CH618906A5

CH618906A5 - Flux-cored welding wire, method for manufacturing it and use of the wire

Info

Publication number: CH618906A5
Application number: CH484477A
Authority: CH
Inventors: Jacques Blanpain; Leon Delehouzee
Original assignee: Arbed
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1980-08-29
Also published as: FR2349262A7; DE7712481U1; LU74824A1; IT1086699B; BE853795A

Abstract

The flux-cored welding wire has a sealed hollow metal profile enclosing a powder and of rectangular cross-section, the width of which is at least five times greater than the thickness. The sheath (casing) is sealed because the wire is the product of cold forming a sealed preform (blank) having a round or polygonal cross-section. The wire is used for obtaining wide weld beads.

Description

La présente invention a pour objet un fil de soudage fourré comprenant une âme de poudre, ainsi qu'une enveloppe métallique extérieure de section polygonale. L'utilisation de tels fils composites de section spéciale s'étend au domaine du soudage automatique ou semi-automatique avec ou sans atmosphère de gaz protecteur. The present invention relates to a cored welding wire comprising a powder core, as well as an outer metal casing of polygonal section. The use of such special section composite wires extends to the field of automatic or semi-automatic welding with or without a protective gas atmosphere.

On a déjà préconisé de réaliser des fils de soudage fourrés de section ronde, carrée ou rectangulaire en remplissant de poudre de soudage une ébauche constituée d'un ruban métallique préalablement profilé et en façonnant l'ébauche de telle façon que les bords extérieurs viennent se toucher le long d'une ligne axiale ou que les zones marginales se recouvrent par simple superposition suivant une ligne axiale. It has already been recommended to make flux-cored welding wires of round, square or rectangular section by filling with welding powder a blank made up of a previously profiled metal strip and by shaping the blank so that the outer edges come to touch each other. along an axial line or that the marginal zones overlap by simple superposition along an axial line.

Toutefois, la simple juxtaposition des bords extérieurs ou des zones marginales conduit à des fils fourrés dont l'enveloppe n'est pas étanche. Par ailleurs, la proportion de poudre enfermée dans de tels fils est toujours faible parce que la paroi du tube doit rester relativement épaisse. However, the simple juxtaposition of the outer edges or of the marginal zones leads to cored wires whose envelope is not waterproof. Furthermore, the proportion of powder enclosed in such threads is always low because the wall of the tube must remain relatively thick.

On a déjà suggéré d'améliorer l'étanchéité de fils fourrés polygonaux et ronds, soit en effectuant des replis dans les zones marginales qui se recouvrent et en écrasant ceux-ci l'un contre l'autre et en même temps contre l'enveloppe, soit en formant l'enveloppe de plusieurs rubans métalliques dont les parties marginales adjacentes sont agrafées par pinçage d'une partie dans l'autre partie recourbée. It has already been suggested to improve the tightness of polygonal and round cored wires, either by making folds in the marginal zones which overlap and crushing them one against the other and at the same time against the envelope. , or by forming the envelope of several metal ribbons whose adjacent marginal parts are stapled by pinching one part in the other curved part.

La production de tels fils fourrés est toutefois compliquée et coûteuse. En plus, l'étanchéité ne peut pas être garantie pour toutes les variantes précitées, étant donné que certains joints s'ouvrent encore trop facilement lorsque le fil est enroulé sur une bobine, ou lorsqu'il est soumis à un traitement thermique. Par ailleurs, ces fils, dont l'enveloppe présente différentes épaisseurs de paroi, se prêtent mal à une réduction de diamètre poussée ou à une modification du profil. The production of such cored wires is however complicated and expensive. In addition, sealing cannot be guaranteed for all of the aforementioned variants, since certain seals still open too easily when the wire is wound on a spool, or when it is subjected to a heat treatment. Furthermore, these wires, the envelope of which has different wall thicknesses, do not lend themselves to a substantial reduction in diameter or to a modification of the profile.

La présente invention a pour but de proposer un fil de soudage fourré, comprenant un noyau de poudre et une enveloppe métallique polygonale, ce fil devant présenter une enveloppe étanche et d'épaisseur de paroi uniforme. The object of the present invention is to provide a cored welding wire, comprising a powder core and a polygonal metal casing, this wire having to present a sealed casing and of uniform wall thickness.

Le fil fourré suivant l'invention est caractérisé par le fait que l'enveloppe est constituée d'un profil métallique creux renfermant la poudre, et que le fil présente, à la suite d'un façonnage à froid d'une ébauche étanche, une section sensiblement rectangulaire dont la largeur est au moins cinq fois plus grande que l'épaisseur. The cored wire according to the invention is characterized in that the envelope consists of a hollow metal profile containing the powder, and that the wire has, following a cold shaping of a sealed blank, a substantially rectangular section whose width is at least five times greater than the thickness.

Une telle bande fourrée est obtenue, selon l'invention à partir d'ébauches fourrées rondes ou polygonales auxquelles on donne la forme aplatie définitive par étirage et/ou laminage. Ces ébauches peuvent être soit des rubans métalliques individuels profilés remplis de poudre et fermés par soudage des bords adjacents suivant la demande de brevet français N° 74.17830 du 22 mai 1974, soit des tubes préformés dans lesquels la poudre est introduite par une extrémité ouverte. According to the invention, such a filled strip is obtained from round or polygonal filled blanks to which the final flattened shape is given by drawing and / or rolling. These blanks can either be individual profiled metal ribbons filled with powder and closed by welding the adjacent edges according to French patent application No. 74.17830 of May 22, 1974, or preformed tubes into which the powder is introduced through an open end.

L'ébauche fourrée servant à la production du fil de soudage fourré suivant l'invention présente, en conséquence, une enveloppe étanche dont l'épaisseur et la rigidité sont uniformes sur tout le pourtour. Il s'ensuit que la réduction de diamètre et le profilage de l'ébauche peuvent être exécutés sans difficulté et qu'on peut obtenir des bandes dont le rapport de la largeur à l'épaisseur est très grand (> 5), alors que l'épaisseur peut être très réduite (0,5 mm). Par ailleurs, comme l'épaisseur de paroi de ces ébauches peut varier entre quelques dixièmes de millimètres et plusieurs millimètres, on a la possibilité de produire des fils fourrés plats dont le rapport du poids de poudre au poids de l'enveloppe peut être, suivant les besoins, très élevé ou très réduit. The filled blank used for the production of the coated welding wire according to the invention therefore has a sealed envelope whose thickness and rigidity are uniform around the entire periphery. It follows that the reduction in diameter and the profiling of the blank can be carried out without difficulty and that it is possible to obtain strips whose ratio of width to thickness is very large (> 5), while the The thickness can be very reduced (0.5 mm). Furthermore, as the wall thickness of these blanks can vary between a few tenths of a millimeter and several millimeters, it is possible to produce flat filled wires, the ratio of the weight of powder to the weight of the envelope can be, depending on needs, very high or very reduced.

Les fils fourrés plats suivant l'invention peuvent être produits dans toutes les dimensions désirées, comprises entre quelques dizièmes de millimètres et plusieurs centimètres. L'épaisseur peut être aussi réduite que 0,3 mm. L'âme uniformément répartie à travers le profil est formée par des poudres minérales ou métalliques qui sont, notamment, des laitiers, des fondants, des désoxy-dants, des dénitrurants ou des alliages. La quantité de poudre enfermée dans l'enveloppe varie généralement entre 20 et 70% du poids total du fil fourré et elle est uniformément répartie sur toute la longueur du fil. La composition du mélange de poudre, ainsi que l'analyse de l'enveloppe métallique sont choisies de manière connue en fonction des applications et des performances des fils fourrés à produire. The flat cored wires according to the invention can be produced in any desired size, between a few tenths of a millimeter and several centimeters. The thickness can be as reduced as 0.3 mm. The core uniformly distributed across the profile is formed by mineral or metallic powders which are, in particular, slag, fluxes, deoxidants, denitrurants or alloys. The quantity of powder enclosed in the envelope generally varies between 20 and 70% of the total weight of the cored wire and it is uniformly distributed over the entire length of the wire. The composition of the powder mixture, as well as the analysis of the metal envelope are chosen in a known manner according to the applications and the performance of the cored wires to be produced.

Les fils fourrés sont parfaitement étanches à la suite de la production et ils le restent également lors des traitements ultérieurs. Ainsi, ils peuvent être enroulés, déroulés, traités dans des milieux gazeux ou liquides et stockés sans qu'on ait à craindre une altération ou une contamination de la poudre de remplissage. L'enveloppe de ces fils fourrés peut être pourvue d'un revêtement métallique, par exemple de cuivre. The cored wires are perfectly waterproof after production and they also remain so during subsequent treatments. Thus, they can be rolled up, unwound, treated in gaseous or liquid media and stored without having to fear any deterioration or contamination of the filling powder. The envelope of these cored wires may be provided with a metallic coating, for example copper.

Les fils fourrés plats suivant l'invention se prêtent particulièrement bien à la préparation de cordons de soudure larges dans les procédés d'assemblage avec ou sans support, de rechargement et de chemisage de pièces métalliques par soudage à l'arc sans ou avec gaz protecteur ou sous flux. The flat cored wires according to the invention lend themselves particularly well to the preparation of large weld beads in the assembly processes with or without support, reloading and lining of metal parts by arc welding with or without protective gas. or under flow.

Les fils fourrés classiques ou les électrodes enrobées ne donnent que des cordons étroits, de sorte que, pour le rechargement, il faut soit procéder par passes balancées donnant des cordons plus larges, soit opérer des passes multiples. La technique par passes multiples est également de rigueur lorsqu'il s'agit d'assembler des pièces à bords chanfreinés larges par une passe de fond et plusieurs passes de remplissage. Conventional cored wires or coated electrodes give only narrow cords, so that, for recharging, it is necessary either to proceed by balanced passes giving wider cords, or to operate multiple passes. The multiple pass technique is also essential when it comes to assembling parts with wide chamfered edges by a bottom pass and several filling passes.

Pour les opérations de soudage à effectuer sur des pièces alliées, les fils nus et les feuillards massifs doivent contenir des proportions bien déterminées de certains éléments d'alliage, For the welding operations to be carried out on alloyed parts, the bare wires and solid strips must contain well-defined proportions of certain alloying elements,

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comme le métal, le chrome, le molybdène, le manganèse, le tungstène, le cobalt, etc. et sont, de ce fait, difficiles à produire. such as metal, chromium, molybdenum, manganese, tungsten, cobalt, etc. and are therefore difficult to produce.

Les fils fourrés plats suivant l'invention présentent un double avantage. D'un côté, on peut, tout comme pour les fils fourrés classiques, leur incorporer, à côté des produits destinés à contro- s 1er et à influencer l'arc et le bain au cours du soudage et pendant la solidification, de nombreux éléments d'alliage du métal de base et/ou d'apport, dans des proportions variables, sans devoir produire au préalable un alliage mère correspondant. Les fils de soudage peuvent donc plus facilement et plus économiquement être adaptés aux besoins. D'un autre côté, on obtient, avec chaque passe, un cordon large et épais, ce qui permet de diminuer le temps de soudage. Flat cored wires according to the invention have a double advantage. On the one hand, as with conventional cored wires, many elements can be incorporated into them, alongside products intended for contro 1st and to influence the arc and the bath during welding and during solidification. alloying the base metal and / or filler, in variable proportions, without having to first produce a corresponding parent alloy. Welding wires can therefore be more easily and more economically adapted to requirements. On the other hand, with each pass, a wide and thick bead is obtained, which makes it possible to reduce the welding time.

Les fils fourrés plats suivant l'invention conviennent particulièrement bien pour le rechargement et le chemisage de pièces avec des aciers inoxydables, des aciers résistant à l'usure ou au choc, des aciers martensitiques au Cr, des aciers austénitiques au Mn, des aciers trempants au Cr-Mn, des aciers rapides. The flat cored wires according to the invention are particularly suitable for the reloading and lining of parts with stainless steels, wear-resistant or impact-resistant steels, martensitic steels in Cr, austenitic steels in Mn, hardening steels with Cr-Mn, high-speed steels.

R R

Claims

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1. Cored welding wire comprising a powder core and an outer metal envelope of polygonal section, characterized in that the envelope consists of a hollow metallic profile containing the powder and that the wire has, following a cold forming of a sealed blank, a substantially rectangular section whose width is at least five times greater than the thickness.

2. Cored welding wire according to claim 1, characterized in that the cored blank is of round or polygonal section.

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3. Welding wire according to claim 2, characterized in that the blank is an individual profiled metal strip, filled with powder and closed by welding of the adjacent edges.

4. Welding wire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the quantity of powder varies between 20 and 70% of the total weight of the wire.

5. Welding wire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thickness is equal to or greater than 0.3 mm.

6. Welding wire according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is covered with a metallic coating.

7. A method of manufacturing the welding wire according to claim 1 by drawing and / or cold rolling a round or polygonal filled blank.

8. Use of the welding wire according to claim 1 for obtaining wide weld beads.

9. Use according to claim 8 in a method of assembly by welding.

10. Use according to claim 8 for reloading or lining of metal parts by arc welding.

11. Use according to claim 10, characterized in that the welding is carried out with a protective gas.

12. Use according to claim 10, characterized in that the welding is carried out under flux.