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"Perfectionnements dans le soudage de pièces par fusion et pres- sion"
La présente invention, due à Monsieur Henri LAGARDE, est relative à des perfectionnements apportés au procédé de sou- dage de pièces, notamment d'épaisseur relativement faible, d'environ 1 à 10 millimètres, dans lequel on fait fondre leurs bords placés à faible distance l'un de l'autre, par des flammes réductrices et à haute Température sortant d'une rampe de chauf- fage ayant la longueur de la ligne de soudage et comportant une série de buses de brûleurs, en général de brûleurs oxy-acétylé- niques,
puis on presse les deux bords l'un contre l'autre avec une pression suffisante pour que les deux pièces se soudent l'une à l'autre et donnent lieu à un léger bourrelet au-dessus et au- dessous de la/Ligne de soudage si les bords des pièces n'ont pas été chanfreinés au préalable et, dans le cas contraire, pour qu'elles ne donnent lieu qu', une surface sensiblement unie se confondant avec celle des parties avoisinant le joint. Les ma-
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chines utilisées jusqu'ici pour l'exécution de ce procédé n'ont pas permis de réaliser des soudures absolument exemptes d'impuretés par suite de la formation d'un film d'oxyde sur les abouts chauffés. Il en résulte que les soudures ainsi réa- lisées n'offrent pas toute l'homogénéité et toute la résistance voulues.
La présente invention remédie à cet inconvénient. Elle consiste, dans le procédé rappelé au début, à utiliser comme rampe de chauffage, non plus une série de buses de brûleurs, lesquelles sont forcément assez éloignées les unes des autres en raison de leur diamètre extérieur, mais une rampe ayant la longueur de la ligne de soudage et d'où la flamme sort par une fente longitudinale ou par une rangée d'orifices, comme connu en soi,
ces orifices étant suffisamment rapprochés et leur dé- bit étant suffisamment grand pour que les surfaces extérieures des panaches des flammes se rencontrent au-dessus de la face supérieure des pièces dont les abouts sont à une distance suf- fisamment faible pour que la ou les flammes pénètrent dans l'intervalle entre ces pièces sans y laisser aucune place pou- vant donner lieu à une rentrée d'air. Pour l'exécution de joints relativement longs, on peut se servir de plusieurs de ces rampes en prolongement l'une de l'autre et fournissant sur toute la longueur du joint une ligne ininterrompue de flamces, comme exposé plus haut.
En pratique, le distance séparant les abouts des pièces pendant l'opération de chauffage et de fusion varie de 0,5 à 3 mm environ pour les épaisseurs de pièces allant de 1 à, 10 mm; elle est en général de l'ordre de la moitié de l'épaisseur dans le cas des pièces minces.
Au moment où le degré voulu de fusion partielle ou totale est atteint, on pourrait éteindre les flammes en même temps qu'on commence le pressage des deux pièces l'une contre l'au- tre, mais cette fanon d'opérer donnerait lieu à une oxydation @
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du métal en fusion par l'air ambiant. Pour y obvier, pendant qu'on presse les deux pièces l'une contre l'autre on laisse agir sur la surface du métal fondu uniquement les parties ré- ductrices et jointives des flamnes, sans amener sensiblement de fusion ultérieure; de cette façon, le métal fondu demeure constamment protégé de l'air par la partie réductrice des flam- mes. @ cet erfet, on éloigne de la ligne de soudage, dans la mesure voulue, la ou les rampes tout en la ou les laissant encore allumées.
On peut, après la fin du pressage, procéder à leur extinction lorsqu'elles sont à une distance suffisam- ment grande des pièces pour que les projections provenant de la ligne de soudage ne donnent pas lieu à des claquements qui chasseraient hors du joint le métal fondu.
Dans certains cas, on peut avoir intérêt à donner à la ou aux rampes un léger mouvement de va-et-vient le long de la ligne de soudage de façon à uniformiser encore davantage le chauffage.
Les tôles n'ont pas besoin d'être chanfreinées au préalable, mais elles peuvent l'être dans certains cas.
Le dessin ci-joint représente, schématiquement à titre d'exemple, un dispositif à deux rampes oxy-acétyléniques à ori- fices multiples mises bout à bout, destiné au soudage de deux tôles minces ; la figure 1 est une vue en perspective, la figure 2 est une coupe perpendiculaire à la ligne de soudage, et la figure 3 une coupe longitudinale partielle agrandie passant par les orifices des rampes et entre les abouts des deux pièces.
Suivant la figure 1, les deux tôles A et B sont placées en regard l'une de l'autre, entre des mâchoires non figurées d'une machine.
Leurs abouts sont à une faible distance l'un de l'autre, et le long de l'intervalle CD qu'elles laissent entre elles se trou- vent deux rampes jointives C1, C2 dont la figure 2 représente la coupe transversale. Dans chaque rampe, le mélange gazeux arrive par un conal K1, K2 et se répartit, de la façon connue, uniformément entre les orifices C1, 0, 03, etc. (figure 3) qui
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sont percés tout près l'un de l'autre, par exemple à 3 mm d'axe en axe; le mélange oxy-acétylénique sort de ces orifices en don- nant naissance à une série de flammes formées de dards D1, D2.
D3, etc. et de panaches Pl, P2, P3, etc. suffisamment rapprochés pour que, sous le grand débit du mélange oxy-acétylénique uti- lisé, les panaches se rencontrent au-dessus de la face supérieure des tôles et qu'ils pénètrent dans l'intervalle entre celles- ci pour former une ligne ininterrompue de gaz réducteurs protégeant complètement les parties à fondre ou en fusion contre l'action oxydante de l'atmosphère.
Quant la température de fusion est atteinte, ce que l'on détermine par expérience, on relève, de préférence automatiquement, à la fois les deux rampes C1, C2, en même temps que, automatiquement, on presse comme connu, les deux tôles l'une contre l'autre en rapprochant les mâchoires dans le sens des flèches F ' comme dit plus haut; une pression d'environ 1 à 3 kg:cm2 comptée sur la surface des abouts non chanfreinés, suffit comme d'habitude.
Des circulations d'eau E1, E'1 et E2' E'2 empêchent un échauffement exagéré des rampes pendant leur fonctionnement.
Les avantages obtenus par la présente invention consistent en une extrême rapidité d'opération moyennant l'alimentation du chalumeau par un débit suffisamment grand de gaz: l'opération dure par exemple de cinq à dix secondes au lieu de une à deux minutes pour le même travail avec les machines antérieures uti- ; lisant la flamme.
En outre, dans le cas de production de bourrelets, on a la possibilité de contrôler la soudure par simple inspection visuelle de ceux-ci: en effet, par exemple dans le cas de la figure avec chauffage d'un seul côté du joint, le seule présence du bourrelet provenant du métal fondu sous le dard des chalumeaux qui, d'après les explications ci-dessus, est sans possibilité d'inclusion d'oxydes, garantit l'absence de collage; en outre la présence du bourrelet sur la face opposée, lequel, étant à une température inférieure, n'a pas la même
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forme que le bourrelet précèdent, garantit l'intensité correcte du pressage des deux pièces. On relise en même temps une éco- nomie de gaz importante, la suppression du métal d'apport et du gauchissement des pièces.
La liaison de cellas-ci est intime: l'examen micrographique prouve en effet une interpénétration parfaite et l'absence de toute discontinuité. Il en résulte une valeur élevée de la résistance à la traction et au pliage de la ligne de soudure; cette dernière présente une résistance à la rupture toujours au moins égale et presque toujours sensiblement supérieure à celle du métal de base à l'état recuit. Ce dernier fait justifierait par conséquent la suppression par les autorités - compétentes du coefficient de sécurité imposé pour les soudures à bords fondus.
La présente invention s'applique bien entendu, non seulement au soudage des lignes droites, mais au soudage suivant des cour- bes, par exemple sur des pièces à section circulaire comme pour la réunion d'éléments de tuyauteries, auquel cas il peut être avantageux de donner un mouvement de rotation aux tuyauteries.
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