Baguette de rechargement dur La présente invention se rapporte aux baguettes de rechargement dur utilisables comme électrodes et, de façon générale, pour n'importe quelle méthode de soudage.
Pour protéger une pièce soumise à une forte usure du fait de ses fonctions, on peut envisager différentes solutions, par exemple la fixation à la surface de la pièce de plaquettes de métal dur, ou le revêtement de cette même surface par des recharges obtenues par soudage. La fixation des plaquettes est difficile et onéreuse car les plaquettes de métal dur sont généralement d'un prix très élevé. Les recharges de soudure sont d'une application plus aisée et plus économique, mais elles ne présentent pas une résistance équivalente à celle des plaquettes de métal dur. En outre, aussi bien les plaquettes de métal dur que les recharges usuelles ont le défaut, pour bien des usages, de ne pas résister aux varia tions de température ou aux chocs.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en créant une baguette de recharge- ment dur qui permette de déposer sur un support métallique à protéger une recharge contenant, incor porées et dans certains cas brasées dans la matrice, des particules de corps durs, notamment des grains de diamant ou de carbures métalliques, qui confèrent à cette recharge une résistance maximum à l'usure, ladite recharge constituant une matrice d'un métal adapté aux conditions de service de l'objet rechargé et la nature,
la concentration et les dimensions des particules de corps durs pouvant être également choi sies en fonction des exigences du service demandé.
La baguette de rechargement dur qui fait l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle est com posée d'une tige-support en métal ou alliage métal lique et d'une masse contenant des particules de corps durs de dimensions comprises entre 2 X 10-s mm et 5 mm. Elle est utilisable, notamment mais non exclu sivement, comme électrode, comme métal d'apport pour le soudage au chalumeau et comme métal d'ap port pour les procédés de soudage automatique.
La tige-support peut aussi bien être une tige pleine ou un fil plein, qu'une tige creuse, de section droite quelconque et d'épaisseur (totale ou de paroi) quelconque. Dans le cas d'une tige creuse, la masse peut être disposée à l'intérieur et/ou à l'extérieur. La section droite de la tige-support peut ne pas être constante sur toute la longueur de la baguette.
La tige-support qui doit former par soudage la matrice adaptée aux conditions d'utilisation de la recharge peut être constituée par un métal ou un alliage quelconque, notamment par du fer, du cuivre et ses alliages, des aciers alliés ou non, capables, par exemple, de résister sans se fissurer à des chocs répétés, des alliages spéciaux dotés de caractéristi- ques mécaniques très élevées à haute température qui permettent d'exécuter, par exemple, certains tra vaux d'étampage, de pressage ou de repoussage à température élevée, des métaux durs tels que le chrome, le nickel, le titane, le vanadium,
le zirco nium, le cobalt, le manganèse et leurs alliages, des métaux nobles tels que le platine, le palladium, l'ar gent et l'or, et leurs alliages, l'aluminium, le magné sium et leurs alliages, des métaux tendres comme le zinc, l'étain, l'antimoine, le plomb, le cadmium et leurs alliages, etc.
Le choix de la nature, de la concentration, et des dimensions des particules de corps durs ainsi qu'éventuellement de leur assortiment (grains de dimensions uniformes ou variées, mélanges de grains de nature différente) permet d'obtenir, à la surface et dans la masse de la recharge, toutes les caracté ristiques désirables de résistance aux chocs ou à l'usure par abrasion, frottement ou corrosion.
On peut utiliser comme particules dures de la poudre de diamant de différentes finesses, des carbures de métaux du 3e au 8e groupe du système périodique des éléments de Mendéléeff, notamment de tungstène et de chrome, du carbure de silicium, du carbure de bore, des mélanges de carbures de tungstène et de bore, des mélanges de carbures et de poudre de diamant, etc. La dimension des grains des particules dures peut varier de 2 X 10-3 mm à 5 mm.
La masse contenant les particules dures doit non seulement avoir la composition nécessaire pour conférer à la baguette de bonnes caractéristiques de soudage (flux, désoxydants, etc.), mais elle peut con tenir en outre des éléments favorisant la liaison entre le métal déposé constituant la matrice et les particules dures, ce qui permet d'obtenir une recharge contenant des particules dures non seulement incor porées mais en même temps brasées à la matrice.
La baguette selon l'invention peut être constituée par un tube métallique dont le canal intérieur peut être laissé libre pour le passage d'un gaz, ou, au contraire, être rempli d'une masse analogue ou non à celle d'un enrobage, masse contenant ou non des particules dures. Dans certains cas, l'intérieur du tube peut être rempli de poudre de diamant sans masse décapante, cette dernière étant disposée seule ment à l'extérieur du tube.
En résumé, lorsque la tige-support de la baguette de rechargement dur est creuse, la masse peut être disposée à l'intérieur ou/et à l'extérieur et les particules dures peuvent être incorporées à la masse extérieure ou/et à la masse intérieure. <I>Exemple</I> Une électrode est confectionnée en prenant pour âme un fil d'acier hautement allié au chrome nickel AISI 312 et en l'enrobant d'une masse décapante dans laquelle sont incorporés des grains de carbure de tungstène coulés ou frittés de 0,1 mm de dia mètre en moyenne, ces grains représentant, en poids, le 50 % environ du poids de l'enrobage.
Cette élec trode donne une recharge dans laquelle les grains de carbure sont non seulement incorporés mais brasés dans la matrice.
Hardfacing Rod The present invention relates to hardfacing rods usable as electrodes and, in general, for any welding method.
To protect a part subjected to strong wear due to its functions, various solutions can be envisaged, for example the fixing to the surface of the part of hard metal plates, or the coating of this same surface by refills obtained by welding . Attaching the pads is difficult and expensive because hard metal pads are generally very expensive. Solder refills are easier and more economical to apply, but they do not have a strength equivalent to that of hard metal wafers. In addition, both hard metal plates and conventional refills have the drawback, for many uses, of not withstanding temperature variations or shocks.
The present invention aims to remedy these drawbacks by creating a hard recharging rod which makes it possible to deposit on a metal support to be protected a refill containing, incorporated and in certain cases brazed in the matrix, particles of hard bodies, in particular. grains of diamond or metal carbides, which give this refill maximum resistance to wear, said refill constituting a matrix of a metal adapted to the operating conditions of the object being recharged and the nature,
the concentration and the dimensions of the particles of hard bodies can also be chosen according to the requirements of the requested service.
The hardfacing rod which is the subject of the invention is characterized in that it is composed of a support rod of metal or metal alloy and of a mass containing particles of hard bodies of dimensions included. between 2 X 10-s mm and 5 mm. It can be used, in particular but not exclusively, as an electrode, as a filler metal for torch welding and as a filler metal for automatic welding processes.
The support rod can equally well be a solid rod or a solid wire, or a hollow rod, of any straight section and of any thickness (total or wall). In the case of a hollow rod, the mass can be placed inside and / or outside. The cross section of the support rod may not be constant over the entire length of the rod.
The support rod which must form by welding the matrix adapted to the conditions of use of the refill can be constituted by any metal or any alloy, in particular by iron, copper and its alloys, alloyed or non-alloy steels, capable of, for example, to withstand repeated impacts without cracking, special alloys endowed with very high mechanical characteristics at high temperature which make it possible to carry out, for example, certain stamping, pressing or spinning jobs at temperature high, hard metals such as chromium, nickel, titanium, vanadium,
zirconium, cobalt, manganese and their alloys, noble metals such as platinum, palladium, silver and gold, and their alloys, aluminum, magnesium and their alloys, metals soft like zinc, tin, antimony, lead, cadmium and their alloys, etc.
The choice of the nature, the concentration, and the dimensions of the particles of hard bodies as well as possibly their assortment (grains of uniform or varied dimensions, mixtures of grains of different nature) makes it possible to obtain, on the surface and in the mass of the refill, all the desirable characteristics of resistance to impact or wear by abrasion, friction or corrosion.
It is possible to use as hard particles of diamond powder of different fineness, carbides of metals from the 3rd to the 8th group of the periodic system of the Mendéléeff elements, in particular of tungsten and chromium, silicon carbide, boron carbide, mixtures of tungsten and boron carbides, mixtures of carbides and diamond powder, etc. The grain size of the hard particles can vary from 2 X 10-3 mm to 5 mm.
The mass containing the hard particles must not only have the composition necessary to give the rod good welding characteristics (flux, deoxidizers, etc.), but it can also contain elements promoting the bond between the deposited metal constituting the matrix and the hard particles, which allows to obtain a refill containing hard particles not only incorporated but at the same time brazed to the matrix.
The rod according to the invention may consist of a metal tube, the internal channel of which may be left free for the passage of a gas, or, on the contrary, be filled with a mass similar or not to that of a coating, mass whether or not it contains hard particles. In certain cases, the inside of the tube can be filled with diamond powder without a pickling mass, the latter being placed only outside the tube.
In summary, when the support rod of the hardfacing rod is hollow, the mass can be arranged inside or / and outside and the hard particles can be incorporated into the outer mass or / and the mass. interior. <I> Example </I> An electrode is made by taking for its core a steel wire highly alloyed with chromium nickel AISI 312 and by coating it with a pickling mass in which are incorporated grains of cast tungsten carbide or sintered 0.1 mm in diameter on average, these grains representing, by weight, about 50% of the weight of the coating.
This electrode gives a refill in which the carbide grains are not only incorporated but brazed into the die.