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Procédé de soudage de métaux, en particulier de métaux non ferreux.
La présente invention se raporte à un procédé de soudage de métaux, en particulier de métaux non ferreux travailles mé- caniqueinent, lorsqu'ils sont d'une seetion relativement epals- se. L'invention a pour but, de facon genérale, d'obtenir un procédé rapide et efficase de soudage de métaux de la nature mentionnée, de telle- manière qu'il et) résulte un joint pose dant des propriétés physiques fortement améliores.
Plus spécialement, 11 invention a pour but d'obtenir un procédé de soudage,¯ par lequel on peut reunir entre elles des sections relativement épaisses en déposant du métal de soudure
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en plusieurs phases, ces phases étant réalisées de ID."'I,ni?3re empêcher un c1";::JGo](lent nuisible de .±1181e')r, en particulier dans une oireetlon arrière, de façon? éviter de détériorer des parois métalliques 8r1j8f: entes.' ' L'invention a encore pour but d'obtenir un pro",d.; de soudage et de fusion, par lequel du métal de soudure peut 8tre dépose relativement exempt de gaz OClU8, de sorte due le joint
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résultant possède une résistance mécanique relativement grande.
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Jusqu'ici, dans le soudage de métaux non ferreux, tré;v<;il- lés mécaniquement, par un procédé pu chalumeau, pur exemple )ïé',r le procédé au chalumeau oxy....qC(t:llÓnifl11e, on ne peut obtenir un joint, possédant des propriétés satisfaisantes de fzçon généra- le, qu'Hvec des sections relativement minces de métal ji=r le à=l- pot habituel une seule coiiche, titre d'exemple, lorsque les sections n réunir par suod-aoe dC3pélf1sent une'épr.ipseur de 12 '!Un. environ, le joint x-;!s ):1.?;?nt de la, méthode À couche unique n'est pas enticrenent ,S'2.'f,j.çfc=,571'1, c'est % rij.re que la r8is- tance du joint j¯>eut 6tre inFur¯e?;¯ce a ceilu, du 1=i-=Lai de Û.se
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initial.
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D8!1S 1<,. r'.;union de sections reÜ'ltlVei1lent épaisses de mutai non ferreux, p:i.r exe.:lL,le (tflns 1., ff,Jl-Lcé1t.Lon de réservoirs, ((88- tlnC':F 1 i<1>nist<.>r li dep. jiessiin , , Î: j,iùrLi.i de -1-. ' , l, de cuivre et comportant une pproi d'unt:: C',' Z¯.SFe?11 U.;rà.cure .
'2 "Pl. environ, le =; 1.c c ;?d F;'LÎJTBl1t 1; 1 ' inv <;;i ti<i n permet d'obtenir, de f1"90n rnpide et commode, un joint 1; r. <: i n , 1- ; x,:t-rn¯ de soudure l)té1nt (ét70S !lr 7 1 ,j<.à¯n1; n)' deux ou un plus :J!",:îrl no ,bic de i (.'Ii'1!c;.
Lorsqu'on il ,1'.JX;'Li; conctr'tire U11 r, r.L i:. , '#.roi r <, 1,, - iiàiir<:.;e;1; ,li i"88 ?, :'.' .L;l'., ,r'Ü;'1r duquel .iti,it è1ic<'osé un récipient p pproi :²LLnC0) .Ll . +;;:::1.'1. :1 ;CE?';' :¯1"E, de r unir flC:ç r t.LG^. (:11 r 1- j,j.ie.i"., ext ri'T >'n':L 0n1.';8e L'ri' i" <,e'x pracédée n'iE1Lili:,u"l1t l,",'1 l'emploi ri (. C :11' '.(;:) l', ppr uxomplu bn réunissant les parties }Gr r cis.sa ,f: ou cr. f3se;.blfnt en tre elles ..'T dC8 boulon;: des bri- des reliées à ces parties, -ou de disposer le joint de soudure à
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une distance suffisante du récipient intérieur à paroi minée pour éviter de détériorer celui-ci par les températures éle- vues entrainées par l'opération -le soudage.
Avec le procéde et le dispositif suivant la présente in- vention, le soudage de parties d'un corps ou récipient à paroi épaisse peut être effectué au voisinage immédiat d'un corps ou récipient intérieur à paroi minée au moyen d'une bande de revêtement, en évitant ainsi sensiblement toute détérioration pour le récipient intérieur, Le joint résultant possédera les propriétés physiques désirées.
Tje présent procède permet en particulier de réaliser des économies relativement grandes dans la construction et la fabrication de resrervoirs à gaz liquéfiés,du type parfois appelé "réservoirs sous pression", qui eomportent un récipient intérieur à paroi mince situé 1; uns certaine distance d'un récipient extérieur à paroi épaisse, pour recevoir, emmagasiner et transporter des gaz liquéfiés.
L'invention est déertie ci-après'de façon détaillée en référenceau dessin ci-joint, sur lequel:
La fig. 1 représente, en une vue en coupe verticale, un réservoir résistant à la pression, comprenant un joint soudé réalisé par le procédé suivant l'invention;
La fig. 2 est une vue partielle en coupe à échelle agran- die, montran.t les détails du joint soudé ainsi obtenu, tandis que
Les fig. 3,4 et 5 représentent, en une vue partielle en coupe a échelle agrandie, des detalls des diverses opérations réalisées pour produire un joint par le procède suivant l'in- vention; et
La fig. 6 est une vue partielle en élévation, montrant la manière d'appliquer des points de soudure eonformément à l'in- vention.
En référenceau dessin et en particulier à la fig. 1., il est représenté un réservoir A, d'un type destiné à contenir des gaz liquéfiés et.comprenant un récipient intérieur à paroi min-
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ce fil.0, disposé dans un r:;cipien,t,X:,t0Li.eur paroi épaisse, constitué pp,r plusieurs pièces désignées pF1r 1.1 et '12, réu- nies entre elles par un joint soude .13. Le récipient t in te- rieur 10 est R\L'pr0, par un intervalle relc'tivement petit, de 1 paroi interne du récipient extérieur.
'F11 ff1bri!}'1;nt un joint 13, conform'ment l'invention, on rapproche les pièces ?1 et 12 l'une de l'autre et on les maintient avce leurs bords de soudure dfl\1fj If position rel,< - tive d'écarteimnt r.unven.L)1 e, Ceci peut être réalisa de toute ornière ar nprù,rire:, par exe::'[J1e f\U Moyen d'une bande ou lrme métallique, cornue représenté en 1.4, qui est de préférence dl"l'o0e de f8t(on \ recouvrir ou ehevaurner le joint; les r;:1+.allx d'un joint r';)f';¯i8( de cette manière sont représentés sur 1h fi;:. 2, Star lr. tir. 3, le jcinb est reir..sent,: dann une prerd.re p1"',8e du :rcc o'1 .:. tes bords des deux pièces 11. et 12 réunir entre eJ.l'.:'8 ?'.('n'!. J';-:ÎJ(;l'(1. 1;1;.!nf;"eLnes nuivHnt 1'[\;1,-(; ct, , c:r:nc (1 s.Ll-,'''', cc:l;1(; incl.irén".
On les I1t;ttl,ll;; urt;,).Lte et on 'eq E':',r'1.1i1, d'un n f o n d J, ,i ., ; , C'''7nG c:o:,"t;oc.L,.L(;l1 n c a ¯ < b 1, de produire le ;.1(;'1(1,.1 (C, ri'l ]1út" 1¯ g r.r 1;'1 r <: 1'- à.<, r d r ripient ext rieur, et en dépose une CCL](:il(', de iil.tR de scudure, FOi'mc décrit plus par- tie ulibrenent O.1-?.,rLç.
I,orscl'1' '1t1C; - ;.1G de ni:11,a"L 14, ;.j7eiée cj-aijrés ><11<.nde de revten1ent", doit être 6)!1.¯1¯pzrî,C;, on utilise une 1):1C7 de ,,'\ineniol1q appropriées, en un );H1t;:Il d'une ('O111y0Ridion g=oss<1- dant un point de fusion supurieur au 'c:oinî, de fusion du métal des pièces réunir entre elles, et possédant une conductibi- lité thermique natisfl3f;ite, hlr exemple en cuivre ou é;clLer.
On façonne de pi.it'ci"ence cette 0Rncle de revêtement de j18n1trû : , mén8cer dans celle-ci une [.or:"e ou can:<l m,;cl.u\11 15, siba entre les bords des pièces 11 et; 12. On 1:tté;c#e 1,' un des bords de la b;.,nc1.e de revêtement '1.4 1;é>r une soudure continue li 1- face interne de l'une des pièces, ppr 1 ' la pièce su- périeure 12. ftprès avoir attaché la bFnde de revêtement 14 à
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cette pièce 12, on place l'autre pièce 11 dans la position
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relative convenable par rapport a la première, de sorte qu'un intervalle désirable sépare les bords extrêmes des pièces qui doivent être réunies entre elles (fig. 3).
Le degré d' ,;carte- ment variera avee les conditions; par exemple, lorsque les
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pièces métalliques à réunir entre elles ont une e,.ai:::.8G...l" d'environ 20 uirn, et ciuc-*Ie rc i,,ic:nt a un diamètre d'environ 1,20 m à l' endroit du joint, un espacement eunvenble serait de la mm. environ. Lorsque les pièees ont etc. amenées dans 1 position relative d.,sir.:e, on les maintient cette position en attachant la bande de revêtement 14 à la pièce inférieure 11 au moyen de points de soudure ou soudures courtes diseonti- nues 17 au bord extrême de la pièce 11, de la manière repré- sentée sur la fig. 6.
On dispose un nombre suffisant de ces points de soudure autour de la circonférence du réservoir, pour maintenir les pièces solidement entre elles, sans l'aide de moyens extérieurs.
La fig. 4 représente l'état du joint, dans le cas de l'utilisation d'une bande de revêtement 14, lorsque la premiè- re opéeation de soudure est terminée, c'est à dire après que la première couche de métal de soudure a, été déposée, somme représentée en 18.
Pendant cette phase, les points de soudure 17 fondent et se mélangent par fusion avee le métal de soudure qui vient d'être déposé et qui se réunit également par fusion avec les bords extrêmes des pièces 11 et 12. al chaleur inten- se de la flamme autogène et du métal fondu sera interceptée
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par la bande de revêtement 14, qui en évacue une grande p",rt..L.8 par eonduetion a partir de l'endroit où la fusion a lieu vers les bords et en transmet une autre partie aux pièees métalli-
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ques 11 e 12, en empêchent ainsi h flH111²1e de détériorer la " paroi mince du récipien*t intérieur 10.
La bonde de revêtement 14 empêche également la, foi-nation de messes de métal de soudure suspendues sur la face intérieure du récipient extérieur, en
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retenant le i><tàÀ"Àé soudure de.n8 l: (,.orl:.,t ou c..n.l. 15.
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Le noyen o:vi 1¯oy.. {JO U1' ;'lFl1î tenir, les L ièe es du récipient, 1',.Ütc,rJt 1 1;; pression, dans la position (1,;8i.rl,G .t end,i.J.nt l' 0- p,S1'i"'t,i.cn f:e l1](1.,' 0 l.',,(l':lj; 1"'\ nininum ¯¯.E', effets; ite 1<- ron- t;r.rtion qui se 1'001:1 lorsque,.le e jÎltfly déposé se refroidit, de telle RottefCl11'il ne se prOft11ir::1'p s de fissures dues ru re- trait, mène c ], c r s qu e le metfl <> s reJ.ative!llI3nt ca.8s('\nt th."ud., c' est dire lors<pie le atft 1 tnan-luc de résistance 1. trac- tion : a. des tenp,ratl1re8 ôl-ev :es .
Lorsque 7. ,remiére r011Cie 18 de métal de soudure é. été déposée, on nettoie les st7rFae.e; du mét.1 de soudure et des
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chanfreins et on les enduit d'un fondant, et on en dépose en-
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suite une seccnie couche 19 de netpl de soudure, de sorte que les fAces des chanfreins et la couche précédente de mutaI de
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soudure soient réunies par fusion avec la nouvelle couche.Cette
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opération eonpiénentaire est reprusentce sur la fiL. 5 pur une vue partielle en souper sur laquelle le deox:Le7ne couche déposée est représentée en 19. [,rè8 <"voir nettoyé et retouvert de fonf1< 1,nt, on dépose une troisième couche de inetpl de soudure
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pour achever le joint, qui est représente en cuupe en 13 sur
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j¯> fie. 2.
Les surfaces Flnt':ricl1res fles couches hrc=;dentee, de Métfti de souc"'-11re (ll'DORI:: 8(;l1t lLnài<iu;1;s ici pr.r des traits intc.r- rOl1pus; toutefois, une OJSenrA t.;'úl1 visuelle ou ;hoto;¯r.,,¯hie'ue d'une section ]:';\,1::'c 1, triv;;i"< le joint no ii;cèlerait aucune 1.i- r;t10 définie de c1,;,':'rr.nt.on -,zx'-re les courhea d'un joint cünve,1;.'- b lèvent soudv.
On verra zue l, 1=1.i: e de revête, ,<.:ï1t .;r0tèce le u ;c¯>¯L ient; îtl '->.lïLd 1' 1: p.?r;1 -tince' 10 contre l'effet de 1-- r 11[J leu de 1c flamne de f1cuclf1Í,o et ele,: j,i n, e'r-uc',s et di rayonnement de chaleur p partir du muta;' fondu, et QUE: le métal fondu est supports et retenu ê'c<"ne la [OrLe ou canai 15 de le; bande zrUteetrice 14 et est empêché de forcer des saillies sur 18 fi1ce interne du réci- pient ràaj-?tant la pression.
Ir'" bp,nr.e de revêtement, lorsqu'elle est utilisée conformé- ment a, l'invention, assure la réunion intime, par fusion, du ao 1
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métal de soudure dépose avee les pièces métalliques a reunir entre elles, sur toute l'étendue du joint, y 'c ompris le sommet de l'intervalle en forme de V. L'emploi de cette bande de revêtement constitue également un moyen utile pour amener ra- pidement en alignement et maintenir dans la position relative convenable les pièces a réunir entre elles, ce qui facillite
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notablement le.. fabrication de l'a. pareil désire. Les pièces sont maintenues en ali:nement per L.: bande de revêtement, du telle manière que la formation de fissures, Ikr suite du re- trait des pièces lors du refroidisseuent, bst évitée.
Le procédé consistant déposer le métal de soudure en deux ou en un plus ...rand nombre de couches, somme décrit ci-
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après, a. pour résultat un accroissement de lu rGfiistnnce li?.r rapport a.ux soudures produites avec les riemes 1=ietx,ux des procédés employés jusqu'iei, un deLr0 qu'on ne pouvait nul- lement prévoir avant l'8rrl-Leat.Lon de ce nouveau ;;rc;c.d,pex exemple, de nomureux éche-,nti.2.lúYJ'; d'essai 1. 1 ta,ctcon, provenant de pieEes dl11i¯u9 de euivre d'une épaisseur de 20 mm. environ et soumis des 0ss:,1(;
",1.1 de vue Clé:, 1:1 "'- priétés dé x'.,,istance ' l, traet.Lon, pour des réservoirs sou- dés destines à résister . des pressions, ont montré qu'ils n'avaient pasen moyenne sJltlple.1I8nt une résistance un peu su- périeure a celle d'éehfintlllons soudés par des opérateurs ex- périmentés utilisant le procédé a une seule co uehe de 1; prêt- tique actuelle, mais qu' ils avaient en moyenne une r<dsis-#,nce beaucoup plus grande; la résistance du joint soudé était supé- rieure à la résistance du métal de base. Ceei a été obtenu en même temps que la ductilité du métal de soudure dans le joint conservait une valeur relativement élevée, indiquée par 'Le.1- longement et la réduction de section pendant 1' essai.
Des es- sais de pliage courants d'échantillons, pliés %ci l'endroit de la soudure, ont également montra que le métal de soudure, dépose par le procédé suivant l'invention, est'ductile et est entiè-
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rement exempt de fragilité par entail1abe.
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Dans une application de ce protide de soudage par couchcs
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.. multiples à. des sections d'un alliage cuivre-silicium, sous 18. forme de tôle laminée d'une épaisseur de 25 mm. des essais ont montra ;ue 1' é-rcr<iisse>ienit de résistance est de 30 1. 40 1; supérieur a la résistance obtenue', par les meilleurs procèdes de soudage pr:?céd,e::,;-1e if; r'onnns. )1)1' soudAnt cet ;:7.lia:e pe'r le présent proCc:6H, il est avantGG8ux de relier le r:hplumea.u rle soudage de façon D. obtenir une flamme oxydante.
Il est bien entendu Qu'on peut, sans s'écarter du prix- cipe de l'invention, apporter cle nombreuses modifications li réalisation du Lroc(:dt: dcerit ci-dessus, et que 1<x des- crip tien a étu donnée unit1ue'lel1t à titre d'exemple et ne doit pas être inte.çrét4e dans un sens limitatif.
R E S U TlI , ¯.,.¯+--+¯+¯+
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L'invention vise:
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12 - Un procéda de soud.tn¯e de r<>rj.> mÓtf'<lliques non ferreux, comportant des sections re18tlvé!1ent épaisses, qui consiste % rapprocher plusieurs de ces corps de 17;,nière que leurs borPs 1 souder se trouvent cmms une position d' ecarte- ment C onve!wbJ.8 pour ln, soudure, et déposer du filetal de sou- dure dans l'intervalle entre ces bords, en i l,usie<;is couches, j ' i c rmi ' ce qu'oui obLic(m8 un joint hOJl()Í118 de ,U.: l",6.Lstftl1Ce
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du sir ce.
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2Q - Def 1'10[1.88 de Y',;F'.:.loct¯i.On eu procède, 81.ÜV.'rt 12, r,r!',ct ,rÍé' :;8 par les points nuivant, ;:: 'r'L,,:'1eYjt eu G:'1 n c oral.> i- '.?: ¯Lr O l'1 P ) ;.;r. i ;> i, -i <; n r à, i ii.<; a;. i c n 1 ]- <;x j Ei,lc e <é , r;.'ien6es 1 1.. position -le ,O'.1C;:1.C désirée, p=,r une h 1(Je de reveteitcnt .t.ce 1.. i.'(-'.'C'i1 v'1^f. ( !"l.j.lITE de LtC(l1 ,. E:1M C,1),':f;l' '.1:'1 d..'lt[;e# ";",C'-:'::E (J) JJ.çc:n 'ê.L"'( 11',J.I111(;, 1.c' (,;11 i;>y U,l:'l' ,,i=1 <1..¯.],< <;e- :'10!', f., : 'T "",it:- rC1xP,Lt; b) On effectue les opérations de soudage successives
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