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Procédé de modification des tensions dans un appareil ou un ouvrage métalliques.-
La présente invention a pour objet un procédé per- mettant de modifier l'état des tensions dans une région déterminée d'un appareil ou d'un ouvrage métalliques sou- mis à des sollicitations.
Son application n'impose pas la mise préalable de l'ouvrage en état de tensions nulles et peut être faite dans la plupart des cas sans interrompre le service.
A cet effet, suivant l'invention, on soude des piè- ces métalliques à des endroits tels que les réactions dans la région ohoisie où l'on veut modifier l'état des tensions, s'opposent ou s'ajoutent aux tensions solliai- tant cette région, selon l'effet qué l'on désire attein- dre. Ces réactions correspondent aux actions provoquées dans les pièces soudées par le tetrait de leurs cordons de soudure.
Les tensions de retrait des cordons de soudure, gé- néralement considérées comme gênantes en construction, sont donc mises à profit par le présent procédé qui les
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utilise à des fins avantageuses.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins anne- xés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exmple seulement, une partie de quelques mu appareils ouvrages/métalliques dans lesquels on a modifié ou on modifie l'état de tension par la procédé suivant l'inven- tion.
Les figures let 2 représentent chacune en élévation une région d'un appareil ou d'un ouvrage métalliques dans laquelle on a modifié l'état des tansions, selon le pro- cédé suivant l'invention.
La figure 3 représente en élévation une région d'un appareil ou d'un ouvrage métalliques à un stade intermé- diaire dans la réalisation d'une variante du procédé sui- vant l'invention.
La figure 4 est une coupe suivant un plan représenté par la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est,à plus grande échelle, une coupe sui- vant un plan représenté par la ligne V-V de la figure 3.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Supposons, par exemple, que l'on veuille ramener à une valeur déterminée les tensions de traction qui sollicitent normalement une section droite A-B d'une tôle 1 représentée à la figure 1.
En soudant une pièce métallique 2 par-dessus cette section A-B, le long de ses deux bords parallèles à la section choisie, on fait naître, par suite du retrait des cordons de soudure 3 et 4, des tensions de traction dans la pièce métallique soudée, de direction perpendiculaire aux cordons de soudure. Par réaction, des tensions de compression apparaissent dans la région. couverte de la - 2 -
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tôle 1, perpendiculairement à la section choisie et ces pensions réduisent d'autant les tensions de traction pré- existantes.
Le procédé permettrait tout aussi bien de faire naî- tre des tensions de traction dans une région choisie, tel- le que la section de tôle prise ci-dessus comme exemple.
Dans ce cas (figure 2) on souderait de la même façon une ou plusieurs pièces métalliques 2 de chaque coté de la section A-B.
Des moens d'ajuster les tensions à des valeurs choi- sies apparaîtront dans la suite de la description du procédé. Mais on voit déjé, que l'on sera maître de régler celles-ci par le choix du nombre, de la forme, des dimen- sions, de la disposition et du. mode de soudure des pièces métalliquesque l'on soudera.
Suivant une variante avantageuse du procédé suivant l'invention, on soude chaque pièce métallique le long d'un de ses bords qui s'étendent transversalement à la direction des tensions à créer, avant de commencer la soudure de fi- xation définitive le long du bord opposé. La première sou- dure, par exemple la soudure 3 ne fait apparaître aucune tension dans la pièce métallique et on règlera l'état de sollicitation final par la soudure 4 le long du second bord.
De préférence, les Soudures sont effectuées par pe- tits cordons partiels appliqués successivement d'une ma- nière symétrique par rapport au milieu des bords des piè- ces métalliques à souder. De cette façon, on réduit et répartit mieux l'échauffement de la région choisie de l'ap- pareil ou de l'ouvrage métalliques. De plus, cette façon de, procéder permet de mieux ajuster les tensions orées lors de l'application du second cordon de soudure, puisque celui-ci est effectué graduellement par parties. La sou-
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dure symétrique donne une répartition plus régulière des tensions créées. En commençant la soudure du second cor- don par le milieu, les tensions créées seront plus élevées dans les pièces métalliques.
Dans le cas où l'on veut modifier de faço homogène l'état des tensions le long d'une section droite d'une partie plane d'un appareil ou d'un ouvrage métalliques, on donnera avantageusement aux bords à souder des pièces métalliques, la forme d'un arc de parabole dont l'axe de symétrie est parallèle à la direction des tensions à créer et dont le sommet est plus éloigné du milieut de la pièce métallique que les extrémités de l'arc. Cette courbe est choisie comme étant la courbe funiculaire des charges uni- formé.Tient réparties par unité de longeur, On orée dans ce cas un faisceau de formes parallèles et à peu$ près uni- formément réparties.
De plus, la forme curviligne évite de concentrer dans une même section les effets du retrait longitudinal de la soudure.
Il va de soi qu'on pourrait réaliser le procédé suivant l'invention en réalisant des cordons de soudure d'autres formes, par exemple, suivant un arc de cercle ou une ligne polygonale.
En vue d'éviter que les tensions créées par le pro- cédé suivant l'invention aient une composante en dehors du plan moyen de la région choisie de l'apparâil ou de l'ouvrage métalliques,on prévoit en outre suivant l'inven- tion, de soudar une ou plusieurs pièces métalliques sur chacune des faces de cette région (figures 4 et 5).
Dans ce cas, de préférence, on soude simultanément le second bord des pièces métalliques disposées de part et d'autre de la région choisie.
On prévoie également un procédé de soudure du second cordon qui permet de réduire l'échauffement de la région
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choisie de l'appareil ou de l'ouvrage métalliques, tout en augmentant l'efficacité du retrait transversal du cordon, Suivant ce procédé, on dépose d'abord un cordon de soudure appelé cordon d'attente 5 sur l'appareil ou l'ouvrage métalliques, le long et à quelques millimètres du second bord de la pièce métallique à souder. On effec- tue ensuite la soudure de ce bord au cordon d'attente. Tou- tes ces soudures peuvent être de préférence, comme ci-des- suseffectuées par cordons partiels et symétriquement.
Ainsi, chaque cordon est de section moins étendue, ce qui réduit l'échauffement qu'il provoque. En outre, la direction des tensions de retrait est ramenée vers le plan des pièces métalliques, ce qui en augmente l'effi- oaoité,
La figure 3 montre en élévation, et la figure 4 sui- vant une coupe IV-IV de la figure 3, l'aspect de l'ouvra- ge après l'applioation du cordon d'attente 5 et avant que le second bord de la pièce métallique 2 soit soudé à ce cordon.
La figure 5 montre le détail de la section V-V de la figure 3, après que la soudure est terminée, On y voit le cordon d'attente 5 et les deux couches successives de soudure 6 et 7 qui réunissent ce cordon d'attente au se- cond bord de la pièce 2.
Lorsque les deux pièces métalliques 2 sont, comme représenté à la figure 3, identiques et disposées l'une réduire en regard de l'autre,on peut/encore l'échauffement de la région de l'appareil ou de l'ouvrage métalliques dont on désire modifier l'état de tension en commençant par souder le bord de chaque pièce métallique qui se trouve en regard de oelui de l'autre pièce qui sera soudée en dernier lieu; A la figure , on, voit que le premier cordon de chaque pièce se trouve en regard du cordon d'attente de l'autre - 5 -
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pièce.qui est destiné à être réuni au second bord de cette dernière.
REVENDI CATIONS.
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1. Procédé permettant de modifier l'état des ten- sions dans une région déterminée d'un appareil ou d'un ouvrage métalliques soumis à des sollicitations,o a r a c- t é r i s é en ce qu'on soude des pièces métalliques en des endroits tels que les réactions dans la région choisie, correspondant aux actions provoquées dans des pièces à souder par le retrait de leurs cordons de soudure, s'oppo- sent ou s'ajoutent aux tensions sollicitant la région choi- sie, selon l'effet que l'on désire atteindre.