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PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET APPAREILES DE SOUDURE ET DE DECOUPAGE ELEC- -TRIQUE à 1*ARC.'.. la présente invention concerne les procédés et les appareils de soudure et de découpage électrique à l'arc, et elle porte essentiellement sur des perfectionnements permettant d'obtenir économiquement des soudures robustes et ductiles*
On sait que les soudures électriques établies dans l'air sont carac- térisées par une insuffisance de ductibilité; ce défaut a déjà été attribué à
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diversescauser Il parait résulter de composés qui sont formés lorsque le métal de soudure est soumis à la température extrêmement élevée de l'arc électrique, en présence de certains gaz;
par exemple, on a constaté que le métal de soudure est fragile et cassant lorsqu'il est oxydé ou qu'il contient des nitrures. les sou- dures établies dans une atmosphère de gaz carbonique ou de gaz inflammables sim- plesou en mélange, présentent aussi l'inconvénient d'être fragiles,
Mais on peut obtenir des soudures très ductiles dans une atmosphère d'hydrogène. Dans ce cas, l'arc de soudure, maintenu dans une atmosphère d'ydro- gène à peu près pur, est caractérisé par une tension d'arc qui est approximative- ment double de la tension d'arc dans l'air, et est aussi caractérisé en ce qu'une tension de formation beaucoup plus élevée est nécessaire, que celle qui corres- pond aux arcs établis ou maintenus dans l'air*
Des essais qui ont été effectués,
il résulte que la tension de for- nation minimum pour l'arc, est 120 volts environ dans l'atmosphère d'hydrogène.
Cette tension de formation peut être.obtenue en utilisant soit une source ayant une tension de circuit ouvert suffisamment élevées, soit une source dont la tension de circuit ouvert est notablement inférieure à 120 volts, pourvu qu'une self im- portante soit disposée dans le circuit de soudure, La tension d'arc élevée est avantageuse lorsqu'une grande quantité d'énergie est désirée pour l'arc, par exem- ple quand il s'agit de souder des pièces d'épaisseur considérable} en outre, la plus grande énergie procure des vitesses de soudure plus élevés.
Néanmoins, pour diverses espèces de travaux, une tension d'arc ap- proximativement égale à la tension dans l'air, est suffisante: conformément à 1' invention, des équipements de soudure, capables de produire les tensions néces- saires pour la soudure à l'arc dans l'air, peuvent être utilisés pour produire des soudures ductiles dans un milieu gazeux. Pour la soudure en tête, la tension d'arc inférieure est préférable, car, de cette manière, le métal ne s'écoule pas aussi facilement.
Ceci posés, la Société demanderesse a trouvé qu'il est possible de produire des soudures ductiles dans un milieu gazeux réducteur composé par exem- ple d'oxyde de carbone seul, ou d'un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène, ou encore d'un mélange d'dydrogène et d'azote Dans l'oxyde de carbone pur, la
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la tension d'arc est légèrement inférieure à la tension dans l'air; avec 1' hydrogène, cette tension s'élève progressivement et atteint approximativement la même valeur que celle dans l'air, pour des mélanges d'environ 30% d'hydro- gène et 70% d'oxyde de carbone.
Conformément à l'invention, le milieu gazeux qui entoure l'arc et qui chasse l'air atmosphérique des courants d'arc et des parties fondues de la pièce à souder, peut être produit en mélangeant des gaz séparés, avant qu'ils n'atteignent l'arc,, ou en décomposant un agent convenable à l'arc, pour produire une atmosphère composée de préférence d'oxyde de carbone et dt hydrogène,
Il est préférable d'éliminer à peu près complètement l'oxygène du milieu gazeux, et il est préférable que le milieu gazeux soit tel que de l'oxygène libre ne se produise pas par la décomposition ou la dissociation du milieu gazeux dans l'arc* Par exemple, lorsque l'on utilise du gaz carbonique seul, celui-ci est décomposé quand il est en contact avec l'arc qui est à une température extrêmement élevée,
en oxyde de carbone et en oxygène, et l'oxygène se combine avec le métal de la soudure, ce qui a pour effet de la rendre cas- saute*
En présence de quantités môme faibles de carbone, lorsque de l'oxygène est présent, l'azote paraît se combiner avec le métal de la soudure, pour produire des soudures cassantes; en conséquence, il est préférable d'éli- miner à peu près tout l'azote, dans ces conditions. Le milieu gazeux peut être appliqué, comme dans le cas de l'hydaogène, de façon à exclure l'air atmosphé- rique de l'arc et des parties fondues de la pièce, de manière à supprimer 1' action nuisible de l'oxygène et de l'azote de l'air atmosphérique.
L'agent gazeux fourni ou produit par l'arc ,doit être chimique- ment actif pour réduire les oxydes présents dans la pièce ou dans les électro- des, lorsqu'on utilise une électrode métallique dont le métal est déposé dans la soudure, et pour compenser l'action d'une quantité faible quelconque de 1' air atmosphérique qui peut être mélangé avec l'agent gazeux pendant l'opération de soudure*
Bien que le gaz carbonique seul entraîna la production de soudu- res cassantes et fragiles, si ce gaz est employé avec un hydrocarbure en pro- @
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portions convenables, un milieu gazeux d'oxyde de carbone et d'hydrogène peut tire produit vers l'arc, de façon à obtenir des soudures ductiles,
bien que l'hydre@erbure puisse avoir une composition telle qu'il produirait des sou- dures très cassantes, s'il était employé seul, Par exemple, ainsi qu'il sera expliqué en détail plus loin, le propane étale gaz carbonique peuvent être utilisés pour produire des soudures ductiles, bien qu'isolement, ils produisent des soudures cassantes.
Suivant l'invention, la dépense inhérente à la production d'un milieu gazeux convenable pour fabriquer des soudures ductiles, est inférieure à celle inhérente à l'emploi de l'hydrogène seul, du fait que l'agent gazeux peut être produit de manière économique et simple, à l'emplacement de la sou- dure, en évitant ainsi la nécessité de transporter des cylindres de gaz;
ou bien, lorsque le gaz est employé dans des cylindres ou des récipients, on peut utiliser des gaz qui sont relativement peu coûteux et qui peuvent être trans- portes et emmagasinés à l'état comprise et liquide,
L'oxyde de carbone est un gaz délétère et son emploi nécessite des mesures de précautions pour écarter tous danger.. On peut ajouter un élément odoriférant convenabléen faible quantité pour permettre de déceler l'échappe- muent du gaz délétère.
la gaz à l'eau, qui comprend des volumes à peu près égaux d'oxyde de carbone et d'hydrogène ,peut être employé et obtenu, soit en Mélangeant des gaz de cylindres, soit en le fabriquant directement dans un gé- nérateur convenable, dont on décrira un modèle ci-après. @ Ainsi qu'il sera exposé en détail plus loin, on peut utiliser une valve automatique qui débite le gaz seulement lorsque l'arc de soudure est éta- bli.
De cette manière, on élimine les dangers, car, tandis que l'arc est en cours de fonctionnement, l'oxyde de carbone est brûlé et transformé en gaz car- bonique, qui n'est pas délétère. lorsqu'on utilise un agent non* délétère, qui est décomposé par l'arc en oxyde de carbone et en hydrogène, il n'y a pas de danger possible , car l'oxyde de carbone, qui n'absorbe pas l'oxygène de la pièce ou de l'éleo- trode, se combine avec l'oxygène de l'air, brûle, et est ainsi transformé en gaz carbonique pendant la soudure, et lorsque l'arc est interrompu, la produc- tion d'oxyde de carbone est automatiquement interrompue.
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Etant donné que le mélange d'oxyde de carbone avec l'hydrogène, réduit la tension de l'arc et la tension de formation au-dessous de celles qui sont nécessaires pour l'hydrogène pur, il est possible ou avantageux dt employer un équipement agencé pour la soudure à l'arc dans l'air, pour produi- re des soudures dans le mélange gazeux., Par exemple, on peut utiliser une gé- nératrice ayant une tension de circuit ouvert d'environ 75 volts pour la sou- dure dans le gaz à l'eau, sans disposer en circuit une self supérieure à cel- le qui est généralement employé* pour la soudure à l'arc dans l'air.
L'invention n'est pas limitée aux tensions d'arc faibles; par exem- ple, on a constaté qu'il est possible de produire un mélange convenable de gaz en décomposant, dans l'arc, la vapeur d'un alcool, tel que l'alcool méthy- lique, ou esprit de bois, et dans ce cas, la tension d'arc est approximative- ment les 2/3 de celle correspondant aux cas de l'hydrogène pur.
Une génératri- ce ayant une tension de circuit ouvert d'environ 75 volts est suffisante pour établir et maintenir l'ara. la grande facilité avec laquelle ce liquide peut être transporte, vaporisé, et appliqué à la machine de soudure, présente une notable importance au point de vue de l'application industrielle de l'invention, Le liquide étant stable à la pression atmosphérique, il n'est pas nécessaire de le transporter dans des réservoirs à gaz) en outre, le fait qu'il bout à une température re- lativement basse, de petites quantités de ce liquide peuvent être amenées dans un vaporisateur, et la vapeur est dirigée de façon à entourer et noyer l'arc, pendant la soudure.
Les procédés modernes de fabrication synthétique de l'alcool méthy- lique, sont très économiques, et cet alcool est ainsi devenu une des sources les moins chères pour une vapeur convenable pouvant être décomposée par l'arc de soudure, en vue de produire un mélange gazeux convenable pour obtenir une soudure ductile* Un avantage inhérent à l'alcool méthylique consiste en ce qu'il n'est pas d'une nature complexe, mais un produit chimiquement pur repré- senté par la formule (CH3OH). Dans l'arc, la vapeur est décomposée en un ko- lume dâoxyde de carbone mélangé avec deux volumes d'hydrogène.
On a trouvé que la tension de formation dans l'hydrogène, peut être réduite par l'addition d'une petite quantité d'argon, et c-e moyen peut être
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utilisé lorsqu'on désire abaisser la tension de formation dans un agent ou un milieu nécessitant généralement une tension élevée,
Cossu dans le cas de soudure à l'arc dans une atmosphère d'hy- drogène, la présente intention peut être utilisée pour la soudure manuelle, semi-automatique ou complètement automatique, Dans la soudure à l'arc manuel- le, l'opérateur établit et maintient manuellement l'arc au moyen d'un support d'électrode convenable, Dans les appareils semi-automatiques, on utilise des moyens en vue d'amener automatiquement l'électrode, pour compenser sa consom- mation;
enfin, dans la soudure complètement automatique, l'électrode est ali- mentée ou amenée automatiquement pour compenser sa consommation, et en outre des aoyens automatiques sont prévus pour produire un mouvement relatif entre l'arc et la pièce disposée le long du joint à souder,
L'invention est particulièrement applicable à la soudure des piè- ces du type dans lequel le métal est déposé au moyen d'une électrode :fusible, telle qu'une électrode de fer ou d'acier, et elle est aussi applicable lors- qu'on emplde des électrodes en carbone. Lorsque l'arc est établi entre l'élec- trode et la pièce, la pièce est de préférence positive.
L'invention est égale- ment applicable, dans sa généralité, aux machines de soudure à l'arc, dans les- quelles l'arc est maintenu entre plusieurs électrodes, au lieu d'être maintenu entre une électrode et la pièce à souder, et l'on peut employer des électrodes économiques, ou de faible consommation, si on le désire.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avances de l'inven- tion. la Fig.1 est une vue schématique montrant l'invention appliquée à un appareil de soudure à l'arc à la main, .La Fig.2 représente schématiquement l'application de l'inven- tion à un appareil de soudure à l'arc semi-automatique, et montre de quelle manière est contrôlée l'alimentation en gaz vers l'outil de soudure,
La Fig.3 représente une autre réalisation de l'invention com- prenant un exemple de moyens pour régler proportionnellement et convenable- ment l'arrivée des gaz qui sont fournis à l'appareil de soudure.
Les Fig.4 et 5 montrent des détails de l'appareil de la Fig.3
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La Fig.6 représente une variante de l'appareil de la Fig.3.
La Fig.7 représente un générateur ou producteur pouvant être employé pour produire, soit du gaz à l'eau, soit de l'azote de carbone. la Fig.B concerne l'application de l'invention aux machines semi- automatiques.
La Fig.9 enfin représente une machine pour le découpage à l'arc, conforme à l'invention.
La Fig.l représente schématiquement un appareil pour la soudure ma- nuelle dans une atmosphère gazeuse. L'électrode 1, qui peut être soit en métal, soit en carbone, est reliée à un circuit d'alimentation, par une self 2 et un rhéostat 3. La pièce est constituée par deux plaques 4 et 5. L'électrode est maintenue par un support convenable 6 pouvant être manoeuvré de façon que l' arc soit établi et maintenu entre l'électrode et la pièce, pendant l'opération de soudure. Le fil 7 sert à relier la pièce à l'autre côté du circuit d'ali- mentation.
Pour simplifier le dessin, la source de courant n'a pas été repré- sentée; cette source peut être une source à potentiel constant, lorsqu'on uti- lise une résistance de stabilisation en série, telle que la résistance 3; elle peut aussi être constitué-e par une génératrice susceptible d'alimenter l'arc, sans l'emploi d'une résistance de stabilisation* la pièce est recouverte par un capuchon 8 établi en matière conve- nable, par exemple en amiante ; le capuchon peut être relativement petit et recouvrir seulement une portion de la pièce) le but de c e capuchon est d'ex- clure l'air atmosphérique de l'arc et de la portion fondue de la pièce. Le ca- puchon est muni en son sommetd'une ouverture dont la largeur est juste suffi- sante pour permettre à l'opérateur de manoeuvrer facilement l'électrode.
Pen- dant la soudure, les gaz brûlent à une petite distance au-dessus de l'ouvertu- re ménagée dans le capuchon,
L'agaant gazeux est dirigé vers le capuchon par un conduit 9, depuis les réservoirs à gaz 10 et 11, Une valve la est prévue pour contrôler l'amenée du gaz vers le c-apuchon 8, et des valves 13 et 14 sont prévues pour régler le mélange de gaz, en vue de produire l'atmosphère désirée à l'intérieur du capuchon.
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Dama l'appareil de la Fig.4, qui est du type semi-automatique, l'électrode est amenéeautomatiqument vers la place, en vae de maintenir l'arc; les moyens pour amener l'électrode ne font pas partie de l'invention, et n'ont pas été représentés, L'appareil comprend une tuyère 15 par laquelle l'électro- de 16 peut être amenée vers la pièce, par des moyens convenables, Cette tuyère cohorte un passage relié à une source de gaz ou de vapeur, par un conduit 18 qui est muni d'une valve automatique 19, Le conduit allant à l'outil de sou- dure peut être constitué par une manche flexible
L'élément 15' de l'outil peut être maintenu en main par l'ouvrier, et peut être muni de contacts d'interrupteurs convenables, pour contrôler à distance le circuit de soudure;
des exemples de moyens de contrôle de ce genre aont bien connus dans la technique. L'électrode peut être dirigée vers l'outil par un tube de guidage flexible 20, auquel le fil de soudure et les conducteurs de contrôle peuvent être fixés*
L'élément courbe 20' peut consister en un petit tuyau de laiton, ou analogue, par lequel l'électrode est amenée et avec lequel elle établit ,un bon contact, lorsqu'elle est refoulée atour de la partie courbe. L'élément 18' est un prolongement du conduit 18 et peut être constitué, soit par up pe- tit morceau de tuyau, soit par une pièce de manche flexible, et peut être re- lié au tuyau 20'.
En vue d'assurer que le gaz soit refoulé par la tuyère 15, seule- ment pendant l'opération de soudure, la valve 19 est rappelée vers la position de fermeture, par un ressort 21, et est amenée vers sa position ouverte sous l'effet de l'excitation d'un solénolde 22 dont la bobine de commande est ali- mentée en courant par une source convenable quelconque, par des relais 23 et 24.
Les relais 23 et 24 sont excités respectivement par la tension d'arc et l'intensité de l'arc. Avec ce montage, le solénoïde est désexcité, soit lorsque l'arc est coupé, soit lorsqu'un court-circuit est établi entre la pièce et l'électrode, et il en résulte que la valve 19 est toujours fermée, quand le gaz n'est pas utilisé pour produire une soudure, Ainsi qu'il a été indiqué préoédemnent, on obtient un mélange d' oxyde de carbone et d'hydrogène approprié pour la soudure, en soumettant, à
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la température élevée de l'arc, un mélange convenable de gaz carbonique et d'un hydrocarbure, par exemple le propane C3H8.
Dans ces conditions, le pro- pane libère de grandes quantités de carbone, le gaz carbonique est décomposé par l'arc en oxyde de carbone et oxygène, et le carbone et l'oxygène libérés se combinent instantanément pour former de l'oxyde de carbone, si les gaz ont été mélangés en proportions convenables. la réaction s'effectue conformément aux équations :
C3H8 +3 CO2 + 237.970 calories - 6 C + 4 H2 + 3 02
6 C+ 4H2+3O2- 87.480 calories - 4H2 + 6 CO
Le produit final de cette réaction est un mélange comprenant 60% d'oxyde de carbone et 40% d'hydrogène. Le mélange possède approximativement les mêmes tensions d'arc et de formation que celles relatives à l'air, et on obtient ainsi des soudures robustes et ductiles.
L'utilisation de gaz carbo- nique et de propane comme matières premières pour produire ce mélange, est avantageuse, du fait que ces gaz peuvent être obtenus de manière facile et économique; en outre, ces gaz ne sont pas délétères.
On peut utiliser un appareil convenable quelconque pour produire le mélange désiré des gaz, dans le cas où l'on emploie plusieurs gaz. La Fig.3 représente un appareil mélangeur comprenant une machine 25 à pression de fluide, destinée à être actionnée par du gaz fourni par un réservoir 26, par une valve 27,, et refoulé par un tuyau 28, une valve 29 et un tube flexi- ble 30, vers l'outil de soudure 31, à travers lequel l'électrode 32 est ame- née vers la pièce 33, par des moyens convenables, pour maintenir l'arc. la machine 25 est munie d'un piston 34 relié à un volant 34a, par une bielle 35 et une manivelle convenable fixée au volant 34a;
une valve pi- lote 35 est actionnée au moyen d'une poulie 36 accouplée, par une courroie 37, à une poulie 38 tournant avec le volant 34a, La machine 25 est aussi ac- couplée, par des moyens comprenant la bielle 35, le volant 34a et une bielle 39, au piston 4b d'une pompe 41 qui est actionnée pour fournir du gaz venant d'une source convenable, par un tuyau 42, une valve 43, des valves de con- trôle 44 à 47, la valve 29 et le tube flexible 30, vers la tête de soudure 31, à une vitesse déterminée par le fonctionnement de la machine 25. Des tê- tes de crosse convenables non représentées) sont bien entendu prévues pour que les bielles prennent des mouvements rectilignes.
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Lesgaz sont amenés par la machine 25 et la pompe 41 à des vi- tesses qui sont en relation définie l'une avec l'autre et un mélange déter- miné et défini de gaz est amené à l'arc, par la tête de soudure 31. Pour per- mettre le réglage de ce mélange à une valeur désirée quelconque, le longueur effective de la manivelle qui actionne la pompe 41 peut être modifiée, en réglant la position d'un goujon 48 vers la gauche de la bielle 39, dans une rainure 49 ménagée à cet effet dans une pièce 50. Ce réglage peut être faci- lement compris en se reportant aux Fig.4 et 5 qui représentent le détail de l'accouplement mécanique entre les bielles 35 et 39.
Pour éviter des points morts et pour réduire les fluctuations de pression du gaz amené à la tête de soudure 31, on peut utiliser plusieurs machines et pompes; sur la Fig.6,, en a représenté une machine supplémentaire
51 et une pompe supplémentaire 52. la construction et le fonctionnement du système de la Fig.6 peuvent être aisément compris au moyen des explications précédentes, Lorsqu'on emploie des gaz en nombre supérieur à deux, une ou plusieurs pompes peuvent fournir le ou les gaz supplémentaires, la Fig.7 représente un générateur ou producteur de gaz 53 des- 'Une à fournir le gax qui est transmis, par un tuyau 54, un accouplement flexible 55, et un outil de soudure 56, à une souder* formée entre les pièces fil et 58,
par un arc électrique établi de manière convenable quelconque en- tre ces pièces et une électrode de soudure 59 destinéeà être avancée par l' outil de soudure 56, versla pièce d'ouvrage, à une vitesse qui est détermi- née par la vitesse de sa consommation dans l'arc* Bien que l'outil de soudu- re 56 ait été représenté comme relié directement au générateur 53, on conçoit qu'un réservoir ou gazomètre peut être relié à la branche 60 du tuyau 54, en vue d'emmagasiner le gaz destiné à être fourni à la soudure, ou bien que le gaz peut être fourni par des capacités convenables, à travers le tuyau, la générateur de gaz 53 comprend d'abord une chambre de combus- tion 61 destinée à contenir du cotes, ou un autre combustible convenable;
un cendrier 62 est muni en son fond d'un joint formé par de l'eau contenue dans une cuvette 65 qui est destiné-e à recevoir les cendres produites par la combustion dans la chambre 61, et à être abaissée et élevée par un mécanisme articulé 64, pour permettre l'enlèvement des cendres; une chemise dteau 65
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entoure la chambre de combustion 61. La vapeur produite dans la chemise d'eau 65 s'échappe par une valve de sécurité 66, ou bien elle est transmise vers la chambre de combustion 61, par un tuyau 67 et une valve 68. Un courant est produit dans la chambre de combustion 61, par l'air amené d'une source conve- nable, par une valve 69 et un tuyau 70.
Les gaz de combustion sont transmis de la chambre 61 vêts la cham- bre 71, par des tubes 72, et de cette chambre, soit vers le tuyau 54, par une valve 54a, soit vers le carneau 73, par une valve hydraulique 74 agencée pour être ouverte et fermée au moyen d'une pièce filetée 75, De 1' eau peut être ame- née d'un tuyau 76, soit par une valve 77, vers la chemise d'eau 65, soit par une valve 78, vers la valve hydraulique 74. La chambre de combustion 61 est munie, en son somnet, d'un joint constitué par un obturateur 79 qui peut être élevé et abaissé par un volant 80, pour permettre l'amenée du combustible dans la chambre de combustion.
On. suppose que les valves 68 et 54a sont fermées, que le combus- tible, dans la chambre 61, a été chauffé jusqu'à l'incandescence, et qu'une quantité suffisante de vapeur a été créée dans la chemise d'eau 65; dans ces conditions, du gaz à l'eau, qui comprend des volumes égaux d'oxyde de carbone et d'hydrogène, peut être produit en fermant la valve 60, pour couper l'amenée de l'air vers la chambre de combustion 61, et en admettant de la vapeur par la valve 68, vers la chambre 61.
Pour que des impuretés ne soient pas entraînées vers la tête de soudure 56, il est désirable que les produits de la combustion soient entraînés par le carneau 73, par la vapeur admise d'abord dans la chambre 61 et par la valve 68. lorsque ces produits de combustion ont été dissipés, la valve hydrau- lique 74 peut être fermée par le mouvement du piston fixé à l'extrémité de la pièce filetée 75, et la valve 54a peut être ouverte, pour admettre du gaz à l'eau, soit vers la tête de soudure.56, par la valve 81, soit vers un gazomètre par le tuyau 60 et une valve 82.
L'appareil peut être actionné pour fournir un mélange désiré quel- conque d'oxyde de carbone et dhydrogène, en amenant de l'oxygène venant d'une source convenable, dans la chambre 61 par la valve 69 et le tuyau 70. De cet- te façon, de l'oxyde de carbone peut être produit en amenant de l'oxygène seul
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dans la chambrede combustion 61, ou bien divers mélanges d'oxyde de carbone et d'hydrogène peuvent âtre produits, en admettant simultanément diverses pro- portions de Tapeur et d'oxygène, dans la chambre de combustion 61.
On conçoit que l'appareil générateur de gaz peut être utilisé en combinaison avec divers
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types d'appareils de soudure et avec des appareils de contrôle automatiques de gas, tels que celui qui est représenté ïig.2. la l'ig.8 représente l'application de l'invention à une machine semi-automatique, dans laquelle l'arc est établi entre une électrode métalli- que fusible et la pièce. Dans cette machine, l'opérateur guide à la main l'ou- til de soudure au-dessus de la pièce à souder, et l'électrode métallique est amenée automatiquement de l'outil vers la pièce, pour maintenir l'arc. Dans cette machine, la vitesse d'amenée de l'électrode peut être réglée automati-
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quement, en vue de maintenir la longueur de l'arc à peu près constante.
Pour transformer une telle machine en une machine complètement automatique, il est simplement nécessaire d'ajouter des moyens convenables pour produire automatiquement un mouvement relatif entre l'électrode et la pièce, le long de la ligne du joint à souder.
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Oie électrode métallique loi se déroule de la bobiite 115 par des galets 116 entraînés par des moyens convenables, et montés sur une tête de soudure appropriée 118. L'électrode traverse un outil de soudure convenable 119 et est guidée de la tête de soudure vers l'outil par un tube de guidage flexi- ble 120.
La pièce à souder est indiquée schématiquement en 1g1, et l'arc
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de soudure est établi et maintenu entre .la pièce 121 et l'électrode 101. La pièce est reliée à un côté d'un circuit d'alimentation convenable. La portion
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fondue de la pièce est designée par lzzl, et le métal solidifié qui est déposé le long de la ligne du joint à souder, est désigné par 123.
L'outil de soudure 119 comprend un corps 124 à travers lequel
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fait saillie un tube 125 qui est relié au tube de guidage 120; le corps 124 est muni d'un tampon I26 qui est vissé dans son extrémité inférieure. Le tam- pon 1*6 est auni de plusieurs ouvertures lz7 conduisant de la chambre 1;8 du corps 1ld vers l'intérieuh de la tuyère 1&9 qui est fixée, de manière étanohf quelconque, sur le tampon 126.
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Un tube 130 est relié à une source d'hydrogène et d'azote sous pression. Une liaison à manche flexible permet à l'outil de se présenter dans une position quelconque. La quantité de mélange gazeux amenée à l'outil est ce* trôlée par une valve 131. le mélange gazeux pénètre dans la chambre 128 et tra- verse les ouvertures 127, en se dirigeant dans l'intérieur de la tuyère 129, et en sort à l'état de nappe entourant l'électrode. Le tube 125 est muni d'une piè- ce 132 qui coopère avec la tuyère 129, pour déterminer la dimension de l'ori- fice par lequel s'échappe le mélange, en ajustant cette pièce 132 sur le tube
125.
A titre d'indication, on peut signaler que de bons résultats ont . été obtenus avec un mélange gazeux comprenant 20% d'hydrogène et 805 d'azote.
La. Fig.9 représente une machine automatique pour le découpage électrique, conforme à l'invention, L'électrode 210, en graphite ou carbone, est montée de manière coulissante dans un tube 211 disposé dans une tuyère 212. L'é- lectrode 210 peut être réglée dans le tube 211 au moyen d'une vis 213. L'extré- mité du tube 211 est émaillée pour empêcher le court-cireuitage accidentel de l'arc, lorsque l'électrode avance.
Un tube épais en cuivre 214 dirige simultanément le gaz et le courant électrique vers la tuyère 212. Les gaz réducteurs sont amenés vers le tube 214 par un tuyau 215, et une borne de la source de courant de soudure est reliée, en 216, à ce tube. Le tube 214 coulisse dans un bloc d'acier 217, de sorte que la hauteur de 1' électrode, au-dessus de la pièce d'ouvrage, peut être réglée. Le bloc 217 coulisse librement à travers un manchon 218 qui est suppor- té par un chariot 219, Le bloc 217 est aussi muni de bras 220 portant à leurs extrémités, des suiveurs à cames 221. Ces suiveurs à cames sont forcés en enga- gement par la gravité avec des oames 222 disposées de manière réglable au moyen de joints à clavettes sur les essieux 223 du chariot 219.
Le chariot 219 est agencé pour se déplacer sur des crémaillères
224 et est entraîné positivement par un moteur 225, monté sur une console 226 fixée au chariot, par un train d'engrenages 827 qui entraîne un des essieux du chariot. Le moteur 225 peut être un moteur à vitesse constante ou bien ses bor- nes peuvent être reliées à l'arc, comme représenté, auquel cas la vitesse de découpage est réglée automatiquement.
Si la longueur de l'arc estraccourcie du fait que le métal n'est @
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pas enlevé à une vitesse correspondant à la vitesse de propulsion du chariot, la tension appliquée au moteur 225 est diminua et le chariot est ralenti dans sa course de façon, que l'énergie dans l'arc permet de retirer me plus grande quantité de métal; cela entraîne un allongement de l'arc, inversement, si l'arc est trop long, le chariot est avance à une vitesse plus rapide le long de la ligne de coupe, en raison de l'augmentation de la tension appliquée au moteur.
De cette manière, la vitesse du chariot est proportionnelle à la longueur de l'arc détemainés par le taux d'enlèvement du métal.
Lorsque le moteur fait avancer le chariot le long de la crémail- lère, le mouvement de rotation des cames 222, tiares aux essieux 223 du chariot, fait osciller le bloc 217 au moyen des bras 220 et des suiveurs gel,, en faisant. ainsi osciller verticalement l'électrode dans le plan de coupe.
Au cours du fonctionnement, il est préférable de maintenir l'arc entre l'électrode 210 et la pièce 228 dans le plan de coupe, car si l'arc était amené* à la surface, il tarait tendance à se déplacer au-dessus de la surface de la pièce et à produire ainsi un découpage irrégulier.
L'invention est particulièrement applicable aux soudures spécia- les et aux métaux et alliages facilement oxydables, tels que l'aluminium, le cuivre et ses alliages, les aciers spéciaux, été...
Toutefois, il est bien entendu que toutes les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nulle- ment limitatives, et qu'on peut s'en écarter, sans pour cela sortir du cadre de 1* invention.