to pipes 19 and 20 for the circulation of a cooling fluid.
In the middle part of the bottom 6 of the mold, a cavity 21 has been arranged having the shape of a V-shaped groove, which is therefore located at the base of the gap to be filled with weld between the ends of the bars 2 and 3 to to assemble.
Before starting the welding, a steel plate 22 is deposited in this groove, from which the arc is struck without damaging the bottom 6. This plate remains incorporated in the weld metal deposited which flows to the bottom of the base. groove.
Welding is carried out using a semi-automatic or automatic welding machine in which a continuous electrode, the outer surface of which is metallic, passes without interruption. It takes place, for example, under the protection of carbon dioxide. For this purpose, the gap between the bars 2 and 3 and the side walls 9 and 10 of the mold is purged of air by a stream of arbo- gas. nique coming from above through a pipe 23. This current is maintained throughout the duration of the arc welding. The gas flow is about 12 liters per minute.
The electrode used is a bare core electrode 24 consisting essentially of slag-forming materials. These consist mainly of a complex manganese, calcium and magnesium silicate in which manganese is predominant. Such a silicate is generally referred to as "manganese silicate". It gives rise to the formation of an aoid slag.
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If the total weight of the slag-forming material is 14% of the total weight of the electrode, for example it is found in
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these materials 6.5 of 802 'bzz of Monos 1, 5 of Oxo + 0 0.7 of OaP2 and 19 of various oxides. The core also contains materials which exert a favorable metallurgical action on the deposited weld metal.
An advantageous composition of this core is then the following @ 14% of
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these materials forming slag, 3.696 of ailïco-manganèoe and 1.8% of ferro-manganese acting as deoxidizers and alloying elements.
The weight of slag forming material can be included in *. be 10 and 20% of the total weight of the electrode. The outer diameter of the tubular casing 26 surrounding the core is, for example, 3.2 millimeters. This shell includes, for example, 0.05 to 0.07% carbon, 0.3% manganese, about 0.02% sulfur, about 0.03% phosphorus, the remainder being iron. and some possible impurities.
The operator who has started the arc from the plate 22 as already indicated above and who has thereby deposited some metal with the visible arc then directs the end of the electrode. cored along the lower edges of bars 2 and 3 so as to fill the parts of groove 21 adjacent to the bars with weld metal, while the electrode is driven from one end of the lower edges of the bars to the other .
The molten bath which oumulates on the bottom 6 of the ingot mold formed by the mold radiates heat towards these edges and reaches them fairly rapidly, for example, after 60 to 90 seconds. During this last phase of the deposition, the welding process carried out is therefore the
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electrogas process.
Given the relatively large weight of the core compared to the total weight of the electrode, the thickness of the layer of molten slag on the weld metal bath increases rapidly and quickly reaches a thickness such that one can apply the electroslag process leaving the end of the electrode embedded in the upper part of the molten slag. The "electrosalgia" phase begins, for example, from the lower third of the solder bars.
The electric arc then disappears and the welding current can then further heat this slag by passing through it during its passage towards the Bouder bars.
The losses of slag which occur by infiltration between the walls 9 and 10 of the mold and the welding bars are compensated for by the large continuous supply of slag-forming material contained in the core so that the welding can be completed by the éleotroelag process.
The deposition is continued until the surface of the liquid metal exceeds the upper surface of the bars by two millimeters. This liquid metal is surmounted by a layer of liquid slag about twenty-five millimeters thick. At this moment, the operator stops the swing of the electrode when it is in the middle of the joint and the removes milk to stop welding.
It allows the metal to solidify completely and then removes the bottom 6 and the side walls 9 and 10 from the mold. The extra thickness of the Joint 'is then removed.
For the welding of railway rails, a mold of the type shown in Figures 5 to 7 is used,
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The bottom of the mold consists of a steel sole 27, the longitudinal section of which corresponds substantially to the cross section of the patina of the rails. These patina are partially represented by mixed milking and are designated by 28 and 29 in Figure 5. This steel sole 27 can only be considered as part of the mold before welding, because when the assembly is completed, it is incorporated into the joint between the rails as will appear below.
The side walls 9 and 10 of the mold are made of wood or bronze as in the case of Figures 1 to 3. Their inner end edges 11 and 12 bear against the side faces of the rails to be assembled and rest on the runners. rails. They have upper projections 15 and 16 which reopen the head of the rails. The inner faces 30 and 31 of the side walls 9 and 10 situated between the inner end flanges designated respectively by 11 and 12 gradually move away from each other from the lower edges of these walls, at the same time. level of the sole 27 and of the pads 28 and 29, up to the level of the head of the rails where their distance exceeds the width of the heads.
The sole 27 has a cavity 32 in the middle of its length. Its two longitudinal faces 33 and 34 are inclined towards one another upwards.
To weld two rails such as those shown in phantom in Figure 6 and designated by 35 and 36, their pads 28 and 29 are placed against the steel sole 27, the width of which corresponds to that of the desired gap. leave between the end faces of the rails,
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for example about thirty millimeters. This sole is assembled to the patina 28 and 29 by weld beads 38 which fill the V-shaped grooves formed between the inclined faces 33 and 34 of the sole and the end faces of the rails 55 and 36. the weld beads deposited in these places are preferably carried out under gaseous protection, for example, with carbon dioxide.
This welding of the sole 27 to the pads 28 and 29 can optionally be carried out by manual arc welding with basic flux electrodes. It can also be achieved by visible arc welding using the core electrode which will be used for the subsequent phases of the welding operation.
The side walls 9 and 10 are then placed on these pads and on this sole as well as against the side faces of the rails and on their heads. Then, welding metal is deposited under gas protection by the automatic or semi-automatic process from the bottom of the cavity 32 located in the middle of the sole 27.
For this purpose, a bare core electrode of the type of electrode 26 of FIG. 4 is used, but the core of which has a weight of material forming slag of between 15 and 23% of the total weight of the electrode.
A solder bath is thus formed by the electro-gas process while the thickness of the slag layer increases rapidly on the metal bath. when this bath reaches the lower level of the web of the rails, the electro-slag process is continued by immersing the tip of the electrode in the thick layer of molten slag formed at this time.
The welding is completed by the last process as indicated above with regard to the welding of section bars.
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square. The gradual upward movement of the inner faces 30 and 31 of the mold results in the formation of a bulky seal 37, which is advantageous in reducing the effects of quenching when the seal is allowed to cool after the metal of weld topped with a thick layer of liquid slag protruded one or two millimeters above the top level of the rails.
After solidification of the metal, the webs and the beads of the rails are united by the joint 33 which, as can be seen in FIG. 8, has substantially the shape of a section of a pyramid, the small base of which is situated at the upper level. shoes of the rails. After removing the sidewalls of the mold and the cooled slag 38 which opens the weld joint, the protrusion which the latter makes above the rails is removed.
CLAIMS.
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