Brevet FR2074698A1 — publié le 19711008

L'invention cancerne les dispositifs pour la fusion à l'arc d'une électrode consommable, sous vide ou atmosphère neutre Dans de telles installations, on fond des m6taux très réactifs (titane, molybdène, tantale) et des alliages à base de fer On connatt une installation à fonctIonnement semicontinu pour la fusion à l'arc d'une électrode consommable dans laquelle l'arc électrique est produit auprès de la surface inclinée d'une pièce évasée séparant la chambre avec lEélectrode du moule (voir brevet français nQ 1 206 676). L'installation comporte un mécanisme malntenant l'électrode. Dans une telle tnstallatiorsle métal coule suivant la surface inclinée de la pièce évasée qui est refroidie par eau, et traverse un orifice pour pénétrer dans le moule et former le lingot. Dans cette installation, le métal n'est pas retenu sur la surface inclinée de la pièce évasées qui est soumise à de fortes contraintes thermiques par l'arc et peut être percée. Du fait que le métal coule immédiatement dans le moule, sa fluidité est insuffisante. L'éventualité de perçage de la paroi de la pièce évasée refroidie par eau rend l'installation dangereuse par des possibilités d'explosion. La présente invention supprime ces inconvénients et a pour objet un dispositif pour la fusion à l'arc d'une électrode consommable, sous vide ou atmosphère neutre, qu; par une nouvelle forme donnée à la pièce évasée, est plus fiable e; sans danger en service, permet de réchauffer le métal fondu qui constitue pendant le chauffage une couche protectrice de la pièce évasée. Ce nouveau dispositif pour la fusion à l'arc d'une électrode consommable, sous vide ou atmosphère neutre, comporte une -chambre de fusion mise en communication avec l'enceinte du moule par l'intermédiaire dYun élément évase refroidis l'arc étant produit entre cet élément évasé et l'électrode consommable, et un mécanisme assurant le déplacement de Iélectrode dans la chambre de fusion 4 dans ce dispositif suivant l'invention, l'élé- ment évasé comporte autour de son orifice de sortie une cuvette annulaire, suffisante pour retenir une couche protectrice de métal fondu dans la zone de 1 arc. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif suivant ltinventions et - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1. Le nouveau dispositif comprend une chambre de fusion 1 (figure 1) mise en communication à travers un élément évasé 2 avec l'enceinte du moule 3D disposé au-dessus du refroidisseur 4. Dans la chambre de fusion lg un portesélectrode 5, qui maintient l'électrode 6, est déplacé par un mécanisme 7. Au dessous du refroidisseur 4 se trouve le mécanisme 8 d'extraction du lingot 9. La chambre de fusion 1 est agencée pour être mise sous vide ou atmosphère neutre. L'élément évasé 2 (figure 2) possède un orifice de sortie 10 du métal liquide vers le moule 5. Autour de l'orifice 10, est ménagée une cuvette annulaire 11, suffisante pour la retenue d'une couche protectrice de métal fondu dans la zone d'action de l'arc de l'électrode 6. Cette cuvette ll retient une couche de métal qui protège la surface de l'élément évasé 2 contre le perçage par l'arc de l'électrode 6. Dans la masse de l'élément évasé 2,des canaux 12 (figure 1) sont ménagés pour la circulation de l'eau qui le refroidit. Le dispositif est muni de câbles souples 15 et 14 pour l'amenée du courant -respectivement à 11 électrode et à ltéldment évasé 2. L'installation fonctionne de la façon suivante. On fait le vide dans la chambre de fusion 1. Dans les canaux 12 de lfélément évasé 2,on fait circuler un liquide de refroidissement (eau). Par les capables 13 et l4,on amène le courant à l'électrode 6 et à l'élément évasé 2. Au fur et à mesure de sa fusion, l'électrode consommable 6 est abaissée par le mécanisme T. Une partie du métal fondu est retenue dans la cuvette annulaire 11, y est réchauffée additionnelement puis coule à travers l'orifice 10 pour pénétrer dans le moule 5. La paroi de l'élément évasé 2 se trouvant dans la zone d'action de l'arc de l'électrode 6 est ainsi protégée par la couche de métal fondu emplissant la cuvette 11. Le métal chauffé est évaporé partiellement et accrott la stabiliX de l1arc. Etant donné que l'are est établi entre l'électrode et le métal fondu, l'élément évasé 2 n'est pas soumis à faction directe de l'arc. Les essais effectués ont montré que l'installation fonctionne d'une façon fiable et sans panne Le métal réchauffé additionnellement améliore la formation du lingot dans le moule. Linstallation fonctionne dwune façon analogue quand la fusion est exécutée en atmosphère neutre. R E V E N D I C A T Dispositif pour la fusion à l'arc d'une électrode consommable, sous vide ou atmosphère neutre, comportant une chambre de fusion communiquant avec l'enceinte d'un moule à travers un élément évasé refroidi9 ltarc étant produit entre cet élément et l'électrode consommable, et un mécanisme maintenant et déplaçant cette électrode dans la chambre de fusion, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit elément évasé comporte autour dudit orifice de sortie une cuvette annulaire suffisante pour retenir une couche de métal fondu dans la zone de l'arc de lFelec- trode.