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Procédé d'assemblage par soudure de pièces de construction formant un angle entre elles
Il est connu d'assembler des pièces de cons- truction par le procédé de soudage par fusion. Quand on ap- plique à de telles pièces de construction les procédés de soudage par contact ou par rapprochement, on ne ren- contre 'pas de sérieuses difficultés avec aucun des procédés
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utilisés, De même, les procédés dans lesquels on pro- duit un bain de fusion important, par exemple le pro- cède Atomar, le procédé Aroogène et le procédé à l'arc électrique au charbon, donnent des résultats satisfaisants, même lorsqu'il s'agit de travail automatique dans lequel manque l'action de la main d'un soudeur exercé sur l'arc électrique, car l'action de la pesanteur n'a qu'une in- fluenoe favorable sur le bain de fusion liquide.
Il est déjà plus difficile d'assembler selon un procédé automatique de soudage par fusion des pièces formant entre elles un certain angle. Les procédés de soudage qui ne fournissent qu'une petite quantité de métal fondu, par exemple le procédé de spudage à l'aro électrique par fil métallique, seront les plus aptes à produire dans ce cas une soudure pour ainsi dire symé- trique, tandis que tous les procédés utilisant un assez grand bain de fusion ne procurent que difficilement une ligne de soudure uniforme.
La caractéristique des soudures de qualité supérieure, particulièrement des soudures à grand allon- gement, consiste toujours dans la présence d'une assez grande nappe liquide le long de la ligne de soudure.
Toutefois, sous l'action de la pesanteur de telles sou- dures s'affaissent et présentent ainsi une section trans- versale telle que celle montrée à la fig.l, section qui est extrêmement défavorable en raison de la partie de soudure en excédent (hachurée sur le dessin). Tous les procédés de soudage qui utilisent un assez grand bain li- quide, par exemple par électrodes fortement garnies, sont donc peu appropriés à l'établissement de soudures uniformes,
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particulièrement de soudures à emboîtement dans les pièces de construction qui font un angle droit entre elles.
Le soudage automatique à l'arc au charbon, qui donne en combinaison avec un gaz protecteur ou une pâte de soudure, de très bonnes qualités de résistance et qui est aussi extrêmement économique en raison de sa grande vitesse d'exécution, n'a en conséquence, par rapport au soudage automatique par fil métallique, dont les qualités et les avantages économiques sont très infé- rieurs à ceux de la soudure au charbon, qu'une application limitée qui se rapportait en premier lieu au soudage horizontal par contact.
Le procédé selon l'invention permet d'utiliser sans résidu ce mode de soudure même pour des pièces de construction disposées à angle droit ; permet d'obte- nir des soudures parfaitement symétriques et même de réa- liser sur des bords en saillie des soudures qui ne coulent pas et qui ne font pas fondre les pièces de construction verticales au-delà d'une certaine mesure désirée.
Dans ce but, on prend soin selon l'invention d'opposer à l'écoulement par gravité de la matière de , soudure liquide une force mécanique produite par un champ magnétique tournant qui tourne de la partie non soudée de la ligne de raccord vers la ligne de soudure terminée. L'électrode est disposée perpendiculairement à la surface de la soudure. D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés et qui fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
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La fige 1 montre deux pièces de construction assemblées de la manière oonnue au moyen du procédé de soudure par fusion'.
La fig. 2 est une vue partielle en perspective de deux pièces de construction dont l'une comporte des bords en saillie et qui sont soudées parle procédé selon l'invention.
Comme le montre la fig. 2, on doit établir par fusion une soudure, sans le secours d'un fil métallique d'apport, au moyen de la pièce de construction inférieur de forte section et l'assembler avec la pièce de section plus faible disposée perpendiculairement à la précédente, par une soudure symétrique triangulaire sans affaiblir la pièce perpendiculaire de section plus faible'en la faisant fondre de manière exagérée ou en formant une rainure sur le bord de la ligne de soudure.
Dans le cas de la soudure automatique à l'arc au charbon, on obtient ce résultat en utilisant une baguette de charbon, dis- posée selon un angle de 45 par rapport aux deux plans de la construction et maintenue à la main ou automatique- ment, de manière à donner une longueur d'arc constante; on fait ainsi fondre le talon saillant a. et on le pro- jette, sous l'influence de force* au sujet desquelles on reviendra ci-après, contre la pièce de construction ver- ticale b.
Selon l'invention on parvient à ce résultat de la manière suivante: le soufflage magnétique nécessaire au maintien de la stabilité de l'arc électrique-qui est d'ailleurs connu en soi et qui est produit par le passage du courant ou d'une partie du courant de l'arc électrique à travers une bobine refroidie par de l'eau et entourant la baguette.de charbon communique à la matière fondue un mouvement mécanique tel que le métal fondu se trouvant, @ @ dans
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le sens de l'avancement, derrière le charbon, soit main- tenu jusqu'à solidification sous l'influence de cette force et soit ainsi chassé de la plaque horizontale et appliqué contre la plaque verticale.
Dans ce but, il est nécessaire de prévoir le sens de passage du courant dans la bobine tel quesi l'on regarde dans le sens de l'axe du charbon, le champ magnétique tournant tourne dans le sens des aiguilles d'une montre; si le mouvement de rotation est repéré par un cadron horaire, il faut que le chiffre 12 se trouve dans la direction du mouvement d'avancement, tandis que le chiffre 6 se trouve dans la zone de solidification (soudure terminée) et le chiffre 9 sur la pièce de cons- truction.
Le procédé selon l'invention peut trouver une utilisation efficace si un rapport exactement déterminé est établi entre le nombre de tours, l'intensité du cou- rant et la vitesse.d'avancement et si de plus un lon- gueur d'arc électrique déterminée est maintenue. On peut fournir l'example pratique suivant : une intensité de courant de 500 ampères, il est nécessaire d'utiliser une tension d'arc de 32 volts et un solénoide d'environ 15 spires. Bien entendu, on peut modifier les grandeurs dans une certaine mesure @ qui peut dépendre du diamètre du solénoide et des autres caractéristiques construct. ves de la tête de soudure.
Il résulte de ce qui précède qu'il s'agit, pour une vitesse d'avancement bien déterminée, par example de 17 m. par heure, de fixer une amplitude de la zone li- quide déterminée au moyen de la tension aux bornes, du charbon et du diamètre de ce charbon, d'exercer sur cette Quantité limitée de liquide une force centrifuge mécani-
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nique au moyen du mouvement de rotation de l'arc éleotri- que lui-même, mouvement qui est nécessaire ',à la stabilité de cet arc, de telle manière que la matière liquide soit soulevée à l'encontre de l'action de la pesanteur, et de réaliser ainsi, par variation des valeurs correspondantes, un équilibre des forces électriques, magnétiques et mé- caniques qui agissent les unes sur les autres.
Le prooédé qui fait l'objet de l'invention peut %tre utilisé non seulement tour des assemblages à l'aide de soudure par simple fusion de la matière, dans les- quels la matière de liaison provient de la pièce elle-mê- me, mais aussi pour des assemblages dans lesquels la ma- tière est fournie à titre d'apport sous forme de barette ou à l'état liquide produit par un deuxième arc électri-- que ou par un procédé de fusion au gaz.
On peut aussi utiliser ledit procédé avec un arc électrique non protégé, ainsi qu'aveo l'arc électri- que oomportant comme écran une enveloppe protectrice de gaz, et dans ce cas il est indifférent que l'action d'é- oran sur l'arc électrique soit exercée par une pâte de soudure ou des agents similaires dans lesquels le gaz protecteur est produit par la vaporisation d'une matière solide ou liquide, ou que des tuyères particulières fas- sent parvenir le gaz protecteur à l'arc électrique.