Electrode métallique enrobée pour le soudage à l'arc électrique La présente invention est relative à une électrode métallique enrobée pour le soudage à l'arc électrique, dont l'enrobage contient des matières organiques qui y sont uniformément réparties.
Dans le présent mémoire, les expressions élec trode enrobée et enrobage de l'électrode s'ap pliquent non seulement aux électrodes métalliques qui sont recouvertes extérieurement d'une couche de matières intervenant utilement dans le dépôt du métal de soudure mais également aux électrodes dans les quelles de telles matières sont disposées à l'intérieur d'une enveloppe métallique tubulaire au lieu d'être à l'extérieur.
On sait que de nombreux types d'électrodes pour le soudage à l'arc comportent un enrobage qui contient des produits organiques, tels que poudre de bois, cellulose, sucres, amidons, dextrines, alginates, etc... Ces produits organiques protègent le métal en fusion lors de son transfert dans l'arc, contre l'action de l'azote et de l'oxygène de l'air, augmentent la tension d'arc et, par conséquent, la vitesse de fusion et la péné tration, et facilitent la soudure sur des parois verti cales et au plafond.
Cependant, tous ces produits organiques présentent un inconvénient grave. Par suite de l'échauffement de l'enrobage de l'électrode en cours de fusion, ce qui porte sa température en fin de soudure à des valeurs souvent supérieures à 500 C, les matières organiques contenues dans une partie de l'enrobage, par exemple sur une longueur de 10 centimètres à partir de la pince d'ame née du courant de soudage, se consument avant que l'arc ne les atteigne. Cette combustion débute déjà au-dessus de 100 C pour atteindre des maxima situés 250 C et 400 C par exemple.
Cette combustion prématurée et incomplète pré sente notamment l'inconvénient de se traduire par une émission de fumées irritantes pour les muqueuses du soudeur, particulièrement lorsque celui-ci travaille dans un espace confiné, non ventilé.
La présente invention a comme objet une électrode métallique enrobée grâce à laquelle cet inconvénient est fortement réduit bien qu'en ce qui concerne le métal de soudure déposé, elle présente des- qualités comparables à celles des électrodes contenant les matières organiques habituelles.
L'électrode selon l'invention est caractérisée en ce que l'enrobage contient des particules de feuilles végétales.
Les feuilles sont utilisées sous forme de particules afin qu'on puisse facilement les répartir uniformément dans la masse de l'enrobage. Des particules qui con viennent à cet effet sont, par exemple, celles qui passent à travers un tamis de 50 mailles.
L'amenuisement des feuilles en particules de ce genre peut être fait,- par exemple, par broyage ou par hachage. De préférence, on utilise des feuilles séchées, non seulement pour faciliter leur amenuisement, mais surtout pour diminuer la proportion d'eau dans l'en robage. On sèche, par exemple, les feuilles à 80 C, jusqu'à élimination de 80 %. de l'eau qu'elles contien nent quand elles sont fraîches.
Quelques formes d'exécution de l'invention sont décrites plus en détail ci-après, à titre d'exemple.
La partie organique de l'enrobage de l'électrode peut être constituée uniquement par des particules de feuilles.
La fabrication. d'une électrode dont l'enrobage contient des particules de feuilles ne présente aucune difficulté étant donné qu'il suffit de remplacer tout ou partie des matières organiques habituelles par le même poids de particules de feuilles séchées pour obtenir des électrodes assez semblables aux électrodes correspondantes contenant les produits organiques habituels, sauf en ce qui concerne le caractère nette- ment moins- irritant sur les muqueuses du soudeur, des fumées dégagées pendant le soudage:
On sait que lorsqu'on veut réaliser une électrode dite à enrobage rutile , on incorpore à l'enrobage une proportion de 0,5 à 3 %<B>de</B> bois, de 3 à 8 % de bois ou de 8 à -12 % de bois selon que l'on veut avoir une électrode à_ faible proportion de produits volatils, à proportion moyenne de produits volatils ou à forte proportion de produits volatils. Pour une électrode à enrobage cellulosique, on emploie de 20 à 50 % de cellulose et pour une électrode à enrobage acide, une proportion- de 05 à 2 % de produits organiques. Les mêmes proportions conviennént généralement lors qu'on utilise des feuilles comme produits organiques.
Il est préférable de n'utiliser que les parties des feuilles comprises entre les nervures:- L'enlèvement des nervures peut être effectué mécaniquement ou par macération.
Lorsqu'on utilise tout le limbe de la feuille, il est préférable d'utiliser des feuilles contenant relative ment peu de nérvures. A ce sujet, les feuilles de trèfle sont particulièrement recommandables, tandis que les feuilles de hêtre, très nervurées, bien qu'elles soient préférables au bois de hêtre, conviennent beaucoup moins bien que celles de trèfle.
On a-constaté au cours d'essais qu'une électrode dont la partie organique était constituée de 71 '% de particules de feuilles de trèfle et de 29 de bois de hêtre dégageait, au- cours du soudage; des fumées non seulement beaucoup moins piquantes que celles obtenues avec 100 % de bois de hêtre comme matière organique de l'enrobage, mais aussi moins piquantes que les fumées obtenues avec 100 % de particules de feuilles de hêtre comme matière organique de l'enrobage.
Les avantages des électrodes selon les formes d'exécution décrites, quant au .caractère moins irri tant des fumées dégagées, peuvent être facilement mis en évidence comme suit. On met l'électrode-en court- circuit sous une intensité relativement élevée en vue de provoquer l'échauffement de l'enrobage. Au bout de quelques instants, l'enrobage dégage une quantité de fumées proportionnelle - à la quantité de produits organiques qu'il contient. S'il s'agit des produits orga niques habituellement employés, ces fumées sont abso lument irrespirables et provoquent des picotements violents- dans les bronches, la gorge et les yeux.
Les fumées dégagées par une électrode contenant le même poids de particules de feuilles sont nettement -moins irritantes, spécialement quand il s'agit de feuilles de trèfle: Dans un cas particulier, on- a mis en court-circuit de la façon. susdite, une électrode enrobée connue en acier - dont l'âme métallique avait un diamètre de 3,25 millimètres et dont l'enrobage avait un diamètre extérieur de 5 millimètres et contenait 30 % de cellu lose.
On a constaté que les fumées étaient irrespirables 1 mètre à-côté de l'endroit où le court-circuit se pro- duisait. Avec la même proportion de feuilles de trèfle, en remplacement de la cellulose, à 50 centimètres au-dessus de l'extrémité de l'électrode en court-circuit, les yeux ne piquaient pas, la respiration d'une bouffée de ces fumées ne provoquait aucun malaise.
Les essais ont montré que les inconvénients dus à l'emploi des matières organiques habituelles sont encore réduits davantage si les particules des feuilles utilisées sont celles de plantes aromatiques à l'excep tion de celles comportant principalement des phénols.
Tout se passe alors au cours du soudage comme si les muqueuses du soudeur, agréablement influencées par le dégagement des huiles essentielles, étaient deve nues beaucoup moins sensibles à l'action irritante des fumées dégagées par la combustion des matières orga niques habituelles.
Quand on utilise des feuilles contenant des essences aromatiques, il faut veiller, pendant le séchage qui facilite l'amenuisement, à opérer de façon à ne pas éliminer en même temps que l'eau, une trop grande partie des huiles essentielles.
.On comprend aisément que pour profiter au maxi mum des huiles essentielles contenues à l'état naturel dans les feuilles utilisées pour fabriquer des électrodes, il est avantageux d'utiliser ces feuilles aussitôt que possible après leur récolte.
Lorsque l'on met en court-circuit, dans les condi tions qui ont déjà été décrites plus haut, une électrode dont les 30 % de matières cellulosiques sont constitués uniquement par des feuilles d'eucalyptus, le caractère irritant des fumées disparaît presque complètement. Celles-ci ont une odeur beaucoup plus agréable et il est possible d'en respirer une bouffée sans malaise. Si on recommence l'expérience avec une électrode dont les 30 % de matières cellulosiques sont constitués par des feuilles de menthe, le caractère irritant des fumées disparaît complètement et l'odeur de ces fumées est fraîche et agréable.
L'emploi de feuilles de menthe en remplacement de la cellulose ordinaire dans l'enrobage des électrodes du -type dit à enrobage cellulosique provoque, en outre, de façon inattendue, une augmentation consi dérable de la stabilité d'arc lorsque l'enrobage s'est humidifié par son séjour à l'air.
On sait que l'enrobage d'une électrode à enrobage cellulosique est hygroscopique et qu'après humidifica tion, si la tension à vide de l'appareil de soudage est relativement basse, par exemple d'environ 50 volts, l'arc s'interrompt souvent. Lorsqu'au lieu de la cellu lose habituelle, l'enrobage contient des feuilles de menthe; cet inconvénient n'existe pas dans les- mêmes conditions d'emploi.