Baguette de soudure, principalement mais non exclusivement électrode pour la soudure à Pare électrique. La présente invention est relative à, une baguette de soudure, principalement mais non exclusivement à une électrode pour la sou dure à l'arc électrique, comprenant des ma tières d'addition logées entre certains élé ments métalliques s'étendant parallèlement à l'axe de la baguette.
On connaît des baguettes de soudure de ce genre constituées par des fils obtenus par laminage et par étirage et réunis en un to ron, les intervalles entre ces fils étant rem plis de matières d'addition.
Ces baguettes présentent l'inconvénient d'être d'une réalisation coûteuse parce que les fils élémentaires qui les constituent ont dû être fabriqués par laminage et étirage et sont d'autant plus coûteux que leur sec- lion est plus faible. De plus, ces fils con tiennent de nombreuses petites poches de gaz, qui, lors de l'échauffement de l'extrémité de la baguette, explosent et, de ce fait, pro- jettent violemment le métal qui les entoure. Enfin, les matières d'addition sont en con tact entre elles. Par conséquent, elles peu vent s'altérer pendant le stockage des ba guettes.
On connaît également des baguettes de soudure du genre susdit constituées par l'ag glomération de longues fibres métalliques de faible section transversale s'étendant à peu près parallèlement à l'axe de la baguette, des matières d'addition étant logées entre ces fibres.
Ces baguettes ne présentent pas l'incon vénient d'avoir de nombreuses poches de gaz dans les fibres qui les constituent, mais leur conductivité électrique, bien que très satisfai sante, n'est pas aussi parfaite que celle d'une baguette constituée d'éléments conduc teurs s'étendant sans discontinuité d'une ex trémité à l'autre de la baguette. De plus, les matières d'addition logées entre les fibres peuvent réagir entre elles pendant le stockage des baguettes.
La présente invention a comme objet une baguette de soudure qui ne présente pas ces inconvénients.
<B>A</B> cet effet, dans la baguette suivant l'in vention, les matières d'addition susdites sont logées dans des canaux isolés les uns des autres et formés par les faces des plis d'un mince ruban métallique plissé.
De préférence, ces canaux sont en outre isolés de l'extérieur. Cet isolement peut être réalisé par une gaine étanche contenant avantageusement des matières qui contri buent à l'obtention d'un bon métal d'apport. Il peut également être réalisé par soudage des faces des plis les unes aux autres à la périphérie.
L'emploi d'un mince ruban présente l'avantage de diminuer considérablement l'épaisseur des parois des poches gazeuses qu'il peut contenir.
Par conséquent, ces poches peuvent explo ser sous une pression moindre et elles lie donnent lieu qu'à une faible projection de métal. L'emploi de minces fils d'un diamètre voisin de celui de l'épaisseur du ruban uti lisé suivant l'invention serait pratiquement impossible à, cause du prix très élevé de fa brication de ces fils. De plus, les baguette formées par de tels fils seraient d'une trop grande souplesse pour pouvoir être utilisées normalement dans des opérations de soudure.
Suivant une variante d'exécution avanta geuse, les matières d'addition sont mainte nues à sec par serrage entre les faces des plis du ruban.
Le ruban de la baguette de soudure sui vant l'invention est, de préférence, Lui milice ruban qui a. été obtenu par des procédés de découpage, au moyen d'outils, de pièces mé talliques d'épaisseur relativement forte par rapport à l'épaisseur du ruban à obtenir. Dans ce cas, le découpage a. comme effet d'ouvrir un grand nombre de petites poches qui peuvent exister dans la pièce dont le ruban provient.
L'invention a également comme objet le procédé de fabrication d'une baguette de sou dure et principalement mais non exclusive ment d'une électrode pour la soudure à l'arc électrique.
Dans le procédé suivant l'invention, on plisse longitudinalement un ruban métal lique, on introduit des matières d'addition entre les faces des plis formés et on rap proche ces faces afin de serrer les matières d'addition entre elles.
Afin d'assurer le dosage précis des ma tières d'addition. on peut effectuer un cali brage des plis avant<B>d'y</B> introduire des ma tières d'addition sous forme de poudre ou autres petits éléments, et on petit régler la hauteur de la couche des matières d'addition entre les faces des plis avant de rapprocher celles-ci., afin de serrer les matières d'addition entre elles.
Le dessin annexé au présent mémoire re présente schématiquement, et à titre d'exem ple seulement, deux installations pour la fa brication d'une baguette de soudure suivant l'invention ainsi que la, variation de la secs lion transversale de cette baguette dans les différentes phases du procédé suivant l'in vention.
La fi,,,-. l est une vue en élévation d'une de ces installations.
La, fig. 2 et une vue eu plan de l'installa tion de la fig. 1.
La fig. ;3 est, ii plus grande échelle, une coupe suivant la ligne III-III des fig. 1 et: 2.
La fi-. 4 est: une coupe verticale suivant la, ligne IV-IV des fi g. 1 et 2.
Les fi-. 5 et (; sont (les représentations schématiques de la section transversale d'une. baguette de soudure dans deux phases d'une variante du procédé mis en aeuvre dans l'ins tallation des fi-. 1à 4.
La- fi-. 7 est une vue en élévation d'une seconde installation pour la, fabrication d'une bag7iette de soudure suivant hinvention.
La fig. 8 est une vue en plan de l'installa tion de la, fig. 7.
La fi. 9 est une représentation schéma . #1 tique de la variation de la section transver sale d'une baguette de soudure dans les dif férentes phases du procédé mis en ouvre dans l'installation des fig. 7 et 8.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'installation représentée aux fig. 1 à 4 comprend une pièce métallique cylindrique 2 tournant dans le sens de la flèche X en re gard d'un outil 3 qui avance radialement dans le sens de la flèche Y vers l'axe de la pièce 2 au fur et à mesure qu'un mince ru ban 4 est déroulé de celle-ci.
Ce mince ruban métallique est laminé à chaud entre les rouleaux de laminoirs 5, afin de lui redonner l'élasticité dont il a pu être dépourvu au cours de son découpage. Le chauffage du ruban avant son laminage est effectué par effet Joule, grâce au fait que le ruban passe après son découpage entre des molettes 6 réunies par des frotteurs 7 à une des bornes 8 d'une source de courant dont l'autre borne 9 est réunie par des frotteurs 10 aux rouleaux lamineurs 5. Entre les molettes 6 et les rouleaux 5, le ruban passe dans une gaine calorifuge 11 ayant pour but d'éviter son refroidissement.
A sa sortie des rouleaux lamineurs 5, le ruban est plissé longitudinalement. A cet effet, il passe successivement entre des paires de molettes désignées respectivement par 12, 13, 14, 15 et 16. Ces molettes sont pourvues de cannelures de forme générale triangulaire. Les faces des cannelures des différentes paires ont toutes la même largeur, mais l'angle que ces faces font entre elles varie d'une paire de molettes à la suivante.
Comme on peut s'en rendre compte aisé ment à la fig. 2, les cannelures triangulaires sont d'autant plus étroites que la molette à laquelle elles appartiennent est plus éloignée de l'endroit où commence le plissage du ru ban. La profondeur des cannelures varie évi demment en sens inverse de la largeur de celles-ci puisque les deux faces des canne lures ont la même largeur pour toutes les mo lettes. Grâce à cette façon particulière de plisser le ruban, on effectue le plissage à largeur de plis constante et on évite d'étirer transversa lement le métal, ce qui empêche qu'il se dé chire au cours du plissage, même lorsque celui-ci est effectué à froid. En effectuant le plissage de cette façon, on peut même avec certains rubans éviter de laminer le ruban après son découpage.
Après avoir quitté la dernière paire de molettes 16, le ruban plissé passe dans une filière 17 (fig. 1 à 3) comprenant deux par ties 17a et 17b entre lesquelles le plissage est calibré. A sa sortie de cette filière, le ruban plissé pénètre dans une enceinte 18 dont le plafond 19 (fig. 1) a été supposé enlevé à la fig. 2, et dont la face latérale 20 (fig. 2) a été supposée -enlevée à la fig. 1.
Les différentes opérations qui sont effec tuées dans cette enceinte, se font à l'abri de l'air et de l'humidité. On peut, par exemple, à cet effet, introduire de l'azote sec par une ouverture 21 située à une des extrémités de cette enceinte, cet-azote s'échappant par une ouverture 22 située à l'extrémité opposée.
Dans l'enceinte 18 est disposé un réci pient 23 contenant, par exemple, du ferro- chrome en poudre. Ce récipient est traversé par le ruban plissé. La poudre de ferro- chrome s'introduit entre les faces des plis et la quantité de poudre contenue dans chaque pli est réglée avec précision par la hauteur de la couche dans chaque pli. Cette hauteur est déterminée par la position d'un peigne 24 dont les dents pénètrent entre les faces des plis et dont la position en hauteur est ré glable. Ce peigne est, à cet effet, pourvu d'une crémaillère 25 en prise avec un pignon 26 qu'on peut faire tourner en agissant de l'extérieur de l'enceinte 18 sur une mani velle 27.
Afin de faciliter la descente des matières d'addition dans le récipient 23, on a prévu d'agiter cette matière dans le récipient en soumettant celui-ci à des vibrations créées par un électro-aimant 37 (fig. 2 et 4) ali menté par une source de courant alternatif à fréquence industrielle 3'8. Le récipient 23 est en outre soumis à l'action d'un ressort de rappel 39.
La descente des matières d'addition dans le récipient 23 est .également facilitée par la forme évasée vers le bas que présente la partie de ce récipient aiu-dessus du plan plissé.
Dans les canaux formés par les faces des plis à la partie inférieure du ruban plissé, on peut également introduire des matières d'addition. Celles-ci peuvent être refoulées d'une façon quelconque entre les faces des plis, par exemple, au moyen de molettes.
Aux fi* 1 et ?, on a représenté une mo lette 28 (fig. 1) refoulant entre deux des faces des plis à la partie inférieure du ruban, un fil de nickel 29 provenant d'un dévi doir 30.
Après introduction des différentes ma tières d'addition entre les faces des plis dit ruban, on resserre ces faces en faisant passer le ruban entre deux rouleaux 31 dont l'axe est perpendiculaire au plan du ruban non plissé. Le passage du ruban entre les rou leaux 31 a comme effet de serrer énergique ment les matières d'addition entre ces faces.
Dans le cas où l'on n'introduit de la poudre que dans les canaux formés par les faces des plis à la partie supérieure du ru ban plissé, on réalise avantageusement le plissage, de manière que le plan passant par les bords libres des faces extérieures des plis extérieurs ne rencontre aucune des autres faces des plis. On forme ainsi, comme il est représenté schématiquement<B>à</B> la fi-.<B>5,</B> un ruban plissé dont les bords libres 40 et 41 des faces extérieures se trouvent au-dessus des autres faces des plis. Après introduction des différentes matières d'addition, on rap proche ces bords l'un de l'autre, comme indi qué à la fi-. 6, de manière à empêcher la poudre de s'échapper d'entre les faces des plis.
On fait alors passer le ruban ainsi traité entre les rouleaux 31, ce qui a pour effet, comme indiqué ci-dessus, de resserrer les faces des plis.
La masse obtenue à la sortie des rouleaux 31 est laminée à chaud entre des rouleaux lamineurs 32 dont le profil correspond à celui de l'électrode désirée. L'axe de ces rouleaux est perpendiculaire au plan des faces en con tact. Le chauffage de la masse à laminer à chaud est réalisé, par exemple, électriquement par effet Joule entre les rouleaux 31 et les rouleaux lamineurs 32. Les rouleaux 31 sont connectés par des frotteurs 33 à une des bornes 34 d'une source de courant dont l'autre borne 35 est, connectée par des frot- teurs 36 aux rouleaux lamineurs 32.
Par leur passage à. chaud entre les rou leaux lamineurs 32, les parties extérieures des faces des plis sont soudées les unes aux autres et isolent les matières d'addition de l'extérieur. Ces matières d'addition sont maintenues convenablement en place malgré qu'à aucun moment elles ne se soient trou vées sous forme de pâte. Leur incorporation à l'électrode peut être effectuée complète ment à sec. L'électrode ainsi obtenue peut sortir de l'enceinte 18 par l'ouverture 21 sans que les matières d'addition puissent réagir entre elles on avec l'extérieur. On peut donc employer, comme matières d'addition, des matières hygroscopiques ou des corps pouvant s'oxyder.
L'électrode obtenue de cette façon pré sente une excellente répartition des matières d'addition dans toute la, masse. Elle contient très peu de gaz occlus et, par conséquent, elle donne lieu à moins de projections au cours de la soudure que les électrodes mas sives. La bonne répartition des matières d'addition dans toute la masse permet d'obte nir des alliages a, forte teneur de métaux di vers.
En outre, le dosage précis des matières d'addition peut être réalisé facilement par le calibrage des plis du ruban et par le réglage de la hauteur de ces matières entre les faces des plis.
On peut même réaliser facilement une électrode dont la quantité de matières d'addi tion varie d'une section transversale à l'autre. Il suffit pour cela. de faire varier la hauteur du peigne 24 pendant l'avancement du ru ban plissé dans le récipient 23. Une électrode de ce genre présente de l'intérêt quand on veut, par exemple, recou vrir une pièce métallique ayant une certaine composition, d'une couche de métal ou d'al liage ayant une composition différente.
Dans ce cas, on peut avoir avantage à commencer le dépôt de cette couche au moyen d'une électrode dont la composition est voisine de celle de la pièce à recouvrir et à continuer le dépôt au moyen d'un métal dont la composi tion se rapproche de plus en plus de celle qu'on désire obtenir à la périphérie de la couche de couverture.
On peut aussi réaliser une baguette de soudure conforme à l'intention en plissant le ruban d'une autre façon que celle indiquée ci-dessus. Ainsi, dans l'installation représen tée aux fig. 7 et 8, et qui comprend certaines parties identiques à des parties correspon dantes de l'installation des fig. 1 à 4, le ru ban 4, à sa sortie des rouleaux lamineurs 5, est plissé longitudinalement, de manière que sa section transversale, après être passée par la forme représentée en b à la fig. 9, affecte la forme d'un U comme indiqué en c.
A cet effet, il passe successivement entre des molettes 42 et 52. Les molettes supé rieures présentent des saillies 48 et 53 de forme respectivement trapézoïdales et rectan gulaire, tandis que des gorges 44 et 54 de formes correspondantes sont ménagées dans les molettes inférieures.
Le ruban pénètre ensuite dans l'enceinte 18, dont le plafond 19 (fig. 7) a été supposé enlevé à la fig. S, et dont la face latérale 20 (fig. 8) a été supposée enlevée à la fig. 7.
Dans l'enceinte 18 est disposé un réci pient 23 contenant de la poudre et identique à celui des fig. 1, 2 et 4. La poudre remplit le fond du canal formé par le ruban en forme d'U et la hauteur de la couche de poudre 45 (fig. 9) est déterminée par la posi tion d'une latte 46 dont la position est ré glable comme celle du peigne 24.
Le ruban passe ensuite entre des rouleaux 47. Le rouleau inférieur est lisse et une gorge 48 de section trapézoïdale est ménagée dans le rouleau supérieur. La section transversale du ruban prend alors la forme indiquée en e à la fig. 9, puis celle représentée en f, à la sortie des rouleaux lisses 49. Un fil de nickel 2.9 provenant du dévidoir 30 est alors amené contre le ruban qui est laminé en forme de cornière (voir g, fig. 9) par des rouleaux cannelés 50 et 51 qui refoulent le fil 29 dans le fond de l'angle de la cornière. On amène alors les deux ailes de la cornière au contact l'une de l'autre en fai sant passer le ruban entre les rouleaux 31 à axe vertical.
La fabrication de l'électrode s'achève alors de la même manière que dans l'instal lation des fig. 1 à 4.
Pour isoler de l'extérieur les matières d'addition qui se trouvent entre les faces des plis, on ne doit pas nécessairement souder ces faces à la périphérie. On peut, par exemple, recouvrir l'électrode obtenue par le serrage à sec des matières d'addition dans les plis, d'une gaine étanche constituée par un vernis. On évite ainsi l'oxydation de l'électrode. On peut aussi, lorsqu'on emploie un ruban de fer, le recuire de manière à le faire passer par la zone de bleuissement. De cette façon, l'oxydation n'étant plus possible, le vernis devient superflu. On peut également utiliser une gaine étanche contenant des matières qui contribuent à l'obtention d'un bon métal d'apport.
Parmi ces matières, on peut citer non seulement celles qui interviennent dans la composition du métal de soudure déposé mais également celles qui, dans le cas d'une électrode pour la soudure à l'arc, servent à diriger l'arc. La gaine étanche en question peut également contenir des matières qui sont des isolants électriques et qui évitent la formation de courts-circuits quand l'élec trode vient en contact avec la pièce à souder en un point autre que son extrémité d'où: l'arc doit jaillir.
La matière pulvérulente ajoutée au ru ban ne doit pas nécessairement être métal lique. On peut, du reste, au lieu de poudre, ajouter des matières en forme de fibres, de copeaux, etc. Au lieu d'un électro-aimant alimenté en courant alternatif pour faire vibrer le réci pient 23, on pourrait évidemment employer d'autres moyens. On pourrait également agi ter les matières d'addition contenues dans le récipient 23 autrement qu'en faisant vibrer celui-ci. On pourrait notamment disposer un agitateur au sein de la masse des matières d'addition dans le récipient 23.