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PROCEDE DE SOUDURE A L'ARC DE PIECES EN FORME 'DE TIGES
L'invention concerne un procédé de soudure à l'arc de pièces mé- talliques en forme de tiges, par exemple des tiges filetées, procédé dans le- quel on utilise un organe,de préférence métallique entourant l'extrémité à souder.,
Dans un procédé connu, on utilise un dispositif dans lequel ledit organe est fixé au dispositif et sert à maintenir en place un corps en matière céramique introduit dans l'ouverture de cet organe ; ce corps entoure directe- ment l'extrémité à souder de la tige et pendant la soudure il limite et pro- tège la matière en fusion qui se forme entre les deux pièces à assembler.
Le corps fait donc office pendant la soudure d'organe de protection mécanique de l'endroit de soudure pendant la soudureo
L'utilisation d'un tel dispositif présente un inconvénient; pen- dant la soudurele corps est souvent partiellement détruit sous l'effet de la grande chaleur développée par l'arc ou bien il adhère à la pièce soudée; dans les deux cas, il faut le remplacer pour procéder à une nouvelle soudure.
Ceci constitue une perte inutile, car il s'agit ici d'un corps qui, en ce qui concerne sa fonction, pourrait être utilisé pour réaliser un grand nombre de soudures.
Suivant l'invention, on utilise un organe dont l'ouverture a des dimensions telles que sa paroi fasse office d'organe de protection mécanique pour maintenir assemblés les divers fragments d'un corps formant le laitier et perdant sa forme pendant la soudures, qui entoure, dans ladite ouverture, l'extrémité de tige à souder. L'organe en question peut être placé, sous for- me de pièce individuelle,autour de l'endroit de soudure ou, comme dans les dispositifs connus, il peut faire partie du dispositif de soudure.
Le procédé conforme à l'invention offre plusieurs avantages : l'organe de protection n'est pas détruit pendant la soudure et peut donc être
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utilisé pour la soudure d'une autre tige métallique.
De plus, l'ouverture de l'organe de protection sert de logement au corps formant le laitier, ce qui est essentiel pour la qualité de la sou- dure, car on obtient ainsi une protection efficace de la matière en fusion contre les influences atmosphériques. Les dispositifs connus précités n'of- frent pas cet avantage. En outre, l'utilisation d'un corps formant le laitier, de composition appropriée, permet de souder des pièces métalliques de compo- sitions très différentes.
Pendant la soudure, sous l'effet de la grande chaleur dévelop- pée par l'arc électrique, le corps formant le laitier perd sa forme et il se déchire à sa périphérie. Comparativement à la variation de forme du corps en matière céramique obtenue dans les dispositifs connus, cette variation de forme n'est pas désavantageuse, car dans le procédé conforme à l'invention, il s'agit d'un corps qui, pour chaque soudure, doit fondre partiellement et donc perdre sa forme pour assurer à la soudure la qualité désirée.
Pendant la soudure conforme à l'invention, le corps formant le laitier, perd sa forme de la manière suivante. Comme la chaleur de l'arc élec- trique est maximum à l'endroit où la pièce en forme de tige doit se raccorder à la surface qui doit la porter, et qu'à cet endroit, même lorsque le corps est dégazé d'avance, il se dégage des gaz ou des vapeurs qui se trouvent sous pression à 1?intérieur dudit corps, ce dernier se déchire dans la direction axiale du côté orienté vers l'endroit-de soudure,dès qu'il est fondu partiel- lement de ce côté. Les fragments en forme de douves ainsi obtenus sont repous- sés vers l'extérieur par la pression du gaz.
L'organe de protection annulaire fait en sorte que, l'ouverture étant judicieusement choisie, les extrémités ainsi épanouies ne puissent s'écarter que d'une quantité telle que l'endroit de soudure soit encore convenablement protégé. Le diamètre de l'ouverture de l'organe de protection ne sera pas inférieur à une valeur minimum déterminée, car les fragments mentionnés doivent pouvoir s'écarter d'une quantité telle que la hauteur des fragments ainsi écartés dans la direction axiale permette une pénétration suffisante de la tige vers la surface qui doit la porter afin d'obtenir une soudure de bonne qualité,
Le procédé conforme à l'invention offre encore un autre avantage: il évite la dispersion des fragments du corps formant le laitier ainsi que de parties de la matière de soudure, car ledit corps est maintenu par la ba- gue.
Dans le procédé conforme à l'invention, on obtient un excellent résultat par l'emploi d'un organe de protection dont l'ouverture circulaire a un diamètre dépassant de 30 à 80 %, de préférence de 50 %, le diamètre ex- térieur du corps cylindrique formant le laitier.
La dimension axiale de l'organe sera, de préférence, égale à au moins 20 % du diamètre extérieur du corps formant le laitier pour maintenir assemblées les extrémités libres dudit corps lorsque celui-ci est fissuré.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que dn dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fige 1 est une coupe d'un dispositif affectant la forme d'un pistolet de soudure utilisé dans le procédé conforme à l'invention, dans sa position non active.
La fig. 2 représente en coupe, à plus grande échelle, une partie du dispositif de la fige 1; elle montre une tige avec corps formant le laitier et organe de protection, au moment où l'organe de protection est appliqué con- tre une plaque sur laquelle doit être soudée la tige.
La fige 3 est une vue de profil de l'organe de protection, tan- dis que la fige 4 est une vue en plan du même organe.
Les figs. 5 et 5a montrent, à échelle plus grande, une partie de la fige 1; la tige avec corps formant le laitier et organe de protection est
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représentée dans la position obtenue pendant la soudure. La figo 5 montre le corps formant le laitier en vue, tandis que,sur la figo 5a, ce corps est re- présenté en coupeo
Sur les figures, les divers éléments portent les mêmes chiffres de référence.
Une tige 1 est coincée dans un support 2 à l'aide d'un ergot 3 monté sur un disque 4o Le disque 4 peut tourner autour de son axe dans le support 2; il comporte un bras 5 en saillie sur le support 2 et qu'un ressort 6 maintient écarté de ce support. Le support 2 comporte une partie sortante 7 qui, pendant la soudure, applique un corps tubulaire 8, destiné à former le laitier, contre la plaque 9.
Comme matière utilisable pour le corps formant le laitier, on utilisera les matières utilisées pour l'enrobage des électro- des de soudure, en particulier celles du type basique comportant du spath fluoro De préférence, le corps réalisé en ces matières est utilisé à l'état dégazé,
Contre l'extrémité de la tige 1 est appliqué un moyen d'amorçage 10, affectant également la forme d'une douille, pour provoquer l'amorçage de l'arc entre la tige 1 et la plaque 9. Le support 2 est fixé à un tube 11, qui comporte un épaulement 12. Le tube 11 est entouré d'un ressort 13, dont une extrémité est appliquée contre l'épaulement 12 et l'autre, contre une bague 14 qui est fixée rigidement au boîtier 15 du dispositif de soudure.
Le tube 11 comporte en outre une borne 16 qui relie, de manière conductrice, les fils d'alimentation 17 au tube 11. Le boîtier 15 comporte en outre une poignée 18 portant un bouton 19. L'enfoncement de ce bouton provoque, par l'intermédiaire de moyens qui ne sont pas représentés sur le dessin, l'alimentation en courant de la tige la
Le boîtier 15 du dispositif de soudure comporte trois porte-sup- ports 20, uniformément répartis sur la périphérie et dont un seul est visible sur la figo la Dans le porte-support 20 est vissé un support 22 calé par un écrou 21 ; l'extrémité de ce support porte, par l'intermédiaire de douilles 24 et de moyens de pinçage non représentés sur le dessin, une bride 23 percée d'une ouverture circulaire 25 (voir aussi figo 3 et 4).
Le dispositif de soudure s'utilise de la manière suivante. La ti- ge 1, munie du corps 8 formant le laitier et du moyen d'amorçage 10 est intro- duite dans le support 2 en déplaçant le bras 5 vers le support à l'encontre du ressort 6. On applique le dispositif de soudure sur la plaque 9 et en exer- çant à la main une poussée sur la poignée 18 du dispositif, on enfonce la ti- ge 1 avec le support 2 et le tube 11, à l'encontre du ressort 13, jusqu'à ce que la bride 23 s'applique contre la plaque 9 ( voir fig. 2 ) ou parvient dans le voisinage immédiat de cette plaque. L'enfoncement du bouton 19 provo- que l'application d'une tension à la tige 1; le moyen d'amorçage 10 établit l'arc électrique entre la tige 1 et la plaque 9 qui est reliée à l'autre pôle de la source de tension.
Sous l'effet de la grande chaleur développée par 1' arc électrique, le moyen d'amorçage fond tandis que les parties 26 qui se trouvent le plus près de la plaque 9, fondent et forment une couche de lai- tier protecteur 27 qui entoure le métal fondu 28 et l'isole de l'atmosphère.
Des gaz ou des vapeurs se produisant dans le voisinage de l'arc, le corps 8 formant le laitier se fissure à partir de la plaque 90
L'état ainsi obtenu est représenté schématiquement sur les fig.
5 et 5a, La paroi 29 de l'ouverture 25 de la bride 23 maintient le laitier et la partie inférieure 26 des fragments 30 qui résultent de la fissuration du corps 8 formant le laitier, de sorte que la paroi 29 fait office d'organe de protection mécanique pour maintenir assemblés les fragments 30 du corps formant le laitier. Les températures élevées qui se produisent pendant la soudure à l'endroit de la soudure, incitent à réaliser la bride 23 de pré- férence, en un métal bon conducteur de la chaleur, par exemple du cuivre.
Ce métal présente en outre l'avantage que le-laitier y adhère peu. Le dia- mètre de l'ouverture circulaire 25 est supérieur d'environ 50% au diamètre ex- térieur du corps cylindrique 8 formant le laitier. De cette manière, les extré- mités 26 des fragments peuvent s'épanouir de façon que leur hauteur, dans la direction axiale des fragments 30, permette un enfoncement suffisant de la
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tige 1 dans le sens de la plaque 9. D'autre part, les extrémités libres 26 ne peuvent s'épanouir que d'une quantité telle que l'endroit de soudure soit en- core suffisamment protégé.
On peut lâcher le bouton 19 et enlever le dispositif de la plaque, la tige restant sur la plaque.
Dans un exemple de réalisation dans lequel une tige de 12 mm. fut soudée sur une plaque, on utilisa un corps formant le laitier d'environ 19 mm. de diamètre extérieur; comme organe de protections, on utilisa une bride de cuivre de 5 mmo d'épaisseur et de 28 mmo de diamètre intérieur.