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PERFECTIONNEMENTS A LA FIXATION, PAR,SOUDURE DE BOULONS, GOUJONS ET
PIECES SIMILAIRES.
La présente invention se rapporte à la fixation par soudage élec- trique de boulons, goujons, et similaires sur une plaque ou une autre pièce.
Il est connu, dans le cas des boulons, goujons et similaires, en acier ou en alliage ferreux, que cette fixation par soudage électrique est gran- dement facilitée et améliorée par l'utilisation de boulons ou goujons possédant une conformation spéciale et, d'autre part, de bagues protectrices, par exem- ple en céramique, placées à l'extrémité à souder des goujons. Le brevet fran- gais N 925.202 du 4 Avril 1946 décrit notamment des dispositifs de ce genre.
Avec référence aux figures 1 à 4 du dessin annexé, on rappelle ci- après la constitution de ceux-ci :
La figure 1 représente un goujon en élévation latérale, une partie de ce goujon étant supposée coupée pour montrer la constitution de l'extrémi- té à souder.
Le goujon 1, en acier ou en alliage ferreux, présente, du côté de l'extrémité à souder une creusure 2, fermée par une capsule 3. Cette creusure reçoit un fondant 4 constituée en général, par un mélange de poudres de fer et d'aluminium qui a pour rôle d'amorcer l'arc et d'abaisser la température de fusion. Après mise en place du fondant, la capsule 3 est placée par dessus ce dernier, et les bords de la creusure, 2 sont sertis sur le pourtour de la cap- sule 3.
La figure 2 représente en élévation latérale une bague protectrice,.
5, en céramique, une partie de cette bague étant supposée arrachée pour permettre une vue en coupe tandis que la figure 3 est une vue en coupe de cette bague, laquelle comporte un collet 6, un évidement circulaire 7 et plusieurs évents 8, ici au nombre de quatre, répartis radialement sur la périphérie de sa base 9.
La figure 4 représente schématiquement les moyens employés pour
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le maintien du goujon 1 et de la bague 5 durant l'opération de soudure de ce goujon sur une tôle 10. Le goujon est tenu serré dans les branches d'une pin- ce 11, à serrage élastique, reliée à l'attelage mobile d'un appareil à souder les goujons, cependant que la bague 5 est tenue par l'appui, sur son collet 6, d'une pièce 12 reliée par la tige 13 au corps de l'appareil à souder les goujons. Quand l'opérateur déclenche la mise en marche de cet appareil, le goujon 1 est soulevé et un arc s'amorce entre son extrémité et la tôle 10; cet arc est établi pendant un temps donné, puis, le courant de soudage étant cou- pé, le goujon est poussé rapidement vers la tôle. Le métal qui était en fu- sion se solidifie très rapidement.
En considérant l'utilisation industrielle de plus en plus intensi- ve des alliages légers et, en particulier, des alliages connus sous le nom gé- nérique de "Duralinox"dont les éléments constitutifs sont l'aluminium, le ma- gnésium, le cuivre - et qui présentent la propriété très intéressante de ré- sister à la corrosion par l'eau de mer - les Demandeurs ont cherché à résou- dre le problème du soudage de boulons, goujons, etc... en.Duralinox sur des tôles ou pièces de même nature. La difficulté de ce problème réside dans le fait que les éléments constitutifs du Duralinox sont très oxydables.
Par sui- te, si l'on soude un goujon sans précaution spéciale, ou en incorporant dans son extrémité à souder un fondant du genre de ceux qui sont utilisés ordinaire- ment en soudage à l'arc électrique, les soudures ainsi obtenues présentent des soufflures et inclusions et n'offrent qu'une faible résistance mécanique. Ces résultats défectueux proviennent de ce que l'opération de soudage étant extrê- mement rapide, la désoxydation du métal en fusion n'a pas le temps de s'effec- tuer.
Conformément à la présente invention, ce problème particulier du soudage électrique des éléments tels que des¯goujons en Duralinox est résolu par l'incorporation, dans l'extrémité à souder de ces éléments, d'une petite quantité, convenablement dosée, d'hexachloréthane. Les résultats obtenus sont extrêmement satisfaisants; en particulier la résistance mécanique des soudures est du même ordre que celle de l'alliage de base.
Les Demandeurs n'ignorent pas que l'hexachlorétane a déjà été uti- lisé avec des résultats intéressant dans l'industrie de la fonderie d'allia- ges légers, mais dans ce cas il joue un rôle tout différent qui consiste prin- cipalement à purifier le bain de fusion et, en particulier, à en chasser l'hy- drogène.
Dans l'application de l'hexachloréthane au soudage électrique des goujons, les résultats remarquables qui ont été révélés par les travaux des Demandeurs paraissent devoir être attribués au fait que l'hexachloréthane se vaporise très rapidement au moment où l'arc élcate, ce qui a pour effet de purifier le métal en fusion et de créer, en même temps, une atmosphère protec- trice qui empêche l'oxygène de l'air de venir polluer le métal en fusion.
On pourrait évidemment envisager d'utiliser des goujons en Durali- nox dont l'extrémité à souder ne serait pas préparée spécialement et de pla- cer une petite quantité d'hexachloréthane sur l'emplacement à souder. Toute- fois, ce procédé ne serait pas à retenir car il ne permet pas d'effectuer pra- tiquement l'opération de soudage sur une paroi oblique, verticale ou au plafond, et d'autre part il présente le risque d'introduire de l'humidité dans l'atmos- phère de la soudure.
Les figures 5 à 13 du dessin annexé représentent diverses formes de réalisation de l'invention.
La figure 5 représente un goujon 14 en Duralinox dans lequel a été pratiquée une creusure 15 qui reçoit une quantité convenable d'hexachlo- réthane 16,sec et pulvérisé,puis une capsule mince 17, en Duralinox, est placée sur la poudre et l'on procède à l'opération de sertissage en rabat- tant les bords de la creusure 15 sur la capsule 17. Le produit incorporé se trouve ainsi à l'abri de l'humidité.
D'autres formes de cavités décrites ci-après, qui, remplies d'hexa- chloréthane donnent des goujons se soudant de façon satisfaisante, sont égale-
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ment comprises dans l'invention.
La figure 6 représente en coupe longitudinale l'extrémité d'un goujon 18 dont la cavité 19 est formée, par exemple, par matrigage à froid en réalisant un mur circulaire assez élevé qui est échancré symétriquement. A- près mise en place d'une dose d'hexachloréthane dans la cavité, les parties restantes du mur sont rabattues de façon à être parfaitement jointives, comme' le montre la vue en coupe de la fige 7.
Dans l'exemple de la figure 8, une cavité annulaire latérale 20 est pratiquée au voisinage immédiat de l'extrémité à souder du goujon 21 et r em- plie d'hexachloréthane, puis fermée par une bague mince 22.
La figure 9 représente une variante dans laquelle la fermeture de la cavité est assurée par une capsule 23 couvrant de plus l'extrémité du gou- jon.
Dans l'exemple des figures 10 et 11, on a pratiqué dans l'extrémi- té du goujon 24 une cavité annulaire 25, vue de face sur la figure 11. Après' mise en place de l'hexachloréthane dans cette cavité, celle-ci est fermée par une capsule 26, collée ou rabattue en partie sur la partie cylindrique du goujon.
Une autre réalisation répondant également à l'invention consiste (figo 12 et 13) à pratiquer dans l'extrémité du goujon 27, plusieurs cavités 28, de préférence régulièrement réparties, que l'on remplit d'hexachloréthane et que l'on ferme par une capsule commune 29,comme dans l'exemple précédent.
Dans tous les cas, le soudage de ces boulons, goujons ou similai- res, en Duralinox, avec cavités chargées d'hexachloréthane s'effectue d'une manière analogue au soudage des éléments en acier ou alliages ferreux rappe- lé avec référence à la figure 4. Pour obtenir les'meilleurs résultats, la bague 5 de céramique peut aussi être utilisée,,
L'invention n'est pas limitée au cas des boulons, goujons et pièces similaires en Duralinox. Les Demandeurs ont en effet constaté que l'introduction d'une faible quantité d'hexachloréthane dans les creusures d'extrémités à souder de goujons ou similaires, en aluminium pur ou pratique- ment pur, et dans celles des goujons et similaires fabriqués avec tous les alliages d'aluminium corroyables conférait aux soudures obtenues des proprié- tés mécaniques remarquables.
L'invention comprend, par conséquent, ces di- verses applications.
Des essais ont également été effectués en utilisant des goujons et similaires fabriqués à partir d'alliages d'aluminium destinés à la fonde- rie, les résultats en ont été satisfaisants mais ils ne présentent, au point de vue pratique, qu'un intérêt secondaire, les goujons étant toujours fabri- qués à partir de barres étirées, donc de métal corroyé.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la fixation, par soudure, de boulons, goujons et pièces similaires, en aluminium, ou en alliages d'aluminium, en particu- lier en l'alliage d'aluminium connu sous le nom de "Duralinox" (aluminium, magnésium, cuivre) sur des tôles ou autres pièces de même nature, - ce procé- dé consistant à incorporer par tout moyen convenable, dans l'extrémité à sou- der desdits éléments, une petite quantité d'hexachloréthane.
2. - Un dispositif pour l'application du procédé, selon 1, carac- térisé en ce qu'il est constitué par une où plusieurs cavités pratiquées sur ladite extrémité à souder et dans laquelle ou dans lesquelles est placée une quantité appropriée d'hexachloréthane, sec et pulvérisé, la cavité ou les ca- vités étant ensuite fermées par une capsule étanche, faite en l'une desdites matières, sertie ou collée, ou fixée par tout autre moyen approprié sur ledit élément.
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