Brevet FR2022419A1 — publié le 19700731

La présente invention se rapporte à une électrode de soudage, et en particulier à une électrode dans laquelle on utilise l'effet Joule pour appliquer un chauffage supplémentaire à l'électrode. Dans le soudage à l'arc électrique ou le soudage électri o e avec aitier ou avec gaz on on skiait qe le taux de dépôt du métal peut être amélieré en utilisant l'effet de chauffage par résistance (effet Joule) dû au passage du courant à travers l'électrode entre les points où le courant est introduit dans celle-ci et le bout de l'électrode. Capendant, pour obtenir un accroissement important du taux de combustion, la longueur de l'électrode depuis son bout de contact doit être à peu près en rapport avec son diamètre, par exem- pie suivant un rapport de l'ordre de 30 : 1,afin de doubler le taux de dépot avec des valeurs normales du courant. Lorsque la longueur de l'électrode est chauffée à une température élevée, elle tend à perdre sa rigidité et elle est susceptible d'être courbée par des forces électromagnétiques ou d'autres forces. Il devient par suite difficile d'utiliser l'effet Joule pour obtenir un accroissement supérieur à 50 % du taux de combustion. La présente invention a pour but de fournir une électrode d'une longueur plus courte pour un effet de chauffage donné, et en conséquence, elle a pour but de fournir une électrode de soudage permettant d'obtenir ce résultat. Une électrode selon la présente invention a été formée à l'aide d'un fil d'un diamètre de 1,2 mm, mis sous la forme d'une hélice présentant un diamètre nominal de 3,2 mm. nu fait de la lon- gueur supplémentaire du fil de l'électrode dans chaque unité linéaire de longueur de celle-ci, un centimètre de l'électrode peut comporter jusqu'à quatre ou cinq centimètres de fil. Dans un processus de soudage effectué en utilisant cette électrode, la distance entre levbout de contact et l'ouvrage a été de 19 mm et le courant de soudage d'environ 300 ampères. En utilisant un procédé par arc immergé, on a obtenu un taux de dépôt de 11,8 kg par heure.Ceci est égal appro xinativement à trois fois le taux de dépôt qu'on obtiendrait normalement avec une électrode de surface en section droite équivalente du métal, avec le même courant de soudage et avec la même longueur d'électrode. Cet accroissement du taux de dépôt peut être obtenu soit lorsqu'on utilise l'électrode comme fil nu pour le soudage avec gaz de protection, à l'arc immergé, avec laitier ou soudage à gaz, soit lorsque l'âme et les espaces interstitiels de l'hélice sont remplis avec un flux pour le soudage avec un arc à l'air libre ou bien avec un gaz de protection extérieur. En plus des ingrédients constituant le flux, l'âme et les interstices de l'hélice peuvent contenir des éléments d'alliage ser @@nt à produire un dépôt du métal de la soudure d@une composition @@ulue, ou bien des matières s@@vant a p@oduire un lai@ter, ou bie@ @@@r ces deux raisons. Ces maviè@@@ so@@ englobées dan@ le terme @@@@ères de flux, etc... On peut même obte@@@ @@@@ @@@ @l@@@@@@@on plus inportante @@ @@@@@@@@ dépôt en in@orporant @@ @@@@ @@ @a poudre @@ @@@, ou bi@ en disposant un fil métallique de remplissage dane l'âme de l'hélice. Dans ce dernier cas, des précautions doivent être prises pour assu @rer qu'aucun courant important traversant l'électrode en forme d'hélice elle court-circuite ses spires rar l'intermédiaire du fil métalique de remplissage Un certain contact électrique peut être permis @@tre 1 l'hélice et le fil de l'âme, mais ce ce contact ne doit être que très @ léger ou tel qu'il présente une résistance levée au passage du courant de court-circuit.Ceci peut entre obtenu en utilisant un fil métallique revêtu de flux comme fil de l'âme, ou bien en espaçant d'une manière appropriée le fil métallique de l'âme de l'hélice lorsque les ingrédients du flux, etc... sont introduits dans l'espace se trouvant entre l'hélice et le fil de l'âme, le flux agissant de manière à maintenir le fil de l'âme espacé de l'hélice pendant les traitementws, l'emmagasinage, le transport et l'utilisation ultérieurs. Un avantage supplémentaire de l'électrode selon la présente .nvention est le fait qu'à mesure que l'électrode se consume, l'arc est contraint de se déplacer suivant un cercle par rapport à l'axe de l'électrode. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'on effectue un soudage sur des éléments prépares étroits, du fait qu'on est assuré que l'arc est dirigé vers les parois latérales des éléments préparés, ce qui assure une fusion uniforme et satisfaisante. lie terme "hélice" utilisé dans cette description ne doit pas entre limité à une hélice cylindrique droite, mais il est destiné à couvrir toute construction dams laquelle le fil qui forme l'élec- trode présente des spires telles que la longueur réelle du fil est supérieure à la longueur linéaire de l'électrode. Même lorsque l'énec- trode reçoit initialement la forme d'une hélice cylindrique, elle peut être déformée, soit pendant la fabrication soit avant de lluti- liser, de telle sorte que sa section droite peut ne pas etre circu laire.Une telle déformation peut être délibérée ou bien elle peut être produite accidentellement par les bobines d'alimentatim de l'électrode qui entraînent celle-ci vers le chalumeau de soudage. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans le fait que le diamètre extérieur de l'hélice, ou en fait sa forme en section droite, peut être choisi suivant la forme des bobines d'alimentation, de façon à pouvoir donner à des fils dont les surfaces en section droite sont différentes, la forme d'hélices de mimes diamètres extérieurs permettant de les utiliser d'une façon facultative avec le même chalumeau de soudage. Dans les dessins annexés qui illustrent l'invention, à titre d'exemple ,la Fig. 1 est une vue en perspective d'une hélice à spires ouvertes formée d'un fil électrode et la Fig. 2 est une vue de l'électrode de la Fig. 1, dont les espaces interstitiels et l'âme sont remplis d'un flux, avec ou sans élément d'alliage, et d'autres ingrédients. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverse variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Electrode de soudage, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une hélice à spires ouvertes. 2. Electrode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'hélice contient une matière de flux, au laitier protecteur dans ses interstices. 3. Electrode suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la matière du flux remplit complètement son volume intersticiel. 4. Electrode suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins un fil de remplissage est disposé dans ltâme de hélice, à peu près complètement hors de tout contact métallique avec celle-ci. 5. Electrode suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le fil de remplissage porte son propre revêtement de matière de flux ou de matière semblable.