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Procédé de fabrication de plaques, tuyaux, récipients, etc. en éléments séparés par soudage.
La présente invention se rapporte à un procédé de fa- brication de plaques, tuyaux, récipients, parties de construc- tions, etc. en éléments séparés par soudage, qui est destiné a être appliqué notamment dans la fabrication de récipients, d'appareils et la construction de bâtiments, de ponts et de navires,ce procédé ayant pour but de créer des soudures d'une grande résistance statique. Le procédé convient particulière- ment pour souder des tôles relativemet minces en alliages de grande valeur et difficiles à travailler.
Dans l'emploi du fer, du cuivre et dtautres métaux de faible résistance le soudage mutuel de deux ou de plusieurs éléments ne présente aucune difficulté, puisque dans ces métaux on trouve dans chaque cas d'amples épaisseurs de matière: pour pouvoir produire des soudures ou joints d'une profondeur et d'une résistance suffisantes, sans trop affaiblir les pièces'a travailler elles-mêmes.
Dans l'emploi d'alliages de grande valeur par contre le soudage mutuel des éléments se heurte 8. des difficultés sensi- blement plus grandes, en partie par suite de la résistance no- tablement plus grande et en partie par suite de la grande valeur de ces matières à travailler, qui obligera l'économiser à l'ex-
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trême. Dans 1'emploi d'éléments en matières de ce Genre il faut presque toujours compter sur des épaisseurs de matière tellement faibles, qu'il estimpossible d'obtenir une profondeur de soudure suffisante.
La réduction de 40%, constatée par expérience, de la résistance du joint sendé tombe, notamment dans la soudure à rapprochement, mais également dans la soudure a recouvrement, lourdement dans la balance par suite des faibles épaisseurs de matière. Mais avant tout, les manifestations des tensions, qui se produisent dans le soudage à rapprochement et le soudage à re- couvrement, ont pour conséquences des changements de structure dans l'élément de construction lui-même;, qui réduisent sa..résistance interne et produisent facilement des déformations permanentes,.
Le procédé de la présente invention permet, non seulement, de supprimer tous ces inconvénients d'une façon certaine, mais aussi :le réaliser une résistance encore notablement plus grande de la soudure proprement dite, tout aussi bien que de 1'ensemble de la. construction, et ce sans nécessiter un travail préparatoire de la matière à travailler. Le procédé consiste essentiellement en ce que les éléments à souder ensemble sont repliés aux bords d'abou- tement sous un angle quelconque et ensite- en utilisant comme rainures de soudage les joints ouverts produits lors de l'assembla- ge de tels éléments - soudés ensemble à la base et au bord libre des bords d'aboutement repliés.
Ces bords d'aboutement forment alors des nervures de renforcement à double paroi, qui possèdent un joint soudé à lour base tout aussi bien qu'à leur sommet, et ils ce fait une résistance interne extrapordimairement brande.
Le procédé est applicable à la soudure autogène ainsi qu'à la soudure électrique.
Les dessins annexés représentent différents exemples de réalisation de soudures faites conformément au présent procédé et dont les soudures représentées aux figs. a à 6 sont des soudures autogènes tandis que les autres sont des soudures électriques.
Plus particulièrement, Les figs. l'â 3 montrent trois soudures différences, d'éléments plans en coupe transversale. Fig. 4 est la ' @
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vue..en perspective d'un élément séparé. Fig.5 est la coupe Longitudinale partielle d'un corps tubulaire. Fig. 6 est la coupe partielle d'un récipient de forme sphérique. Fig. 7 est la. coupe transversale d'une forme de réalisation modifiée de
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la. soudure de la fig. 3. Figs. 8 et 9 sont des coupes trans- versales de deux soudures, qui sont établies par soudage élec- trique en employant une matière additionnelle et figs. 10 à 12 montent des différentes dispositions pour l'établissement de telles soudures.
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Conformément à la fi,-. 1, deux éléments plans g à. souder ensemble, sont repliés aux el' aboute.::el1t de telle sorte que les bords repliés b forment, avec le plan des élément respectifs a
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un angle droit ou mieux encore un ;.Ln¯1* aigu. Si deux éléments de ce genre sont rapprochés l'un de l'autre, les bords b for- meront entre eux à leur base tout aussi bien qu'à leur sommet
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uee rainure ouverte, qui est utilisée s[np 0luG> C' 8st-à-dire sans travail préparatoire de l' ab;:JUtecnt pour l'introduction de la soudure. Après i' aciiÙve;a;nt le 1", soudure, les deux bords b sont reliés iJFi.r un joint soudé respective::'ent et d à leur base et à 1 #ui? sommet, qui possède à peu près 60;; :'le la rési- stance interne de l' élé;ncnf 8z lui-même.
Corjme la résistance de la. soudure est naturellement deux fois plus s i r i. nd que celle d'une soudure séparée, 1.'e.ss.;;.:blc;=e possède une résistance de 20% plus grande que ni impor (e cu e2.1e ..lutre section transversale de la ¯g:lâi,=j<:e produite par les soudages das éléments. Les deux bords repliés b forment, après ..-voir été soudés ensemble, une nervure à double paroi, qui renforce an outre la construction
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d'une façon rwt'.ble. Loce-,, du sc;.i.ôi:..¯e il ne se pro J.ui t dl1s les parti as libres de la plaque aucun effet de tension, attendu = o¯j,j ces effets restent limités aux bords repliés b, ou ils restent sans aucune importance par suite de la résistance déjà si grande de l'assemblage.
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Pour plus de clarté, les deux soudures c et d ne sont indiquées qu'en pointillé à la fig. 1.
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Dans la forme de réalisation de la soudure représentée 3- la fi,j. 2, on emploie également des éléments plans e, mais qui possèdent des bords repl14s f beaucoup plus hauts que ceux des éléments représentés à la fi..>. 1. Il s'ensuit que la nervure paroi double, formée par le soudaje mutuel de ces deux bords f, a uns hauteur conformément plus :...r:..l1d.:; ;:11<:: celle de la nervure de relfl""::;'-:2Qt de l'3.::;3i,.. bLè.::;e de 1&< fj.w. l, c'est-à-dire la con- i:!:'':.1ction elle-même a une' résistance notablement plus urLl1l."te. Les deux joints soudés (13 cet ::..ss.rïb18e sunt indiqués pé.4r et 11.
Si, '3(,. vue d'une réi3-,,¯lce a.,i!Sâ1 :;. ;<ric '.l.n' .:..os2:..ble on désire obtenir une n8-eV:lr- de renforcement encore plus haute, on constituer.'-.. cette nervure c"lfol"T.1ém:.nt , 1...f i.. 3, ct .7,:t-...¯d.re
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on )lace entre les borda repliés f de deux éléments plans e encore
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une plaque intermédiaire s' de hauteur co rres:.:onc1.Ó,-:o'b.:.; qui est ensuite reliée par les soudures h' et ¯ aux bords f. De tels assai- b.ü.[.:e" soudés cC1nvier:\'1,,,':lt p'-r exemple très bien pour 12. construc-
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tion de navires en supprimant complètement la nécessité du mon-
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tage de nervures ou varangues spéciales.
FiS. 4 montre à titre d'exemple un élément séparé, qui sert 8. for:'1'J.'.. (le : r:-.=:,.c^-, plaques ou des constructions craU.80S. Cet élé- ment forme un caisncn plat j¯, dont les quatre côtés 2>-ont munis d bords repliés à. 8nsle a.iu k. Ces bords sont reliés entre eux aux. coins y:.r ¯CL S joints soudés 1., de sorte que Cl'1;7:.GUt: élément possède déjà. comme tel une srandc résistance élastique. Les différents é7¯én:Cnts sont reliés) de la façon indiquée a la fi.::; l, par sou- dage 8.1..:Z éléments c:"nti,:;u3 et formant alors une construction, com- posée de csllulep. séparées et se distinguant par une résistance statique e,xtr8.o rd.i nair':::)":o'::;nt f g >:.i:.;à pour une épaisseur de paroi relativement minime et un poids cnformém.ent faible.
De telles ccn- structions conviennent pour tous les usages imaginables, par exem- ple, pour ne citer qu'une seule application, pour la. fabrication de
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cloches de décapage pour le décapage de tôles, en métaux résistant
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,.aux tempé.raturës trés. s. ¯ é, i ev.ée s , .8iors que-ju-scLU'à prés.ént'-ees, c1o- :"fhS de. é.'c8;f1ag 'devé:.ient é.vo'ir des parois d'une épaisseur consi- .- ' = - - . ' " . = . -F- 0
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dé.rble et de ce fait un très iJnd poids, ou bien en employant des tôles minces, des renfoncements en forme de cannelures pour augmenter la- re.sist3.nce des pe.rois, tout en étant exposées à.::':.ns chaque cas aux c'¯:..t'1;
-.'.1'± d'une rupture fréquente, le3 cloch'jc de décapage, fabriquées conformément à cette invention, 82 distinguent, à. eJDa.isse1.1l' . de 1Jo.rQi minimum et w poids relativement minime, par une résistance non réalisée jusqu'ici et jar 1..;11..", durée étonnajament lonL;ueo L'élén2nt de construction représentée 1,-, fit. 4, e. une forme rect:q;1..1.1airc. Toutefois cet élément peut aussi avoir la forme d'un oa.rré, d'un triangle éc,-êih tér.1l) d'un hexagone éx'#.i- lai;éra.1 ou allonGé ou toute autre ferme, détcn.'.inée par celle d.e l' obj et à. fabriquer. La grandeur de ces éléments n'est naturellement limitée d* aucune façon, elle peut entre autre être standar- disée..
Fig. 5 montre la fabrication d'un tuyau en s ections sé-
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pa-rées 1t1a qui sont minies aux extrémités de brides repliées à angle aigu et reliées en même temps par deux joints soudés .9.. et p. Sie le tuyau, au lieu d'être formé de sections séparées, est formé de segments de tuyau séparés, il aura non seulement des nervures transversales, mais aussi des nervures longitudinales et par conséquent une plus grande résistance statique.
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La construction représentée à la, fi:::. 6 rrlCl'ltl'8 une coupe transversale de la pa.roi d'un récipient de forme shérique. Ce récipient est composé d'éléments séparés o. qui possèdent un fond bombé et dont les bords x sont repliés des quatre côtés de la même
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fapon que ceux des éléments plate j¯ de la fiE;. 4. L'assemblage mutuel de chaque série de cinq éléments continus s'effectue du côté extérieur du récipient par des joints soudés s et du côté
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intérieur du récipieit par des joints soudés t. Les récipients, etc. fabriqués de cette façon se distinguent également, à faible épaisseur de paroi, par un faible poids et une résistance eJxtrai,à,1?ai- rement grande.
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Il est évident que l'invention n'est nullC1Jl9nt limitée à.
11 e:m¯:loi des formes d'éléments représentées L.tt dessin, ou mention- nées encore dans la descriptions. Au contraire 1'invention peut être utilisée pHrtuut oÙ l'on désire obtenir des constructions d'une épaissc"-r de !l1D..tière aussi m..1.nb13 que passible, mais d'une résistance <;t1..J.ssi grande que possible, TlOt^.Y;ï1:e:lt aussi :C3.aYlâ 1[:.. con-
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struction de petits et de navires..
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Dans l'assemblage représenté à la fie. 7 on a. prévu entre les brides v des d- ei1=# tôles u, de 1- m.eme f5.,$on y¯i' -l 1.... fi.;;. 5, Lune nervure de renforcement Yi.., tput en évitant COi2l.J.E.' t :ï:Ipllt 1.1 l..".i3J¯a7.. dtune matière à. souder spéciale. Ceci est obtenu ]?t1.r le fait que la- nervure de renfarceu?cnt vr est disposée entre les b.ric'c8R v 8,. une prof ondeur. telle, que la partie de nervure elépassant vers le bas peut, lors (lu soudage des points de base des deux brides, être fondue d,.ns le plan des pointa de bs-sc des brides, en formant avec ceux-ci le joint soudé inférieur qui. Ici la nervure deFenòrcement sert donc elle-même par son bord clé1J8sscn.t de matière additionnelle.
Les assemblages dé.crits ci-après sont des c7,SSe):i':F:eâ c. ra,..prac:i.er:xen4 ou bout à. bout, qui peuvent être établis, sans emploi d'une tôle de recouvrement a. l'aide d'une soi-disant addition, par soudures électrique, tandis que jusclU'. présent l'établissement d'assemblages a- rapprochement purs par 8 Qt1.c...a[::e électrique d'était
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pas du tout possible.
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A la fi!:::. 8 le ciliffrc 1 dé8it1!' deux tôles 2. sùuaer ezseùibj¯e, dont le bords d'about ornent sont replié'? en forme du bride?. 8.ral- 1 C 2..i1..t:.,x: l'Ji11.tS de base extérieurs des brides 2 il se forme, lors (lu rrißrac¯-::r¯t des .deu.:: t 8 1. c s 1 , uns rigole ou rainure d'une section transversal triangulaire, d.n.-: 1:¯...>.-.1811c en 1<j;.=.i<ji:it une &i.. . C.1 ' :L u.1:, Ea fCI'r'1e ds fil 5 de e :. ;.''. C t 1 C t1 C 7¯ .:.' C : . 7¯ Cl 1.ï v,' , qui 1: r ,' v 1¯R.s. ren- ù-aat le 3uV.J.---\"c aux points de bas" d'3F; brjdcs 2, en formant ainsi la- suudure 4 indiquée en pointillé.
La soudure f¯ i ;', de cette façon par soudage électrique représente un 8.sse:nbl'<.3 a rapprocheisent pur, pour 1¯'étâ?.ia'N2lPe.1' .dLtue1 il n'est pas. néc e s s.air e . éJ' em p i o y e r une
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tôle de recouvrement.
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Il est vrai que la. soudure d La. fig. 8 à. l' inconvénient d'obliger, lors du soudage des points de base, Les brides 2 de dé.der relativement beaucoup de matière pour la formation du joint
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soudé, et de ce fait d'affaiblir ces brides considéra-blement.
Une autre conséquence de cet affaiblissement réside dans le fait c;ue dans les parties de tôle 1, voisines du joint soudé, il se produit de granda changements de structure et de fortes tensions, qui affaiblissent également plus ou mcins fortement la résistance de l'assemblage. Toutefois cet inconvénient peut être évité en pro- filait l'addition 5, comme le montre la fig. 9, aux faces à souder ensemble, exactement suivant la section transversale du joint soudé.
En employant une addition d'un tel profil, la soudure des parties à assembler avec l'addition ne s'effectue pas, comme pour l'addi- tion de la fig. 8, d'abord en deux points seulement de la section transversale, qui il est vrai s'élargissent progressivement, mais elle s' effedtue des le commencement sur toute la surf- ce de contact, ce qui offre l'avantage de ne donner lieu a aucun affaiblissement
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ou tout au plus a un affainhiisse-nent â peine appréciable des points de ba.se des brides.
Conformément à la fig. 10, on emploie pour effectuer un tel assemblage de brides trois galets de contact 6, 7-, et 7, dont deux,
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S.i7.CTo:Lr les e:;Üets de contact 61 6 sont raccordés d'une marbre ho.mnholaire à l'amenée de courant en agissant contre les anjles intérieurs des brià<ai 1:, tandis que le troisième g.let 7, alimenté t cuntre-pole, aGit sur l'addition profilée 5. en effectuant ainsi, en coopération avec lesdeux galets de contact 6, la soudure des points de base extérieursdes brides 2.
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Dans la. disposition conforme la fiL, 10, les galets de contact 6 agissent par leur contour contre les points de bJ.s:; in- térieur des brides 2, de te1.1J -:;::rt3 ',¯'..:le le champ du courant n'est pas limité T#1<clu.xiv.>:=ei#t la zi;ic:L:i:e, qui est oésirable pour ")as 7¯imité e exc 1..1.S1V'.:;'19':'. a la ce q,1..i.l est Gés?.r;¯.bl.e pour obtenir une suudure aussi ji,rf--1. ±:e que possible. Afin de réaliser une telle limitation du 08.ssC!.(I'e du courant à. lc soudure '))'0 '1"",.."",,,t @
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dite, les deux g;J¯ijt.5 de contact 8, a,i j¯m,i>jjté;i d'une rrL0.nt8re homo- :201ü.ire, S"':l1t l'11lnis! . leur :¯:C 3 intérieure coopérant a.vHc la* fa,ce extérieure d;:: brides 2, d'un i8lc.! :;i'lt 1 cui empêche d'une façon cc:t.:...t1 1'-. w'"¯:;, du.
Ci.;l)r..1t i= 1 x.. le. ;=< ... =. t 1 d:.SC';11ii .:.-:te des brider 2. Si, c ; i> 1.ù il 1 .z s c1é3ir"blc :: ;1,: .,.ii be:.J"C''11' de cas, les brides 2 son.t :lw3 8U moins écartées 1'une de l'autre, on disposera de pré- férence ent.c:: 1. deux gi.let;z de contact 8 encors un G,Ù;:;t central 10, .: cet C3:a i"'Eàt7¯'re non conductrice, dent la section tr::Y7.S- vez<#;..i c: C) rr'3sit. nd à 10. S 8C tinntr.."xu;;Ve'[;le de 16, fente tlif:11.[11- li::.'c #:orr:éc entre les brides 2. En er.\2loyant une telle dispo- sition le passade du courant sera limité étroitement à la soudure proprement dite.
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Enfin f1. 12 montre une sn:i;1:ir#:, qui est renforcée sensi- blement :g;.ü' 12. disposition d'une nervure de renforcement 11 entre les deux 1::;.:7i(' 08 2. l,' uo des 1:;c-rc1s de 1., nervure de;LEnf:.'r23:;ie'.T.t 11. ê.él-2.sse ici 1s point de bc1.sG des brades 2 de telle sort; que La partie e d.éDass2.lte peut, lors du soudage, être fondue e co. ixiine addition. lli;..TJ.s le :lan des p:.rti.es à souder ensemble. Les extrémités libres de la nervure formée pro:, les brides 2 et 1:::.. jJièce e 1 it e rmé ci i éi 1 r de renforcement 11 sont ensuite également soudées ensemble d'une façon appropriée.
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Revendi citions. 1. Un procédé de fabrication de plB.q":.es, tuya,n:t, récipients,
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