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PROCEDE DE SOUDAGE PAR L'ARC ELECTRIQUE EN ATMOSPHERE DE GAZ DE PROTECTIONo
La présente invention concerne un procédé de soudage par l'arc électrique en atmosphère de protection plus particulièrement en gaz inerte, l'argon par exemple, et avec emploi d9une électrode non consommable. On sait qu'on est limité pour souder en une seule passe sans métal d'apport et sans effondrement trop marqué du bain de soudage, notamment l'aluminium, à des épaisseurs de 2 à 3 m/m.
Pour des épaisseurs supérieures, il est avantageux d'effectuer une deuxième passe à l'envers du premier cordon de soudage. D'au- tre part, pour avoir une stabilité acceptable de 19 arc de soudage en argon, il est nécessaire d'utiliser un générateur de courant de soudage, généralement un transformateur ayant une tension à vide d'au moins 50 volts, la tension moyenne d'arc étant comprise entre 15 et 20 volts, et d'utiliser en plus un générateur de courant à haute fréquence. Dans ces conditions,le transformateur fonctionne avec un facteur de puissance très défavorable.
En outre, on constate la production d'un courant redressé passant dans le circuit de soudage, pouvant atteindre 50% de l'intensité de l'intensité effica- ce
Suivant l'invention, le procédé de soudage électrique en courant alternatifavec des électrodes ayant des propriétés émissives différen- tes de celle de la pièce à souder, est caractérisé en ce que l'on établit un arc entre chacune des électrodes et la pièce à souder, chaque électrode étant reliée à l'un des pôles de la source de courant.
De préférence on dispose les électrodes suffisamment proches l'une de 1 autre pour que les bains de soudure se rejoignent. Les électrodes sont disposées soit d'un même côté des pièces, soit de part et d'autre de celles-ci, c'est-à-dire de part et d'autre du joint à souder, et elles sont déplacées simultanément et à la même vitesse. '
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De préférence, chacune des électrodes est reliée à un générateur à haute fréquence, qui a par exemple son secondaire monté en série dans le circuit de soudage.
On obtient l'avantage considérable de pouvoir utiliser un seul transformateur de soudage ayant la même tension à vide que pour le soudage avec une seule électrode, ce qui double sensiblement le facteur de puissance et supprime pratiquement le phénomène bien connu et nuisible de redressement du courant particulièrement important dans le cas du soudage en atmosphère de gaz inerte.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut utiliser un transformateur ayant une tension à vide du même ordre, et même inférieure à celle utilisée dans le soudage usuel avec une seule électrode, en branchant aux bornes du secondaire du transformateur de soudage un condensateur de 2 à 40 microfarads. Ce résultat remarquable semble être dû à la naissance d'oscillations produites dans le circuit oscillant formé par la self du transformateur et le condensateur en parallèle, circuit oscillant qui est moins amorti que dans les circuits de ce genre connus avec un seul arc. En effet, dans le cas des deux arcs en série, la résistance en parallèle sur le circuit oscillant constitué par le transformateur et le oondensateur est sensiblement le double de ce qu'elle est avec un seul arc.
L'interruption du courant de soudage à la fin de chaque alternance, avant que la tension aux bornes de l'arc ne s'annule, donne lieu dans le circuit oscillant dont il est question ci-dessus à des oscillations qui peuvent atteindre une très forte amplitude de tension et dont la fréquence dépend des caraqtéristiques du circuit oscillant. Les pointes de tension ainsi produites favorisent le réallumage de l'arc. On arrive ainsi à maintenir des arcs stables avec un transformateur de soudage ayant seulement 50 volts à vide, ce qui au point de vue du facteur de puissance équivaut à faire marcher un arc seul avec 25 volts à vide.
Cette propriété se traduit par un avantage important au point de vue du rendement du poste de soudage dont le facteur de puissance est au moins le double de celui d'un poste fonctionnant avec un seul arc.
Enfin, en raison de la suppression parfaite du courant redressé, le débit d'argon peut être réduit à une valeur sensiblement plus faible qu'avec les procédés présentant une composante non négligeable de courant redressé, ce qui avec l'avantage d'une vitesse plus grande de soudage due à ce que la pièce est chauffée simultanément en des points voisins conduit à une économie importante de gaz inerte de protection.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple un schéma de la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention.
La figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon la présente invention.
La figure 2 est une vue schématique d'une variante du dispositif de la figure 1.
Un transformateur de soudage 1 de type usuel est relié à deux électrodes 2 et 3 disposées de part et d'autre du joint 4 à souder. Deux générateurs à haute fréquence 5 et 6 sont branchés en série dans les circuits de chacune des électrodes, pour faciliter l'amorçage et la stabilisation des arcs de soudage. Un condensateur 7 est branché entre les bornes 8 et 9 du-secondaire du transformateur de soudage. Ce condensateur sert à assurer la protection du transformateur de soudage contre les effets de la haute fréquence et en même temps à constituer un circuit oscillant, avec le transformateur de soudage. Dans ce cas sa valeur est comprise entre 2 et 40 microfarads, et sa présence améliore la facilité d'amorçage et de stabilisation.
On peut ainsi souder en une seule fois, par deux opérations simultanées, des tôles d'aluminium de 5 m/m d'épaisseur sans métal d'apport.
De préférence une des électrodes est maintenue un peu en arrié-
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re de 1'autre, d'environ un centimètre. Le soudage s'effectue de préférence sur un joint vertical en montant.
Les principaux avantages de ce procédé sont un meilleur déca- page des bords et du cordon de soudage, d'autre part un meilleur rendement du poste de soudage dont la tension à vide est la même que pour le soudage avec une seule électrode, la tension d'utilisation étant d'environ 30 volts, soit sensiblement le double de la tension d'un seul arc. Enfin on obtient une suppression à peu près totale de la composante de courant redressé sans utiliser des condensateurs coûteux en série avec l'arc.
Avec du métal d'apport, on peut souder des pièces de 10 m/m d'épaisseur, ce qui avec un seul arc est très difficile sinon impossible sans chanfrein.
Suivant la variante de la figure 2, on utilise un seul générateur 10 à haute fréquence dont l'enroulement secondaire est branché entre les deux électrodes, par des condensateurs 14 et 15 destinés à empêcher le courant de soudage de passer à travers l'enroulement du générateur à haute fréquence.
Des selfs 16 et 17 sont branchées en série entre le générateur à haute fréquence et le transformateur de soudage 18 pour éviter le court-circuitage de la haute fréquence par le condensateur 13 de protection du transformateur de soudage. De préférence le point milieu du secondaire 10 du générateur à haute fréquence est relié à la pièce à souder par la connexion 19. Cette dispo- sition permet d'économiser un générateur à haute fréquence. Il est en général nécessaire d'utiliser un générateur à haute fréquence de puissance légèrement supérieure à celle des générateurs utilisés dans le cas d'un seul arc.
On peut par exemple souder manuellement des tôles d'aluminium ou d'alliage légers. En particulier le soudage de tôles en alliage d'aluminium et de magnésium du type AG 5 contenant 5% de magnésium, de 12 millimètres d'épaisseur à bords non chanfreinés, a été effectué avec une baguette de métal d'apport de 5 millimètres en soudure montante, les électrodes étant de part et d'autre des pièces, avec une vitesse de 10 centimètres à la minute. L'intensité utilisée était de 230 ampères, et la tension d'arc totale de 35 volts, le transformateur de soudage ayant une tension à vide de 50 volts seulement.
Le décapage est excellent avec un débit d'argon de 7 litres à la minute pour chaque torche.
On constate également qu'en utilisant un transformateur ayant une tension à vide d'au moins 100 volts, on peut avec ce procédé éviter l'emploi de la haute fréquence une fois l'amorçage de l'arc de soudage établi.
REVENDICATIONS.
1. procédé de soudage à Parc électrique en courant alternatif avec des électrodes ayant des propriétés émissives différentes de celle de la pièce 4 souder, caractérisé en ce que 19on établit un arc entre chacune des électrodes et la pièce à souder, chaque électrode étant reliée à l'un des'pôles de la source de courant.