CH670410A5 - - Google Patents

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CH670410A5
CH670410A5 CH3630/86A CH363086A CH670410A5 CH 670410 A5 CH670410 A5 CH 670410A5 CH 3630/86 A CH3630/86 A CH 3630/86A CH 363086 A CH363086 A CH 363086A CH 670410 A5 CH670410 A5 CH 670410A5
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CH
Switzerland
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electrode
cutting
arc
gouging
electrode according
Prior art date
Application number
CH3630/86A
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English (en)
Inventor
Edward R Gamberg
Original Assignee
Eutectic Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0211Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in cutting
    • B23K35/0216Rods, electrodes, wires

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne une électrode tubulaire à âme ainsi qu'un procédé de coupage ou de gougeage à l'arc de métaux au moyen de cette électrode.
Il est connu de couper, gouger et chanfreiner des plaques d'acier, etc., à vitesse relativement élevée en utilisant la chaleur d'un arc électrique. L'un des procédés connus de ce genre est le coupage à l'arc au charbon de métaux en utilisant un jet d'air pour enlever le métal fondu.
Dans le coupage à l'arc au charbon avec jet d'air, un arc est établi entre une électrode en graphite et la pièce métallique à découper par fusion. On envoie de manière continue un jet d'air comprimé ou une pluralité de tels jets vers la zone où s'effectue la fusion, afin d'éjecter le métal fondu.
L'enlèvement de métal en utilisant le procédé de coupage à l'arc avec jet d'air comprimé s'effectue de manière continue au fur et à mesure de l'avancement de l'arc au charbon dans la coupe. Ce procédé est utilisé pour sectionner.et rainurer, le rainurage (ou gou-5 geage) étant parfois utilisé pour la préparation de rainures de soudage et pour l'enlèvement d'une base de soudure ou d'une zone de soudure défectueuse.
L'extrémité de travail ou pointe de l'électrode est chauiFée à une température élevée par le courant de l'arc et elle ne fond pas. L'élec-10 trode est consommée au cours du coupage, le carbone étant perdu par oxydation ou sublimation de la pointe. Le coupage à l'arc avec jet d'air comprimé nécessite un porte-électrode, des électrodes de coupage, une source d'énergie électrique et une alimentation en air comprimé. Le procédé peut être mis en œuvre soit manuellement, 15 soit mécaniquement.
La pièce métallique, ou substrat, est chauffée et fondue de manière continue tout en chassant le métal fondu de la coupe par soufflage en dirigeant un jet d'air comprimé libre, de vitesse élevée, le long d'un côté de la surface libre de l'extrémité de travail de l'élec-20 trode. Dans des conditions opératoires convenables, le jet d'air comprimé balaie la zone située au-dessous de la pointe de l'électrode. La longueur de l'arc doit laisser un espace suffisant pour permettre un flux continu d'air dans la coupe. De préférence, le flux d'air est parallèle à l'axe de l'électrode. Ainsi, lorsque le jet d'air passe entre 25 l'électrode et le substrat métallique, la force du courant d'air à grande vitesse est suffisamment élevée pour enlever efficacement le métal fondu de la zone située au-dessous de l'arc, ce qui permet un effet de gougeage uniforme au fur et à mesure que l'électrode est consommée.
30 L'arc est amorcé en faisant légèrement toucher la pièce par l'électrode et en retirant celle-ci à la distance convenable en fonction des exigences de tension de l'arc. La technique de gougeage est différente de celle du soudage à l'arc en ce que du métal est enlevé au lieu d'être déposé. On maintient la longueur d'arc convenable en dépla-35 çant l'électrode dans la direction de la coupe avec une vitesse suffisamment élevée pour suivre l'enlèvement du métaL
Les procédés usuels de gougeage et coupage à l'arc au charbon avec utilisation d'un jet d'air comprimé auxiliaire présentent les inconvénients intrinsèques suivants:
40 1) l'arc au charbon à tendance à être instable et peut souvent entraîner un niveau sonore intolérable;
2) dans certaines conditions, il peut se produire un dépôt de charbon sur la rainure, ce qui provoque une carburisation indésirée d'une partie du substrat à l'endroit de la rainure;
45 3) les électrodes en charbon sont fragiles et se brisent facilement au cours de leur manipulation, et
• 4) il y a une tendance élevée au dégagement de fumées, ce qui est gênant pour la personne qui travaille ainsi que pour le voisinage. Dans le cas des électrodes en charbon revêtues de cuivre, il peut se 50 former des dépôts de cuivre qui ont un effet défavorable sur les opérations ultérieures.
Il serait souhaitable de disposer d'une électrode métallique de coupage à l'arc constituée de manière à permettre l'obtention d'un arc stable, cette électrode étant autofondante afin de contribuer à 55 l'obtention d'une coupe nette, et contenant éventuellement des agents modificateurs de vapeur, des agents désoxydants et des agents formateurs de gaz, etc., une telle électrode étant, enfin, capable d'engendrer de la chaleur au cours du coupage afin d'augmenter celle qui est fournie par l'arc électrique.
60 L'invention a donc pour but de fournir une électrode métallique pour le coupage et le gougeage à l'arc de métaux, en utilisant un jet de gaz auxiliaire, permettant d'atteindre les objectifs susmentionnés. A cet effet, l'électrode selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un tube en métal travaillé contenant une composition 65 d'âme tassée, essentiellement composée d'une matière carbonée sous forme de particules.
La composition d'âme peut éventuellement contenir jusqu'à 20% en poids, par rapport à son poids total, d'au moins un additif choisi
3
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parmi les agents stabilisateurs d'arc, les agents de flux et les agents générateurs de gaz.
L'invention a également pour objet l'utilisation de cette électrode pour la mise en œuvre d'un procédé de coupage ou de gougeage à l'arc d'un substrat métallique, cette utilisation étant caractérisée en ce que ce procédé comprend les opérations consistant à: fournir au moins une électrode métallique tubulaire à une âme formée d'un tube en métal travaillé et d'une composition d'âme tassée essentiellement composée d'une matière carbonée particulaire, cette composition pouvant éventuellement contenir jusqu'à 20%, en poids, d'au moins un additif choisi parmi les agents stabilisateurs d'arc, les agents de flux et les agents générateurs d'arc; envoyer un courant de gaz sous pression sur la zone en cours de coupage ou gougeage, et poursuivre le coupage ou gougeage tout en continuant à envoyer ledit courant de gaz sous pression sur ladite zone.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre d'exemples non limitatifs de la mise en œuvre de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 est une vue en perspective d'une forme d'exécution de l'électrode selon l'invention, représentée sous forme enroulée; la figure 2 illustre une électrode ayant la forme d'une tige, et la figure 3 est une vue en coupe de l'électrode de la figure 2, selon la ligne 3-3.
La matière carbonée particulaire peut être avantageusement choisie parmi le graphite, le carbone, l'anthracite, le charbon bitumineux et le lignite. De préférence, cette matière carbonée contient au moins environ 75%, en poids, de carbone. Plus particulièrement, on peut avantageusement utiliser le graphite naturel contenant au moins environ 85% de carbone.
La composition d'âme constitue, avantageusement, environ 3 à 20% du poids total de l'électrode, et plus particulièrement de 5 à 15%, de préférence de 5 à 10%, de celui-ci.
Le procédé de coupage ou gougeage à l'arc d'un substrat métallique, en utilisant l'électrode selon l'invention, comprend l'établissement d'un arc électrique entre l'extrémité de l'électrode et le substrat métallique qui doit être soumis à l'opération de coupage ou gougeage, l'envoi d'un courant de gaz, par exemple d'air, sous pression, sur la zone en cours de coupage ou gougeage, et la poursuite du coupage ou gougeage, tout en continuant à envoyer le courant de gaz sous pression sur la zone de coupe ou gougeage.
L'électrode métallique tubulaire à âme selon l'invention permet l'obtention d'une amélioration notable des propriétés de gougeage et coupage avec jet de gaz auxiliaire par rapport à l'utilisation des électrodes de coupage à l'arc au charbon avec jet de gaz auxiliaire de type usuel.
L'électrode filiforme permet l'obtention d'un arc électrique réglé de manière précise, en utilisant une source de courant continu, ayant de préférence une polarité positive et une tension constante. La chaleur dégagée par l'arc provoque la fusion locale du substrat métallique et du fil de manière à produire une mare de métal fondu qui est enlevée de manière pratiquement instantanée par un jet d'air d'accompagnement, le courant d'air étant convenablement focalisé sur la zone en cours de coupage.
L'utilisation de l'électrode filiforme selon l'invention permet généralement l'obtention d'une rainure propre et brillante, de manière prévisible et reproductible, à l'emplacement désiré par l'opérateur. L'électrode filiforme peut être déplacée à très grande vitesse avec une très bonne précision. Un avantage de l'invention consiste dans le fait qu'un traitement de postrainurage minimal est nécessaire pour la préparation de la rainure en vue d'opérations subséquentes telles que le soudage, la peinture, la projection de métal, etc.
Un autre avantage de l'électrode à fil sur l'électrode au charbon consiste dans le fait que l'électrode à fil peut conduire, si nécessaire, une intensité de courant très élevée. Une valeur de diamètre de fil peut couvrir un domaine d'intensités qui nécessiterait des dimensions d'électrode au charbon au moins trois fois plus grandes pour l'obtention de la même gamme de courants utilisables.
L'électrode à fil selon l'invention permet la réalisation d'opérations de gougeage et coupage précises, telles que l'enlèvement de rivets, le soudage par points, le découpage de poignées ou de panneaux d'accès dans des tôles minces, l'enlèvement de soudures sous forme de nervures et rainures, le découpage de tôles et de plaques, l'enlèvement de pièces de fixation, l'enlèvement de couches de revêtement et couches superficielles dures, l'élimination de fissures et de défauts, entre autres utilisations possibles.
L'électrode selon l'invention est particulièrement utile sous forme d'électrode continue. Du fait qu'on utilise un tube métallique, par exemple un tube en acier doux, au lieu d'une électrode en charbon fragile, on peut effectuer de manière continue le coupage ou gougeage d'un substrat métallique en réduisant les temps morts au minimum. En outre, grâce à l'utilisation facultative d'agents stabilisateurs d'arc, d'agents de flux et d'agents formateurs de gaz, on peut maintenir un arc électrique stable pendant une durée substantielle jusqu'à l'utilisation complète de l'électrode continue ou l'interruption du procédé à la fin du coupage ou gougeage.
Une forme d'exécution d'une électrode continue est illustrée à la figure 1 qui représente un enroulement 10 d'une électrode tubulaire métallique 12 pour la mise en œuvre du coupage à l'arc par un procédé semi-automatique ou entièrement automatique. Une telle électrode peut avoir, par exemple, un diamètre extérieur de l'ordre de 0,635 à 9,525 mm, et de préférence de l'ordre de 1,6 à 3,2 mm. L'épaisseur de paroi sera variable, en fonction du diamètre extérieur de l'électrode. Conformément à une forme d'exécution de l'électrode tubulaire à âme, son diamètre extérieur est d'environ 1,27 mm, l'épaisseur de paroi étant de l'ordre de 0,2 à 0,4 mm, et plus particulièrement de 0,25 à 0,5 mm.
Le tube 13 de l'électrode peut être réalisé en acier doux, tel que l'acier de type 1030, bien que l'on puisse utiliser d'autres métaux travaillés ou forgés. Toutefois, on utilise de préférence les aciers à basse teneur en carbone.
L'électrode 12 peut être fabriquée en conformant une bande d'acier de type 1030 ayant une épaisseur de l'ordre de 0,3 mm et une largeur d'environ 12 mm sous la forme d'une auge en U, par passage à travers des galets formateurs successifs. On introduit la matière de l'âme 14 dans l'auge, et des stations de travail ultérieures ferment progressivement la bande sous la forme d'un tube circulaire. Après quoi, on étire le tube 12 à la dimension voulue, la matière d'âme contenue à l'intérieur du tube étant consolidée ou tassée par suite de la réduction de diamètre du tube au cours de l'étirage. La figure 3 est une vue en coupe du tube terminé.
La figure 2 illustre une électrode tubulaire à âme ayant une longueur prédéterminée, comprenant un tube 12A, semblable à l'électrode tubulaire continue 12 de la figure 1, mais destinée à être utilisée manuellement, sous la forme d'une tige ou d'un bâtonnet, l'extrémité libre du tube étant pincée ou fermée dans la zone 15.
Comme indiqué ci-dessus, au moins un additif peut être éventuellement compris dans la composition d'âme, un tel additif étant choisi, par exemple, parmi les agents stabilisateurs d'arc, les agents de flux et les agents formateurs de gaz.
Parmi les agents stabilisateurs d'arc, on peut mentionner ceux qui sont choisis parmi les composés de métaux alcalins et les composés de métaux alcalino-terreux, notamment les silicates, les oxydes, les carbonates, etc. Les carbonates présentent l'avantage d'être également des agents générateurs de gaz.
Parmi les agents de flux, on peut mentionner les oxydes de fer, les carbonates de fer, Ti02, CaC03, Zr02, et également les fluorures de métaux alcalins et les fluorures de métaux alcalino-terreux.
Parmi les agents formateurs de gaz, on peut mentionner le carbonate de fer, les substances organiques (par exemple la cellulose), les minéraux hydratés (bentonite, terre d'infusoires, mica, etc.), entre autres. Ces substances engendrent des gaz tels que C02 et de la vapeur d'eau, dans l'arc, ce qui contribue à balayer le métal fondu des zones rainurées. Des agents formateurs de vapeur peuvent également être utilisés en tant qu'additif, notamment ZnO, des fluorures à bas point de fusion, etc.
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4
La partie tubulaire de l'électrode est de préférence en acier doux forgé, tels les aciers désignés par les chiffres 1008,1010,1020,1030, 1040,1060,1080, ces aciers étant par ailleurs connus sous le nom d'aciers au carbone, et l'on utilisera de préférence des aciers à faible teneur en carbone. La partie tubulaire de l'électrode peut être constituée par d'autres métaux forgés ou travaillés, disponibles sous forme de bande pouvant être formée en une électrode tubulaire ayant une résistance métallique suffisante et pouvant être manipulée en utilisant les dispositifs d'alimentation en fil de type usuel.
Des résultats expérimentaux obtenus en utilisant une électrode filiforme à âme ayant un diamètre de 1,6 mm ont indiqué que l'on peut obtenir des résultats notablement améliorés tels que déterminés par la mesure de la vitesse d'enlèvement du métal en fonction de l'intensité du courant électrique. De façon générale, il existe une limite de l'intensité du courant que l'on peut appliquer à une électrode, en particulier à une électrode au charbon, en raison du fait que l'électrode tend à être surchauffée. En utilisant l'électrode tubulaire selon l'invention pour le gougeage avec jet de gaz auxiliaire, par exemple le gougeage avec jet d'air, on peut augmenter notablement l'intensité du courant avec l'avantage concomitant d'une amélioration notable de l'enlèvement du métal. Cela n'est pas nécessairement le cas lorsqu'on utilise une électrode au charbon avec jet de gaz auxiliaire.
Des essais de gougeage ont été effectués sur des plaques d'acier lourdes en utilisant aussi bien des techniques d'alignement d'inclusions que des techniques avec mouvement de balancement, sur une large gamme de paramètres. L'électrode à fil tubulaire avait un diamètre de 2,8 mm. Selon la technique d'alignement d'inclusions, on effectue le gougeage en ligne droite, la rainure étant relativement étroite, alors que, selon la technique de mouvement de balancement, le gougeage avance avec un mouvement de passage d'un côté à l'autre, ce qui fournit une rainure plus large.
Les avantages découlant de l'utilisation de l'électrode tubulaire à âme selon l'invention sont notamment les suivants:
1) on obtient une rainure très brillante;
2) le rapport de la quantité de métal rainuré par rapport à celle de l'électrode consommée est nettement supérieur à 1:1, par exemple égal à 2:1 ou à 3:1, conformément à des exemples caractéristiques;
3) on produit facilement et de manière uniforme un profil de rainure voulu;
4) l'électrode tubulaire selon l'invention permet l'obtention de rainures profondes, et
5) l'élimination de scories éventuelles est plus facile.
Pour des vitesses d'alimentation en fil de 127 à 381 cm par minute, on peut obtenir une plus grande élimination de métal par unité pondérale de fil à âme consommé.
Les essais ont été effectués sur des électrodes à âme ayant un diamètre de 1,6 mm constituées d'acier de type 1008 et contenant du carbone tassé sous forme de graphite naturel. Le graphite, connu sous la dénomination commerciale «Dixon N° 1104», contenait environ 94% de carbone. Le graphite particulaire avait des dimensions de particules correspondant à un passage intégral à travers un tamis de maille 20 (normes des Etats-Unis d'Amérique) (850 |im) avec environ 50% retenues par les mailles 50 (300 (im). Le graphite contenu dans l'électrode tubulaire constituait environ 8% du poids total de l'électrode à âme, alors que le tube en acier en constituait environ 92%.
L'électrode à fil à âme, d'un diamètre de 1,6 mm, s'est prêtée à l'utilisation dans une gamme étendue de vitesses d'alimentation en fil.
Dans une série d'essais effectués en utilisant une électrode filiforme à âme de 1,6 mm de diamètre pour couper une plaque de tôle de dimension 16 (1,6 mm), on a trouvé qu'une vitesse d'alimentation en fil de 127 cm à la minute était suffisante pour des tensions comprises entre environ 16 et 20, même dans le cas où la vitesse d'alimentation en fil variait entre 127 cm et 203 cm par minute. Les résultats de ces essais sont donnés dans le tableau ci-dessous:
Coupage d'acier de 1,6 mm en utilisant une électrode tubulaire à âme, selon l'invention, ayant un diamètre de 1,6 mm
Essai
V.A.F.*
Approx. (A)
V
Pression d'air (MPa)
Remarques
1
127
100
15
0,41
Faible tension
Coupage effectué
2
127
100
16
0,41
Acceptable
3
127
100
17
0,41
Acceptable
4
127
100
16,5
0,41
Acceptable
5
127
100
15,5
0,41
Faible tension
6
127
100
16
0,41
Acceptable
7
127
100
16,2
0,41
Bon
8
127
100
16,2
0,41
Bon
9
127
100
16,2
0,41
Bon
10
152,4
100
16,2
0,41
Bon
11
177,8
100
16,2
0,41
Bon
12
177,8
100
17
0,41
Très bon
13
177,8
100
17,5
0,41
Très bon
14
203,2
135
18
0,55
Très bon
15
203,2
135
19
0,55
Très bon
16
203,2
135
20
0,55
Très bon
17
203,2
135
21
0,55
Très bon
18
203,2
135
22
0,55
Très bon
19
127
100
15
0,55
Tension trop basse
20
127
100
16
0,55
Acceptable
21
127
100
17
0,55
Très bon
22
127
100
18
0,55
Très bon
23
127
100
18
0,55
Angle de coupe pas
très efficace
24
127
100
18
0,55
Coupe perpendicu
laire donnant arêtes
propres
25
127
100
19
0,55
Très bon
26
127
100
20
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
27
127
100
21
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
28
127
100
21
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
29
127
100
22
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
30
127
100
23
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
31
127
100
24
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
32
127
100
25
0,55
La tension élevée
fonctionne bien, mais
ne présente aucun
avantage
33
127
100
16
0,55
Coupe lisse et étroite
34
127
100
25
0,55**
La tension plus élevée
ne permet pas une
vitesse de déplace
ment plus grande
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Essai
V.A.F. *
Approx. (A)
V
Pression d'air (MPa)
Remarques
35
127
100
25
0,55**
La tension plus élevée ne permet pas une vitesse de déplacement plus grande
* V.A.F. = Vitesse d'alimentation en fil (cm/min).
** Des coupages effectués avec des tensions différentes n'ont généralement pas conduit à des vitesses de coupe pour déplacement manuel de l'arc.
Avec un angle de coupé de l'ordre de 90°, on a utilisé une vitesse de déplacement d'environ 35,6 à 63,5 cm/min. La durée d'arc variait, généralement, entre 14 et 21 secondes. La longueur de coupe était, dans certains cas, de l'ordre de 9,65 à 12,2 cm. Une certaine quantité de scories adhérait à la face inférieure des coupes. Toutefois, les scories ont pu être enlevées au burin. En utilisant un dépassement de l'électrode relativement court par rapport aux substrats à couper, la coupe présente généralement des bords parallèles et la contamination par scories est minimale.
On a observé que l'utilisation de 100 ampères à 16 volts produisait un tout petit arc avec un genre de transfert de projection à ronflement constant. Un angle de coupe de 90° s'est révélé très efficace pour l'obtention d'arêtes rectilignes propres. Des vitesses de coupe caractéristiques pour déplacement manuel de l'arc allaient de 38,1 à 72,2 cm/min. L'influx thermique était compris entre 1,18 et 4,72 kj/cm (kilojoules par centimètre de coupe).
Des paramètres optimaux de coupe, obtenus avec certaines extrapolations, sont les suivants:
17 volts
127 cm/min (vitesse d'alimentation en fil)
100 ampères
0,41-0,69 MPa de pression d'air
50,8 cm/min de vitesse de déplacement (peut être portée manuellement à 91,4 cm/min)
1,97 kJ/cm d'influx thermique
483,87 cm2 par heure exposée (en supposant un cycle de travail de 100%)
0,907 kg par heure de consommation de fil (en supposant un cycle de travail de 100%)
environ 163,87 cm2 par heure enlevés sur la base d'une largeur de coupe moyenne de 0,317 cm (en supposant que le cycle de travail est de 100%)
environ 1,36 kg de métal enlevé par heure (en supposant que le cycle de travail est de 100%)
rapport d'utilisation métal/fil: 1,5:1
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La référence à un cycle de travail de 100% signifie une utilisation complète du temps du début à la fin du cycle de coupage. Bien que l'opération de coupage puisse être effectuée efficacement dans une gamme de tensions de l'ordre de 16 à 25, les tensions dans la zone la plus basse tendent à produire des coupes de meilleure qualité.
Lors d'une démonstration dans des conditions de travail industrielles, on a utilisé avec succès l'électrode tubulaire à âme selon l'invention pour couper une portière d'automobile caractéristique, en enlevant des points de soudure, des parties constitutives, etc., en utilisant une tension de l'ordre de 17-20 et une vitesse d'alimentation en fil de 127 cm/min avec une pression d'air du jet appliqué de 0,41 MPa. On a produit des coupes étroites très propres, pratiquement sans déformation du panneau et avec des dommages insignifiants à la peinture.
L'électrode filiforme en acier à âme selon l'invention est supérieure à l'électrode au charbon revêtue de cuivre en ce qu'elle permet l'obtention de vitesses de gougeage et coupage plus élevées et également en ce qu'elle autorise de manière pratique une gamme plus étendue de paramètres de travail.
Comme indiqué ci-dessus, la gaine formant l'électrode tubulaire est de préférence en acier au carbone ou en autres métaux ferreux, bien que l'on puisse utiliser d'autres types de métal forgé ou travaillé, capable d'être mis sous la forme d'une électrode tubulaire ayant une résistance mécanique suffisante et pouvant être facilement prise en charge par les dispositifs d'alimentation en fil de type usuel.
L'électrode à âme selon l'invention peut être utilisée pour couper ou gouger une grande variété de métaux, tels que les métaux ferreux (par exemple les aciers, les fontes, les alliages ferreux, etc.), l'aluminium et les alliages d'aluminium, le cuivre et les alliages de cuivre, le titane et les alliages de titane, les alliages à base de nickel et les alliages à base de cobalt.
Lors du découpage ou du gougeage des métaux, du gaz, par exemple de l'air sous pression, est dirigé vers la zone en cours de coupage afin de chasser le métal fondu. L'alimentation en air peut être effectuée sous une pression dans la gamme de 0,069 à 1,033 MPa environ, le long de l'électrode ou sous la forme d'un manchon entourant l'électrode ou bien sous la forme d'une pluralité de courants d'air soit disposés cocentriquement autour de l'électrode, soit constituant des courants d'air individuels. Il n'est pas nécessaire que les courants d'air aient le même point focal, du moment qu'ils sont disposés de manière à avoir une disposition d'écoulement appropriée.
L'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution qui viennent d'être décrits et il apparaîtra facilement aux spécialistes que des modifications et variantes peuvent être apportées à ces formes d'exécution sans sortir du cadre de l'invention.
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Claims (14)

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    REVENDICATIONS
    1. Electrode métallique tubulaire à âme pour le coupage et le gougeage à l'arc, avec utilisation de gaz auxiliaire, de substrats métalliques, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube en métal travaillé contenant une composition d'âme tassée essentiellement com-, posée d'une matière carbonée sous forme de particules.
  2. 2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la composition d'âme contient jusqu'à 20% en poids par rapport à son poids total d'au moins un additif choisi parmi les agents stabilisateurs d'arc, les agents de flux et les agents générateurs de gaz.
  3. 3. Electrode selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la composition d'âme constitue environ 3 à 20%, en poids, de l'électrode.
  4. 4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que la matière carbonée de la composition d'âme contient au moins 75% de carbone.
  5. 5. Electrode selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la matière carbonée est choisie parmi le graphite, le carbone, l'anthracite, le charbon bitumineux et le lignite.
  6. 6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la matière carbonée est le graphite naturel et qu'elle contient au moins 85% de carbone.
  7. 7. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que la composition d'âme constitue environ 5 à 10%, en poids, de l'électrode.
  8. 8. Electrode selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tube métallique travaillé est en acier au carbone.
  9. 9. Electrode selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'électrode tubulaire a un diamètre extérieur de l'ordre de 0,635 à 9,525 mm et une épaisseur de paroi de l'ordre de 0,127 à 1,27 mm.
  10. 10. Electrode selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'électrode tubulaire a un diamètre extérieur de l'ordre de 1,6 à 3,2 mm et une épaisseur de paroi de l'ordre de 0,2 à 0,4 mm.
  11. 11. Utilisation de l'électrode selon la revendication 1 ou 2, pour la mise en œuvre d'un procédé de coupage ou de gougeage à l'arc d'un substrat métallique, caractérisée en ce que ce procédé comprend les opérations consistant à: fournir l'électrode; envoyer un courant de gaz sous pression sur la zone en cours de coupage ou de gougeage, et-poursuivre le coupage ou gougeage tout en continuant à envoyer ledit courant de gaz sous pression sur ladite zone.
  12. 12. Utilisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le courant de gaz est envoyé sous pression en passant le long de l'électrode, sur la zone en cours de coupage ou gougeage.
  13. 13. Utilisation selon la revendication 12, caractérisée en ce que le gaz est envoyé sous pression le long de l'électrode avec une pression de buse de l'ordre de 0,07 MPa à 1,03 MPa.
  14. 14. Utilisation selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'on envoie le gaz sous la forme d'une gaine annulaire entourant l'électrode.
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