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'DISPOSITIF POUR LA .SOUDURE ELECTRIQUE CONTINUE, PAR RESISTAN-
CE, DE JOINTS D'ARETES DE TOLES MISES BOUT A BOUT.
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====-¯=à===à====== ====================================== <.¯,j .¯,¯ ,¯, , -<of ',.."' : "\ '.'" , '> ,::',0 Dans 'la: soudure électrique continue, par résistance, de joints d'arêtes de tôles mises bout à bout, il est nécessaire de porter à la température de soudure les surfaces de jonction du joint sur toute la profondeur pour que la soudure se fasse dé façon irréprochable également sur toute la profondeur. Ceci est particulièrement important dans tous ,les joints soudés qui sont soumis dans la suite à une sollicitation, par exemple dans le cas de tuyaux à fente.
Ces tuyaux sont soumis le plus souvent en service à une surpres- sion intérieure ayant 'une tendance à se déchirer au joint lorsque les surfaces de jonction du joint ne sont pas soudées de façonirréprochable sur toute leur profondeur (soudées jusque la racine).
Les besoins d'une bonne soudure imposent donc la côndi- tion que-le courant de soudure provoquant le chauffage des
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surfaces de jonction du joint traverse ces surfaces dans tou- te leur profondeur, autant que possible uniformément.
On connaît des procédés de soudure électrique de joints par résistance, dans lesquels le courant de soudure est pro- duit dans le voisinage du joint, dans les bords mêmes des tôles, par induction. Le courant de soudure se présentant ici comme courant tourbillonnant, prend toutefois une allure très arbitraire d'après sa nature, allure sur laquelle on peut exercer seulement une influence minime'par des aimants ou des organes analogues de disposition appropriée. Le flux de courant ne répond donc pas aux conditions d'une bonne sou- dure et pour cette raison le chauffage et la soudure des sur- faces de jonction du joint manquent d'uniformité.
On connaît encore des procédés de soudure électrique de joints par résistance, dans lesquels le courant de soudure est amené aux bords des tôles par des contacts (électrodes) qui sont placés sur le joint ou des deux côtés de celui-ci à la surface des tôles. Le courant de soudure s'écoule ici, principalement en-dessous de la surface des tôles et traver- se seulement la partie supérieure des surfaces de jonction du joint. Le flux de courant ne répond donc pas ici non plus aux' conditions d'une bonne soudure, de sorte que la partie supérieure seule des surfaces de jonction du joint sont chauf- fées et soudées correctement.
On connaît finalement encore un procédé de soudure élec- trique de joints par résistance, dans lequel le courant de soudure est amené aux bords des tôles par des contacts qui s'appliquent à l'intérieur du joint ouvert contre les surfa- ces de jonction. On laisse alors à l'arbitraire la question de savoir si le courant de soudure traverse la partie supé- rieure ou la partie moyenne ou la partie inférieure des' sur- faces de jonction.
Le flux de courant ne répond donc pas non plus ici aux conditions d'une bonne soudure, le chauffage ou
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là soudure des surfaces de jonction du joint se faisant seu-, lement en'des parties toujours variables des sur'faces de jonction: ,/ La présente invention évite tous ces inconvénients par-- ' le fait que le flux de courant.de soudure est obligé de tra- verser et d'échauffer par conséquent les surfaces de jonction du joint aussi uniformément que possible dans' toute leur-profondeur.
Dans ce but, dans le dispositif suivant la présente invention,'utilisant plus de deux électrodes dont au moins deux' sont disposées de part et d'autre du-joint, au moins une autre électrode est disposée dans la direction de ' l'avancement avant les deux autres et ses surfaces de con- tact sont 'subdivisées ou forment un autre angle ou ont des dimensions plus'étroites que les surfaces de jonction du joint:
, Dans une formede réalisation simple, on emploie par . exemple.'du courant divisé en trois courants partiels (par, -exemple(du.courant triphasé) et les surfaces de jonction du ' joint sont subdivisées en deux zones (une zone supérieure et une'zone'.inférieure) s'étendant parallèlement à la surface de la matière à souder. On raccorde chaque fois.une phase,de -la source de courant triphasé à une électrode et il s'écoule alors un courant partiel transversalement à travers le joint..
au moyen des deux électrodes-disposées de part et d'autre du joint, tandis que les deux autres courants partiels sont¯ame- nés au moyen de'l'électrode plongeant dans le joint à une .zone déterminée en profondeur des deux surfaces de jonction.
On utilise par conséquent en fait trois courants partiels et trois parties différentes des surfaces de jonction du joint sont alimentées en,courant séparément l'une de l'autre. L'en- semble du dispositif est en outre établi de telle manière que l'électrode plongeant dans le joint fournit du courant seulement aux zones de.profondeur des surfaces de jonction qui ne
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reçoivent pas ou pas suffisamment de courant amené par les deux électrodes suivantes disposées de part et d'autre du joint, de sorte que finalement, conformément aux exigences d'une bonne soudure, les surfaces de jonction du. joint sont traversées par le courant à peu près uniformément dans toute leur profondeur.
S'il s'agit dans le travail effectué, de la soudure des bords de tôles planes ou recourbées mises bout à bout, ou bien du joint d'un tube à fente, le courant partiel qui est amené par les deux électrodes disposées de part et d'autre du joint s'écoule principalement dans la zone supérieure des surfaces de jonction et l'électrode plongeant dans le joint doit alors être mise en contact seulement avec la zône infé- rieure des deux surfaces de jonction pour provoquer finale- ment une pénétration uniforme des surfaces de jonction du joint sur toute leur profondeur.
S'il sagit toutefois par exemple de la soudure de deux tôles mises l'une contre l'autre sous un angle de 90 et dont les bords sont chanfreinés sous un angle de 45 , ou bien de tôles pour lesquelles l'un des bords est placé sous un angle de 90 par dessus l'arête de l'autre, ou bien de tubes à fen- te de section, de forme ovale plate ou à deux angles ou plus, le placement approprié de deux électrodes disposées des deux côtés du joint implique, par le fait qu'elles'ne peuvent cir- culer directement à côté du joint, un flux de courant trans- versalement à travers la zône inférieure seulement des surfa- ces de joint.
Contrairement aux exemples cités plus haut,' l'électrode plongeant dans le joint doit être amenée en con- tact seulement avec la zône supérieure des surfaces de joint pour produire à la fin une pénétration uniforme des surfaces du joint sur toute leur profondeur.
L'exemple expliqué plus haut représente seulement une des formes de réalisation possibles de l'invention des for-
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mes de réalisation sont possibles en particulierdans les- quelles-on emploie-plus de trois électrodes et .plus d'une électrode' plongeant' dans le joint béant. On peut donc pré- voir des formesde réalisation dans lesquelles les surfaces -du joint sont subdivisées en plus de deux zônes de profon- duer s'étendant parallèlement à la surface de la matière à ' souder'et le courant de soudure est subdivisé en plus de 'trois courants'partiels ; on peut employer également d'autres espèces de' courant que le courant alternatif triphasé choisi ).titre. d'exemple.
.'four,pouvoir employer l'électrode plongeant dans.le joint,.les'bords des tôles sont chanfreinés, repliés vers le haut ou écartés l'un de l'autre par repliement, ou bien le ' tube fendu est ouvert et amené à l'état non complètement fa- çonné ; c'est seulement après le passage de cette électrode que les bords des tôles sont appliqués l'un contre l'autre ou repliés, ou que le tube à fente est fermé ou façonné dé- finitivement.
Pour'que cette électrode touche seulement des zones dé- terminées en profondeur des surfaces de jonction du joint, ses'surfaces dé contact sont avantageusement subdivisées .ou rendues plus étroites que les surfaces de jonction du joint, ou bien elles forment un angle plus aigu ou plus obtus que les surfaces de jonction du joint.
.- Le dessin représente le dispositif sous une forme de réalisation simple tel qu'il est décrit ci-dessus ; il mon- tre à titre d'exemple l'électrode plongeant dans le joint et .la préparation nécessaire des bords des tôles ou du tube à fente.'
La figure 1 montre l'électrode plongeant dans le joint écarté, les surfaces de jonction du joint ayant une allure perpendiculaire à la surface des tôles. On a désigné par 1 et 2 les deux tôles dont les surfaces de jonction doivent
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être soudées et par 3 l'électrode qui a ici la forme d'une électrode en disque par exemple et dont les surfaces de con- tact sont divisées, -comme le montre la figure 7 (la fig. 7 est expliquée ci-après).
La figure 2 montre la foxme de réalisation simple de l'invention décrite à titre d'exemple. 4 et 5 désignent les deux tôles dont les surfaces de joint doivent être soudées,
6 est l'électrode plongeant dans le joint ouvert et touchant ici seulement la zône inférieure, parallèle à la surface de la matière soudée, dans les surfaces tie jonction, électrode dont les surfaces de contact sont par exemple subdivisées, et 7 et 8 sont les deux électrodes circulant des deux côtés du joint sur la surface de la matière à souder. Au moyen des lignes d'amenée 9, 10 et 11, du courant triphasé est'amené aux électrodes en venant du réseau 12, 13 et 14.
Le courant partiel amené par les électrodes 7 et 8 et traversant transversalement le joint, parcourt ici seulement la zône supérieure de profondeur s'étendant parallèlement à'la surface de la matière à souder des surfaces de jonction, tandis que l'électrode 6 circulant devant ces deux électrodes et plongeant dans le joint ouvert amène du courant seulement à la zone inférieure de profondeur des deux surfaces de joint.
Ceci s'obtient dans le présent exemple par le fait queles surfaces latérales, utilisées comme surfaces de contact, de l'électrode 6 sont subdivisées comme le montre la figure 7.
Les surfaces de jonction du joint peuvent, au lieu de former un angle droit avec la surface de la matière, être placées sous un autre angle par rapport à celle-ci comme le montre la figure 3. On a ici désigné par 15 et 16 les deux tôles et par 17 l'électrode plongeant dans 'le joint ouvert et qui est alors disposée obliquement. Dans le cas où l'ouverture du joint offre des difficultés pour des tôles planes, il est à conseiller de faire former.par les surfaces de jonc-
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tion du joint avec la surface de la matière à souder un an- gle différant de 90 , mais de replier en outre les bords des tôles comme le montre la figure 4.
Dans ce cas la tôle 18 est repliée vers le haut et la tôle 19 vers le bas, de sorte que 1'électrode 20 peut plonger dans le joint dans une posi- tion oblique. Les surfaces de contact des électrodes 17 et 20 sont subdivisées conformément à la figure 7 (la fig. 7 est expliquée ci-après).
La figure 5 montre l'électrode 22 plongeant dans le joint d'un tube fendu, les surfaces de contact de l'électro- de formant par exemple un autre angle que les surfaces de jonction du tube fendu ouvert 21. Dans l'état représenté, ces surfaces de contact forment un plus grand angle que les surfaces de jonction du joint et l'électrode 22 touche seu- lement la zône supérieure de profondeur des surfaces de jonc- tion. Si cette électrode 22 était établie sous la forme d'un disque de même épaisseur partout, ses surfaces de contact (surfaces latérales) formeraient un plus petit angle que,les surfaces de jonction du joint et l'électrode toucherait seu- lement la zône inférieure de profondeur des surfaces de joint.
Les cercles en traits de chaînette représentent le tube fen- du dans la position non ouverte, c'est-à-dire fermée.
L'électrode plongeant dans le joint peut encore mieux servir au passage du courant lorsque le tube fendu est amené à l'état non façonné complètement, comme le montre la figure
6: Dans le tube fendu ici représenté 23, les parties margina- les 24 et 25 ne sont pas encore repliées à la forme circulai- re qui est représentée par les lignes en traits de chaînette.
Les deux surfaces de jonction forment ici un angle d'environ
90 par exemple et les surfaces de contact de l'électrode 6, qui ont des dimensions plus étroites par exemple que les sur- faces de jonction du joint, touchent ici seulement les zônes inférieures de profondeur des surfaces de jonction. Ces sur-
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faces de contact peuvent également, en cas de besoin, avoir des dimensions telles qu'elles touchent seulement la zône supérieure ou seulement la zône moyenne de profondeur des surfaces de jonction du joint.
La disposition suivant la figure 6 convient donc particulièrement bien pour le passage du courant dans le sens de la présente invention ; elle peut s'employer également pour une autre matière à souder, par exemple dans le cas de tôles planes, pour lesquelles alors les deux bords des tôles sont repliés vers le haut dans le sens de la figure 6.
La figure 7 montre finalement encore un exemple de la subdivision des surfaces de contact de l'électrode plongeant dans le joint ouvert, telle qu'on l'utilise par exemple aux figures 1 à 4. La surface latérale 27 est pourvue de petites surélévations 28 dont la surface est bombée en correspondance avec des effets de contact désirés par rapport aux surfaces de jonction du joint, qui s'ouvrent mais se rapprochent de nouveau pour la jonction après cette électrode.