FR 2005469 A1 19691212 FR 6910148 A 19690402 69 10148 1 2005469 la présente invention se rapporte d'une façon générale au soudage à l'arc et elle concerne plus particulièrement une électrode de soudage du type à âme, plus spécialement destinée pour des opérations de soudage automatique à l'arc sur un ouvrage ayant 5 une "position angulaire variable"(cette expression étantdéfinie plus loin). lorsqu'il est question d'un soudage "automatique"- on veut dire par là qu'une électrode de soudage d'une longueur indéfinie est continuellement avancée dans le sens longitudinal en passant 10 par un contact électrique qui fait partie de la tête de soudure, en direction de l'ouvrage à souder et qu'en même temps l'électrode est avancée latéralement pour déposer un cordon de soudure, la tête de soudure peut être supportée mécaniquement et avancée latéralement, auquel cas on dit que le soudage est "entièrement 15 automatique", ou bien elle peut être maintenue à la main et dans ce cas on dit que le soudage est "semi-automatique". l'expression "position angulaire variable" appliquée à l'ouvrage ou pièce à souder veut dire que cet ouvrage est incliné par rapport à un plan horizontal faisant face vers le haut, le 20 degré de cette inclinaison est naturellement déterminé par l'angle que l'ouvrage fait avec ce plan horizontal : si cet angle est de 0°, cela "sreut dire que la pièce est disposée dans un plan horizontal faisant face vers le haut et le soudage est alors/^soudage à plat" ; si la pièce fait un angle de 90° avec le plan horizon-25 "bal précité, le soudage est dit "soudage vertical" ; et enfin si la pièce fait un angle de 180° avec ce plan horizontal, c'est-à-dire que le plan, fait face vers le bas, on dit que le soudage est "en l'air". Dans le domaine du soudage à l'arc, l'arc fait fondre à la 50 fois la pièce elle-même de façon à établir" un bain de fusion et l'extrémité de l'électrode pour former des gouttelettes de métal en fusion qui sont transférées continuellement à travers l'espace d'arc, se mélangent à travers le métal du bain de fusion et établissent un cordon de soudure à mesure que le métal se solidifie 35 rapidement. Pour protéger l'arc de l'atmosphère, on utilise des moyens tels qu'un flux granulaire, des gaz de protection et, plus récemment, un flux installé à l'intérieur d'une électrode à 69 10148 2 2005469 âme ou tubulaire. Des électrodes de soudage du type à âme sont spécialement recommandées pour le soudage sur un ouvrage en position angulaire car ces électrodes n'exigent pas de gaz provenant d'une source 5 extérieure et, par voie de conséquence, n'exigent pas les divers accessoires associés tels que des réservoirs sous pression, des soupapes de réglage de pression, etc. Ces électrodes ne nécessitent pas davantage de tête de soudure volumineuse et de tuyaux lourds servant à établir la communication entre la tête de soudure et les 10 réservoirs, ce qui rend beaucoup plus difficile le maintien de la tête dans une position élevée dans le cas d'un soudage semi-automatique . les électrodes de soudage du type à âme ne nécessitent pas davantage de flux granulaire provenant d'une source indépendante, de tels flux n'étant pas seulement d'une manipulation dé-15 sagréable mais étant également très difficiles ou même impossibles à maintenir en place quand l'angle de l'ouvrage dépasse 45°«. Alors que les électrodes de soudage du type à âme semblent posséder de nombreuses caractéristiques qui rendent leur utilisation très appropriée pour le soudage sur un ouvrage en position 20 angulaire, il n'en reste pas moins qu'aucune électrode satisfaisante n'a encore été mise au point dans l'industrie pour un tel mode d'utilisation. On exécute la plupart des opérations de soudage sur des pièces à inclinaison variable quand ces pièces sont des tôles minces. 25 De telles tôles exigent l'utilisation de courants d'arc relativement faibles, par exemple de l'ordre de 50 à 100 ampères pour empêcher une percée du métal par combustion. Avec des intensités de courant aussi faibles, l'arc n'est pas stable et n'est pas bien défini, sa force étant en outre insuffisante pour transférer 30 les gouttelettes fondues de l'extrémité de l'électrode vers la masse de fusion à 1'encontre de la gravité. Un autre problème très sérieux que l'on rencontre pendant le soudage avec inclinaison variable et surtout lorsque l'angle d'inclinaison de la pièce dépasse 45°, est que la gravité exerce 35 une force latérale sur la masse de fusion. Quand cette force latérale dépasse la tension superficielle du métal fondu, toute la masse en fusion tombe simplement et laisse un cratère dans la 69 10148 3 2005469 surface de la pièce. Jusqu'à présent, des électrodes de soudage du type à âme fonctionnaient le plus efficacement avec des courants plus élevés, par exemple de 300 à 500 ampères. Cependant dans le cas d'un 5 soudage sur une pièce à inclinaison variable, les courants de cette importance posent deux problèmes : en premier lieu, ils sont tellement élevés que le soudage de tôles minces est impossible sans percer les tôles par combustion et, en second lieu, ces courants plus élevés fondent une telle quantité de métal que la masse de 10 métal en fusion présente à chaque instant donné est normalement plus grande que celle que la tension superficielle du métal en fusion peut maintenir en position. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique K° 2.909-778, on a décrit une électrode à âme qui contient un flux qui comprend 15 habituellement des oxydes d'un on plusieurs métaux tels que le magnésium, le titane, le zirconium, l'aluminium, le silicium, etc.. ; au moins un ou plusieurs agents désoxydants hautement réactifs (ou agents calmants) comme le magnésium, le titane, le zirconium, l'aluminium, le silicium, le calcium, le lithium, etc.jet 20 au moins un ou plusieurs halogénures de métaux alcalins ou alca-lino-terreux ou de fluorure d'aluminium. Les oxydes he sont pas toujours indispensables à condition que l'agent de désoxydation introduise un oxyde dans le laitier. Une des électrodes les plus efficaces conformes à ce brevet 25 et qu-i a été utilisée pendant la mise au point de la présente invention est une électrode fabriquée par la Demanderesse et vendue par elle sous la marque déposée "NS-3M", mais même cette électrode présente des caractéristiques d'arc tellement médiocres aux plus faibles courants que son usage se révèle tout à fait ineffi-30 cace pour le soudage de tôles minces dans des conditions d'une inclinaison variable de 1'ouvrage. D'autre part, et comme il ressort maintenant à la suite des enseignements de la présente invention, le laitier produit par une telle électrode est tellement fluide qu'il est difficile ou même impossible de maintenir 35 la masse fondue en position. 69 10148 4 l'âme d'une telle électrode contient un mélange générateur de laitier et de protection d'arc, mélange qui est constitué principalement de fluorure de calcium et de métaux hautement réactifs comme le-magnésium et l'aluminium, qui réagissent avec l'oxygène 5 présent dans l'air et dans le métal de soudure pour former des oxydes qui deviennent alors une partie intégrante du laitier. La présente invention envisage une électrode à âme de ce type général mais contenant en outre d'autres ingrédients permettant de surmonter tous les inconvénients précités et d'utiliser 10 dans des conditions efficaces l'électrode ainsi préparée pour les opérations de soudure sur une pièce à inclinaison variable. Selon la présente invention, une électrode du type précité comporte, à titre d'un ingrédient supplémentaire et essentiel, du baryum et/ou du strontium et/ou des composés de ces derniers. 15 Suivant un aspect plus limité de l'invention, une électrode à âme contient un mélange générateur de laitier et de protection d'arc qui est principalement composé de fluorure de calcium ; de magnésium et d'aluminium et/ou d'oxydes de ces derniers ; et aussi, à titre d'un ou plusieurs ingrédients supplémentaires et 20 essentiels, du baryum et/ou du strontium et/ou des composés de ces derniers. Il semble que ces ingrédients essentiels remplissent deux fonctions principales, à savoir, ils produisent un arc avec des plus faibles courants de soudure possédant la caractéristique dite 25 "effet de pincement" , qui est un effet électromagnétique sur l'arc se traduisant par le développement d'une force axiale le long de l'axe longitudinal de l'électrode ; et ils semblent changer la répartition de chaleur dans l'arc et modifier la composition du laitier dans des conditions qui aboutissent vraisemblablement à 301'obtention d'un laitier notablement plus visqueux. Ce laitier plus visqueux tend à établir une sortie de barrière pour le métal en fusion pour l'empêcher de s'échapper hors du bain de fusion sous l'effet de la gravité. L'effet de pincement exerce une action de maintien en place de l'arc en lui 35 fournissant de la force aux plus faibles courants et en contribuant au transfert du métal fondu depuis l'extrémité de"l'électrode vers un point bien défini du bain de fusion, ce qui facilite 69 10148 5 2005469 au soudeur la tâche consistant à suivre et à appliquer un cordon de soudure étroit sur les tôles ou pièces métalliques les plus minces. De même naturellement, avec les plus faibles courants, la pénétration est moins poussée, c'est-à-dire qu'on réduit nota-5 blement le risque d'une percée par combustion de la pièce et, d'autre part, la quantité de métal fondu est beaucoup plus faible de sorte que la quantité totale de métal présente dans la masse de fusion à chaque instant donné est inférieure ou tout juste voisine de celle que la tension superficielle du métal est 10 capable de retenir en place à l1encontre de la gravité. Cette électrode se comporte aussi efficacement avec des courants de plus forte intensité. Au cours de la mise au point de cette électrode, la Demanderesse a compris que si l'on pouvait augmenter suffisamment la 15 viscosité du laitier produit par une électrode' à âme, on pourrait utiliser ce laitier en qualité d'une barrière pour maintenir le métal fondu en position dans le bain de fusion jusqu'au moment où la solidification sera intervenue. Comme il a été indiqué, l'électrode à âme du type "NS-3M" ne s'est pas révélée satisfaisante. 20 On sait maintenant que l'une des raisons de ce comportement inadéquat est que la viscosité du flux était tellement faible que ce flux n'exerçait pratiquement aucune action limitative sur le métal fondu pour l'empêcher de tomber par gravité. Par exemple, lorsqu'une électrode du type "HS-3M" était avancée dans des con-25 ditions réglées vers un seul point de la surface d'une tôle occupant une position d'inclinaison de 90° j>ar rapport au plan horizontal, le métal fondu ne restait en position que pendant une durée d'environ 0,09 minute à partir de l'instant où l'arc a été amorcé et jusqu'à celui où la masse du métal fondu et du 30 laitier tombait par gravité, les conditions exactes dans lesquelles ces essais ont été exécutées seront décrites en détail ci-apirès et seront dénommées "procédés normalisés", la durée indiquée sera appelée "durée de rupture du bain de fusion".D'autres recherches ont fait ressortir que si l'on pouvait augmenter la 35 viscosité du laitier de façon qu'il puisse empêcher le métal fondu de retomber pendant une. plus longue .période, le soudage sur une pièce à inclinaison variable deviendrait beaucoup plus 69 10148 6 2005469 aisé et si l'on aboutissait à une viscosité du laitier tellement élevée que la durée de rupture du bain de. fusion atteindrait une valeur supérieure à 0,11 minute sur une pièce inclinée de 90° (ce qui correspond à une augmentation de viscosité de 23 tf°), le sou-5 dage sur une pièce à inclinaison variable deviendrait parfaitement réalisable avec une électrode à âme. Cependant lorsque le temps de rupture du bain de fusion dépasse 0,4 minute, le laitier devient tellement rigide que le soudage se révèle difficile. Ainsi selon la présente invention, on utilise une électro-10 de à âme dans laquelle le mélange générateur de laitier présente une viscosité telle que la "durée de rupture du bain de fusion" dans les "procédés normalisés" est comprise entre 0,11 et 0,4 minute. Plus précisément, selon l'invention une électrode de soudage 15 à âme contenant un flux à protection automatique comprend un tube portant en acier a faible teneur en carbone/a l'intérieur des ingrédients de flux dans les proportions suivantes, exprimées comme des pourcentages par rapport au poids total de l'électrode. Ingrédient chimique j° en poids 20 Halogénures 1,19 à 14,11 Oxydes et carbonates - 0 à 8,0 Désoxydants 1,64 à 5,56 Agents d'alliage selon les besoins ou poudre de fer et fonte 0 à 31,0 25 Baryum et/ou strontium et/ou des composés de ces derniers 0,17 à 5,10 Matériau d'électrode complément Plus précisément ces ingrédients sont : Ingrédient chimique rfo en poids 30 Fluorure de calcium 1,19 à 12,41 Silicofluorure de potassium 0,00 à 1,70 Magnésium 0,34 à 2,5 Carbonate de calcium 0,00 à 2,5 Oxyde de magnésium 0,00 à 2,5 35 Aluminium 1,30 à 3,06 69 10148 7 2005469 Oxyde d'aluminium Poudre de fonte Poudre de fer Ingrédient chimique 'fo en poids 0,00 à 3,0 0,00 à 10,03 0,00 à 20,0 5 Baryum ou strontium ou composés minéraux de baryum ou strontium 0,17 à 5,10 On utilise de la poudre de fonte pour introduire du carbone dans les ingrédients. Habituellement, ce carbone est présent dans la fonte en une proportion comprise entre 2 et 6 -En équilibrant 10 les proportions de poudre de fer et de poudre de fonte, on peut incorporer la quantité désirée de carbone dans le cordon de soudure. le pourcentage pondéral des ingrédients de flux par rapport au poids total de l'électrode est compris entre 11 et 35 *f° et de 15 préférence entre 13,5 et 22,0 En conséquence, les principaux buts de l'invention sont de fournir : - une électrode de soudage à âme d'un type nouveau et perfectionné qui est capable de souder dans toutes les positions ; 20 - une telle électrode dans laquelle le laitier présente une viscosité notablement plus élevée que dans les électrodes connues ; - une telle électrode dans laquelle, outre les ingrédients usuels de protection, on a incorporé du baryum, du strontium ou un composé de baryum ou de strontium en vue d'augmenter la visco- 25 sité du laitier fondu ; - une telle électrode qui, quand on la fait avancer vers un point d'une tôle d'acier de 6,35 mm d'épaisseur avec un angle d'inclinaison de 90° , sous une tension de 22 volts et avec une intensité de courant de 250 ampères, produit un bain fondu d'acier et ^0 de laitier qui demeure en position pendant au moins 0,11 minute ; - une électrode automatique du type précité qui soude dans des conditions satisfaisantes avec des courants d'arc plus faibles que précédemment ; 35 de souder toutes les épaisseurs de métaux y compris des tôles dans les diverses positions possibles de l'électrode ; et une telle électrode pour le soudage automatique capable - une telle électrode pour soudage automatique qui est 69 10148 8 2005469 capable de souder des tôles dans une position d'inclinaison variable de l'ouvrage. D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite ci-aprës en se référant au dessin 5 annexé sur lequel : la figure 1 est une vue de côté d'un court tronçon d'une électrode de soudage dont certaines parties sont en arrachement pour faire ressortir la forme de réalisation préférée de l'invention ; La figure 2 est une vue quelque peu schématique de l'appareil 10 d'essai qu'on utilise conjointement avec l'invention ; et La figure 3 est un graphique montrant la durée de rupture du bain de fusion qu'on obtient avec diverses électrodes en fonction de l'angle d'inclinaison de la surface de la pièce à souder. En se référant à ce dessin, qui n'est donné qu'à titre puremeifc 1 5 indicatif et non limitatif et qui représente une forme de réalisation préférée de l'invention, la figure 1 montre une électrode de soudage E composée d'un tube 10 en acier portant intérieurement et dans un état fortement tassé des ingrédients de soudure 11 dont la composition est conforme aux enseignements de l'invention 20 et qui produiront un laitier possédant la viscosité désirée. De préférence, le tube 10 est formé en acier ordinaire à faible teneur en carbone ou en acier doux, comme cela se pratique normalement dans le domaine de la soudure. Le tube peut être ou bien du type sans couture ou bien il peut être formé à partir 25 d'un ruban dont les bords 12 sont en superposition ou bien, comme il est représenté et comme on le préfère, en contact d1aboutement. On fabrique l'électrode représentée sur la figure 1 par le procédé suivant : on dose des poids corrects des divers ingrédients de flux qui seront définis ci-après et on les mélange soi-30 gneusement pour assurer une distribution uniforme dans toute la masse ; on forme un ruban d'acier profilé en II ayant une épaisseur sensiblement uniforme ; on remplit l'U avec les ingrédients mélangés du flux en une quantité qui correspond au pourcentage pondéral désiré ; on réunit les extrémités de l'U pour former un tube ; et 35 finalement on étire le tube jusqu'au diamètre final désiré. Cette opération d'étirage agglomère tous les ingrédients 11 du flux à l'intérieur du tube et empêche les divers ingrédients de se sépa- ■ 69 10148 9 2005469 rer de la masse par suite des vibrations auxquelles l'électrode peut être soumise au cours de sa manutention (pendant le transport ou en service)o le diamètre de l'électrode peut être de toute dimension désirée, par exemple comprise entre 0,79 et 3,97 mm. 5 les diamètres préférés sont compris entre 1,6 et 3,18 mm. . L'épaisseur de la paroi de l'électrode préférée est telle .que son aire de section transversale soit équivalente à celle d'une électrode . pleine dont le diamètre serait compris entre 1,47 et 2,38 mm. La figure 2 représente un appareil d'essai normalisé et 10 montre les techniques d'essai qu'on utilise dans le cadre de l'invention pour déterminer un laitier dont la viscosité est comprise dans les limites indiquées. Pour permettre à la Demanderesse,de répéter exactement et facilement les mêmes procédés d'essai et de reconstruire ultérieurement un appareil rigoureusement identique, 15 pour des comparaisons futures (et aussi pour permettre de se défendre contre une contrefaçon éventuelle), cet appareil et ce procédé vont être décrits ci-après d'une façon extrêmement détaillée et seront appelés par lasuite "techniques normalisées". Ainsi, l'appareil qui est représenté à la figure 2 comprend 20 une table 20 dont la surface supérieure 21 est en regard de la pièce à souder. La surface opposée de la table comporte un pied 22 articulé par un arbre horizontal 24 à un pied vertical fixe 23. Des mors de serrage 25 servent à serrer la table 20 dans toute position désirée d'inclinaison de sorte que la surface 21 peut être 25 déplacée entre une position de 0° d'inclinaison (position horizontale orientée vers le haut), et-uneposition de 45° d'inclinaison et enfin une position de 90° d'inclinaison qui est indiquée en » traits mixtes. La pièce à souder W est une tôle plate en acier doux ayant 30 6,55 mm d'épaisseur, 50 mm de largeur et 450 mm de longueur. On monte cette pièce ¥ en l'espaçant de la surface 21 à l'aide de blocs en cuivre qui ont une largeur de 76 mm, une épaisseur de 9,5 mm et une longueur de 25,4 mm. Ces. blocs sont montés entre la pièce ¥ et la table 20 de manière que le bord le plus long de 35 chaque bloc soit au même niveau que les bords de la pièce ¥. On M utilise des mors de serrage C pour maintenir la pièce/en contact solide de transmission de chaleur et de conduction électrique avec 69 10148 10 2005469 les blocs 30. l'appareil d'avancement et d'excitation de l'électrode E est un pistolet classique de soudage qu'on manipule à la main et qui est représenté d'une façon quelque peu schématique comme comprenant deux galets 35 d'avancement d'électrode, entraînés par un moteur électrique M que l'on peut régler à toute vitesse dési-5 rée et qui, une fois réglé,, continue à fonctionner à cette même vitesse. Les galets 35 font avancer l'électrode E entre des contacts 36 dont les extrémités sont espacées d'une distance de 31,8 mm de la surface de la pièce W. Cette distance est parfois appelée "écartement électrique"» 10 L'électrode utilisée dans les "techniques normalisées" est une électrode à âme dont le diamètre est de 1,98 mm et dont la construction est telle que précédemment décrite. Quand on utilise des électrodes ayant des diamètres différents, les courants optimaux de soudure seront eux aussi différents. 15 Plus l'électrode est grande, plus le courant optimal sera important et plus grande sera la quantité de métal déposée. Plus la quantité de métal déposée est importante, plus il sera difficile de souder avec une inclinaison variable de la pièce. Quand la quantité de métal déposé est plus grande, l'angle par rapport à 1'horizontale 20 sera plus petit pour une même durée de rupture du bain. Il est évident que l'essai de rupture du bain pourrait être exécuté pour toutes les dimensions possibles de l'électrode (en enregistrant les résultats) mais la Demanderesse a choisi d'effectuer ces essais pour une électrode de 1,98 mm car il semble que cette gran-25 deur est la plus représentative pour les essais de soudage avec inclinaison variable de la pièce. Un générateur de courant continu G est connecté par sa borne négative aux contacts 36 alors que sa borne positive est connectée à la pièce ¥. Aucune disposition n'est prise pour faire 30 avancer l'électrode latéralement par rapport à la pièce. En d'autres termes, les essais qui doivent faire ressortir les avantages de l'invention ne comportent simplement qu'un avancement de l'électrode E vers un seul point de la pièce W. La durée de rupture du bain de fusion est calculée à partir de l'instant 35 de l'amorçage de l'arc et jusqu'à l'instant précis où le bain fondu tombe du point choisi par la force de sa gravité. 69 10148 n 2005469 le générateur utilisé est un générateur de soudure à moteur à gaz du type normalisé vendu sous, le nom de "300-1? 162" par The Lincoln Electric Company of Cleveland (c'est-à-dire par la Demanderesse). La courbe tension/intensité de ce générateur est telle 5 qu'en l'absence de courant, la tension en circuit ouvert est de 30 volts aux bornes et qu'avec un courant de 250 ampères cette tension est de 22 volts, alors qu'en court-circuit le courant est de 750 ampères^; On introduit l'électrode E que l'on désire essayer et on 10 la fait avancer en direction d'une pièce-échantillon à souder, on effectue les réglages appropriés de la vitesse du moteur M de manière que le courant de soudure soit de 250 ampères (selon les indications d'un ampèremètre classique). On serre la pièce W à température ambiante sur la table comme il est représenté, et 15 on incline ensuite la -table suivant l'angle désiré. On fait alors avancer l'électrode suivant un axe de mouvement qui est perpendiculaire à la surface de la pièce ¥. et toujours vers un seul point de cette pièce. A l'instant même où. on amorce l'arc on commence à compter le temps et on laisse ensuite s'accumuler la masse fondue 20 de métal et de laitier. Le laitier forme line barrière circulaire qui entoure et soutient le métal fondu sous forme d'un bain au milieu de l'ensemble. Après un laps de temps défini, le poids du laitier et du métal fondu surmonte la viscosité du laitier et la masse de métal et de laitier fondu s'effondre complètement et tombe 25 de la pièce. A ce moment on cesse de compter le temps. On repèfre ces mêmes essais pour divers angles d'inclinaison de la pièce et on porte sur un graphique la durée de rupture du bain pour chaque électrode E enfonction de l'angle d'inclinaison correspondant. 30 Les résultats apparaissent sur la figure 3. La courbe 50 est la courbe obtenue avec une électrode fabriquée par la Demanderesse sous la marque déposée "ÏÏS-3'M" et constitue la meilleure courbe que l'on peut obtenir avec n'importe quelle électrode. A un angle de 90°, la durée maximum de rupture du bain est de 0,09 35 minute et cette durée augmente légèrement si l'on diminue l'angle d'inclinaison de l'ouvrage jusqu'à une valeur d'environ 60°, après quoi la durée considérée augmente très fortement. La durée 69 10148 12 ZUUD^QV de rupture selon la courbe 50 n'est pas satisfaisante pour les soudures avec une inclinaison de 90°. On a déjà dit que si l'on réussissait à augmenter jusqu'à 0,11 minute la durée de rupture du bain pour un angle d'inclinaison 5 de 90° de la pièce, cela voudrait dire qu^de comportement de l'électrode est satisfaisant dans toutes les positions d'inclinaison. Selon l'invention on prévoit une électrode qui assure, avec des conditions d'essai normalisées et avec un angle de 90°, une durée de rupture du bain formé de métal fondu et de laitier qui est 10 supérieure à 0,11 minute, la coupe 51 montre les résultats qu'on peut obtenir avec l'électrode I qui constitue le mode de réalisation préféré de l'invention, la durée en minutes pour la courbe 51 est supérieure d'environ 110 $ à celle de la courbe 50 pour une inclinaison de la pièce de 90°, ce qui constitue évidement une 15 amélioration notable. La courbe 52 montre les résultats qu'on obtient avec l'électrode V et on voit que pour l'inclinaison de 90°, la durée est supérieure d'environ 144 $ à celle de la courbe 50 qui correspond, comme on l'a déjà dit, à la meilleure électrode connue pour cet 20 usage. Les ingrédients formant le laitier de l'électrode V fournissent une masse plus visqueuse de sorte que le soudage devient légèrement plus difficile dans certains cas. On pense que la limite supérieure de la viscosité pour les applications usuelles correspond à environ 0,4 minute avec une inclinaison de 90° par 25 rapport à l'horizontale. Ci-après on fournit diverses compositions de flux qui correspondent aux formes de réalisation préférées de l'invention, les proportions exprimées étant des pourcentages par rapport au poids total de l'électrode. 30 69 10148 13 2005469 ELECTRODE I Fluorure de calcium * Silico-fluorure de potassium Oxyde de magnésium 5: Oxyde d'aluminium Carbonate de calcium Magnésium Aluminium Poudre de fonte 10 (4 à 6 ^ de carbone) Fluorure de baryum Matériau de l'électrode (complément) 4,*30 $ poids 0,18 " 0,75 ' 0,75 ' 0,38 ' 0,96 ' 2,25 ' 4,30 ' 1,13 ' 85 1 100,00 ' * Composé de : 15 Silicium 12,7 $ Potassium 35*0 $ Fluor 51,0 Jê Impuretés 1,3$ 100,0 20 25 le pourcentage pondéral total des ingrédients du flux par rapport au poids de l'électrode peut être compris entre 11 et 35 i° mais on préfère l'intervalle de 13,5 à 22,0$ . D'autres compositions qui correspondent aux formes de réalisation préférées de l'invention sont obtenues si l'on remplace le fluorure de baryum de la composition ci-dessus par l'un des produits suivants : ELECTRODE II Titanate de baryum 1 ,02 fo ELECTRODE III 30 Carbonate de baryum 1 ,02 fa ELECTRODE IY Tétra-aluminiure de baryum 1,02 $ ELECTRODE Y Fluorure de baryum 1 ,53 1° 35 ELECTRODE VI Fluorure de strontium 1,02 $ 69 10148 14 2005469 ELECTRODE 711 Une autre composition dont le comportement est satisfaisant est la s uivante : Fluorure de calcium 3,89 fo poids Silico-fluorure de,potassium 0,17 % " Magnésium 0,87 f° " Carbonate de calcium 0,34 f « Oxyde de magnésium 0,68 fo " Aluminium 2,38 fo » Poudre de fonte (4 à 6 % de carbone) 5,61 % " Poudre de fer 2,04 fo " Fluorure de baryum 1,02 fo " Matériau de l'électrode (complément) 83,0 fo » içj 100,0 fo poids On remarquera que dans toutes les formes de réalisation, on retrouve un composé de baryum ou de strontium. Des essais très poussés ont indiqué qu'aucun autre élément que le baryum ou le strontium n'augmente la viscosité du laitier pour obrenir les 20 résultats nécessaires pour l'invention. 69 10148 -15~ 2005469 Dans l'exemple 12 du brevet des Etats-Unis d'Amérique TT° 2o909»778, il est question de fluorure de baryum en qualité d'in- -grédient de protection,» Aucun autre fluorure n'est mentionné dans cet exemple. On fabrique une électrode selon la formule indiquée 5 mais avec addition d'un remplissage de poudre de fer et on soumet cette électrode aux "procédés d'essai normalisés". Les résultats qu'on obtient avec le produit selon la formule de l'exemple 12 du brevet précité, mais avec l'addition de 10,0 $ de poudre de fer, de telle sorte que le remplissage total représente 16,75 $ du poids 10 de l'électrode, sont représentés par la courbe 53 et on peut se rendre compte que ces résultats sont notablement inférieurs à ceux de la courbe 50i On prépare une composition analogue dans laquëLle on augmente la proportion de la poudre de fer à .19,3 i° du poids total de l'élec-15 trode et dans ces conditions le remplissage total représente 24,52 $ du poids de l'électrode. Ces résultats apparaissent sur la courbe 54 et on voit qu'ils sont moins bons que ceux de la courbe 53» Dans la formule de l'exemple 12 du brevet précité, on utilise le fluorure de baryum comme élément de protection. Dans les élec-20 trodes selon la présente invention on utilise surtout du fluorure de calcium comme élément de protection. Le magnésium et l'aluminium jouent le rôle de désoxydants alors que leurs oxydes contribuent à la viscosité du laitier conjointement avec le composé de baryum ou de strontium qu'on utilise à la fois pour augmenter la viscosité 25 du laitier et pour développer "l'effet de pincement" sur le métal fondu qui se forme sur l'extrémité de l'électrode en vue de le forcer à passer sous forme de petites gouttelettes sur la pièce en cours de soudage» Il ressort d'un examen des courbes 53 et 54 par comparaison aux courbes 51 et 52 que le fluorure de baryum seul ne 30 procure pas les résultats désiïés. Sans vouloir ainsi limiter l'invention, on pense que la viscosité plus élevée est due à la-combinaison de tous les composés du laitier, par exemple du fluorure de calcium, de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de magnésium et de l'ion baryum ou strontium, en tenant compte que la répartition de chaleur 35 dans l'arc, les températures de congélation et la viscosité d'un laitier fondu varient en fonction des changements des proportions relatives des divers éléments ou composés contenus dans le laitier» Une autre forme de réalisation de l'invention est comme suit : 69 10148 -1 6r* 2005469 Fluorure de calcium Magné sium Carbonate de calcium Oxyde de magnésium Aluminium Poudre de fonte (2,5 $ C) Fluorure de baryum Ferro-titane Poudre de fer Matériau de l'électrode (complément) 4,52 fo pds 10 5 1,34 1,27 0,83 2,15 0,79 1,24 0,03 4,33 83,50 100,00 Il est évident que d'autres ingrédients peuvent être incorporés dans le remplissage de l'électrode afin d*allier le métal de soudure, améliorer les caractéristiques de formation du laitier et 15 obtenir d1autres perfectionnements du même type sans sortir du cadre - " de 1* invention# Il est donc entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 20 cadre,. 69 10148 «17- 2005469 REVENDICATIONS 1. Electrode de soudage à l'arc, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube en acier doux portant à 1'intérieur des ingrédients de formation du laitier, lesdits ingrédients quand ils sont incor- 5 porés dans une électrode ayant 1,98 mm de diamètre et quand on fait fondre cette électrode contre une tôle inclinée de 90° dans des "conditions d'essai normalisées", assurant une durée de rupture du bain de fusion supérieure à 0,11 minutée 2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce 10 que ladite durée de rupture du bain de fusion est comprise entre 0,11 et 0,40 minute. 3. Electrode de soudage à l'arc, comprenant un tube ei/acier doux portant à l'intérieur, à titre d'ingrédients principaux, un ou plusieurs désoxydants hautement réactifs qui sont choisis parmi 15 le magnésium, l'aluminium, le zirconium, le titane, le calcium, le lithium et des éléments similaires ; et un ou plusieurs produits choisis parmi le fluorure d'aluminium, les halogénures de métaux alcalins et de métaux alcalino-terreux et/ou des matières capables de se dissocier ou de se combiner soiis l'effet de la chaleur de 20 l'arc pour former de tels halogénures, caractérisée en ce qu'elle contient également du baryum et/ou du strontium et/ou des composés de ces derniers. 4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube en acier doux portant intérieurement, à 25 titre d'ingrédients principaux, de 0,34 à 5»56 d'un désoxydant hautement réactif choisi parmi le magnésium, l'aluminium, le zirconium, le titane, le calcium, le lithium et des éléments analogues ; de 1,19 à 12,41 $ de matières choisies parmi le fluorure de calcium les halogénures de métaux alcalins et de métaux alcalino-terreux 30 et/ou des matières capables de se dissocier et de se combiner sous l'effet de la chaleur de l'arc pour former de tels halogénures ; et du baryum et/ou de strontium et/ou des composés de ces derniers en une proportion comprise entre 0,17 et 5,10 fo0 5. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que 35 les ingrédients sont formés des éléments ou des composés suivants exprimés en pourcentages pondéraux par rapport au poids total de l'électrode : 69 10148 «18- 2005469 Ingrédient chimique f° en -poids Halogénures 1,19 à 14,11 Oxydes et carbonatès O à 8,0 Désosydants 1,64 à 5,56 5 Agents d'alliage selon les besoins ou poudre de fer et fonte 0 à 31,0 Baryum et/ou strontium et/ou des composés de ces derniers 0,17 à 5,10 Matériau d'électrode complément 10 S0 Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ingrédients sont formés des éléments ou des composés suivants exprimés en pourcentages pondéraux par rapport au poids total de l'électrode : Ingrédient chimique fo en poids 15 Fluorure de calcium 1,19 à 12,41 Silicofluorure de potassium 0,00 à 1,70 Magnésium 0,34 à 2,5 Carbonate de calcium 0,00 à 2,5 Oxyde de magnésium 0,00 à 2,5 20 Aluminium 1,30 à 3,06 Oxyde d'aluminium 0,00 à 3,0 Poudre de fonte 0,00 à 10,03 Poudre de fer 0,00 à 20,0 Baryum ou strontium ou composés minéraux 25 de baryum ou strontium 0,17 à 5,10 7o Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le perfectionnement consiste à incorporer du fluorure de baryum.. 8„ Electrode selon la revendication 3, caractérisée er^e que le perfectionnement consiste à incorporer du titanate de baryum. 30 9. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le perfectionnement consiste à incorporer du carbonate de baryum. 10» Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le perfectionnement consiste à incorporer du tétra-aluminiure de baryum. 35 11. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le perfectionnement consiste à incorporer du fluorure de strontium. 12. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que la durée de rupture du bain dans des conditions normalisées est comprise entre 0,11 et 0,4 minute. 69 10148 2005469 1 5<> Electrode selon la revendication 6, caractérisée'en ce que lesdits ingrédients sont approximativement les suivants : Fluorure de calcium 4, 30 fo pds Silico-fluorure de potassium o, 18 II Oxyde de magnésium o, 75- 1! Oxyde d'aluminium o, 75 « Carbonate de calcium o, 38 1! Magné sium o, 96 Il Aluminium 2, 25 « Poudre de fonte (4 à 6 io de carbone) 4, 30 tl Fluorure de baryum 1» 13 lï Matériau de l'électrode (complément) 85 t! 100,00 " 14. Electrode selon la revendication 6,- caractérisée ex/ce que 15 lesdits ingrédients sont approximativement les suivants : Fluorure de calcium 3,89 fo pds Silico-fluorure de potassium 0,17 i I! Magné sium 0,87 i Il Carbonate de calcium 0,34 i II Oxyde de magnésium 0,68 io 11 Aluminium 2,38 io tl Poudre de fonte (4 à 6 $ de carbone) 5,61 io 11 Poudre de fer 2,04 i tt Fluorure de baryum 1,02 i 11 Matériau de l'électrode (complément) s?,o ^ 11 1 oo, o i> II 15» Electrode selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits ingrédients sont approximativement les suivants : Fluorure de calcium 4,52 i* pds Magné sium 1,34 !t Carbonate de calcium f, 27 II Oxyde de magnésium 0,83 1! Aluminium 2,15 tr Poudre de fonte (2,5 i C) 0,79 1! Fluorure de baryum 1,24 tt Ferro-t&tane 0,03 1! Poudre de fer• 4,33 Il Matériau de l'électrode (complément) 83,50 î! 100,00