Brevet FR2001849A1 — publié le 19691003

i 2001849 L'invention est relative à un mélange de gaz de protection à partir d'argon et d'oxygène et qui est destiné au soudage à l'arc électrique au moyen de fils nus conduisant le courant électrique et auto-fusibles. 5 On connaît différents mélanges de gaz de protection à base d'argon, à savoir qu'il existe des mélanges d'argon et droxygène, d'argon et de gaz carbonique, ainsi que d'argon, d'oxygène et de gaz carbonique. Les mélanges qui contiennent de l'oxygène Brésen-tent tous un point commun, à savoir que la teneur en oxygène est 10 de tout au plus 5 %. Lors d'une teneur plus élevée en oxygène, on a craint que la perte au feu des éléments d'alliage, plus particulièrement du carbone, ne devienne trop élevée. De ce fait, la qualité du cordon de soudure serait réduite d'une manière inadmissible. De ce fait9 la teneur en oxygène est limitée à tout au 15 plus 3 I lors du soudage, d'aciers hautement alliés. On a également procédé à des examens spéciaux en ce qui concerne le comportement de la perte au feu en dépendance de l'addition d'oxygène à l'argon de soudage, par exemple suivant "Linde Berichte aus Technii und Wissenschaft" n° 6, 1959, pages 45 à 46. Dans cet 20 ouvrage, on indique également 5 % comme étant la limite de la teneur en oxygène. En ajoutant de l'oxygène à l'argon, il est possible de réduire la tension superficielle de la fusion de soudure. De ce fait le mouillage est amélioré, la vitesse de la dégazéification est accrue et la formation des pores est réduite. En ajou-25 tant du gaz carbonique, la forme du cordon de soudure est améliorée, Cependant, une limite est imposée à l'addition de gaz carbonique à l'argon du fait que le gaz carbonique engendre un arc éèectrique donnant lieu à des éclaboussures. Toutefois, l'élimination des éclaboussures de soudure à côté du cordon est coûteu-30 se. Bien qu'on se soit efforcé de remplacer l'argon coûteux autant que possible par du gaz carbonique et de l'oxygène, une teneur en oxygène supérieure à 5 % semblait être inacceptable. Toutefois, on a pu constater avec surprise que la teneur en oxygène du mélange pouvait être considérablement accrue en obte-35 nant, en même temps, des valeurs excellentes en ce qui concerne la qualité du cordon de soudure.. L'invention propose un mélange de gaz de protection à partir d'argon et d'oxygène et qui se caractérise d$r fait que la proportion d'oxygène du mélange comprend de 5 à 25 %. 40 Une teneur en oxygène de 9 à 15 % est particulièrement avan 69 02257 2 2001849 tageuse en ce qui concerne les valeurs de la qualité du cordon de soudure. Le meilleur aspect du cordon de soudure est obtenu avec une teneur en oxygène de 9 à 10 «, tandis que le minimum de pores est obtenu avec une teneur de 13 à 15 %0 Le mélange de 5 gaz de protection est particulièrement approprié pour le soudage à l'arc électrique d8aciers non=*alliës et faiblement alliés au moyen d'-électrodes courantes dans le commerce. Il est également possible d'utiliser des électrodes formées par de petits tubes, toutefois5 au moyen d'électrodes dont la combinaison correspond 10 à l'alliage de base de la matière à souder, il est possible de souder également des aciers hautement alliés. L'utilisation du mélange de gaz de protection conforme â l'invention lors du soudage WIG (sous gaz inerte) est défavorablement influencée par 1' oxydation de l'électrode en tungstène. 15 Ci-après seront indiquées les valeurs de résistance de quel ques spécimens de matières soudées et qui ont été réalisées en utilisant le mélange de gaz de protection conforme à l'invention; Spécimen de matière soudée suivant DIN 1913, feuille 2 Fil électrode : 0p4 %Si9 1,0 % Mn 20 Teneur 02 % 5 9 13 15 19 Limite d'allongement, !cp / mm^ 59 s9 59,9 56,9 48,0 43,3 Résistance a la trac- • if O 64» 7 62,7 60,2 49,7 47,5 Allongement 21,4 24 26 29,4 30,4 Contraction, % 69 70 68 75 72 Rosilience (essai selon QVM «>20°C mkp/cm" 18,3- à 21,0 à 18,6- 20,8 20,2-à 21,2 17,7-à 20,3 13,6» à 16,0 Lors de l'utilisation du mélange de gaz de protection conforme à l'invention, la qualité du raccord par soudure est, dans la pluspart des cas, considérablement meilleure que celle obtenue 33 sous les gaz de protection connus. Les valeurs de la qualité mécanique du raccord par soudure sont excellentes et les angles de flexion, obtenus lors des essais de pliage, sont absolument suffisants. L'analyse de la matière soudée ne permet de constater qu'une très faible perte au feu des composants de l'alliage^ 0 les teneurs; ea en 02 et en étant dans les limites admis 69 02257 3 2001849 sibles. Il est plus particulièrement remarquable qu'il est également possible de souder impeccablement les aciers Thomas non-cal mes . En raison de la teneur élevée en oxygène, le gaz de protec-5 tion est relativement peu coûteux. Etant donné qu'il ne contient aucun gaz carbnnique, ce mélange peut être fourni à lrétat liquide et peut être évaporé chez le consoffiffisateur. Une faible teneur' en azote jusqu'à environ 1 % est admissible dans presquce tous les cas. De ce fait il n'est pas nécessaire que l'argon elt 1*oxygène 10 soient extraits avec un maximum de pureté de l'installation de fractionnement d'air, ce qui permet de réduire davantage le coût. Il est évident qu'il est possible d'ajouter uxx faible pourcentage de gaz carbonique au mélange de gaz de protection conforme â l'invention. 15 Le mélange de gaz de protection est également approprié pour le soudage ou le coupage au plasma. *BAD 69 02257 4 2001849 REVEND ICATIONS 1.- Mélange de gaz de protection pour le soudage ou le coupage et formé par de l'argon et de l'oxygène, caractérisé en ce que la proportion en oxygène du mélange comprend de 5 à 25 %. 2.- Mélange de gaz de protection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en oxygène est comprise entre 9 et 15 I. 3.- Mélange de gaz de protection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en oxygène est comprise entre 9 et 10 %. 4.- Mélange de gaz de protection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en oxygène est comprise entre 13 et 15 %. 5.- Mélange de gaz de protection suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mélange de gaz de protection est fourni à l'état mélange et sous forme liquide.