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La présente invention concerne l'exécution par arc électrique, submerge dans du fondant ou flux, de lignes longues de soudure sur des sur- faces qui sont disposées autrement que dans la position dite "à plat et sous la main". La surface sur laquelle on doit faire la soudure peut se trouver par exemple dans un plan vertical, dans un plan incliné, ou peut être hori- zontale et tournée vers le bas.
Une telle soudure présente des difficultés sérieuses, qui n'exis- tent pas quand la surface en question est disposée "à plat et sous la main".
Les matières dondues et liquides, c'est-à-dire le métal et le flux fondus, ont tendance à couler vers le bas ou à s'égoutter sous l'influence de la pe- santeur, en quittant les surfaces qui ne sont pas horizontales et ne sont pas tournées vers le haut. C'est pourquoi, dans les travaux de soudure exé- cutés à l'atelier, on dispose pratiquement toujours les surfaces à souder horizontalement, de manière à pouvoir souder "à plat et sous la main". Ce- pendant, ceci est irréalisable pour la plupart des soudures effectuées sur le chantier et dans certaines soudures spéciales effectuées à l'atelier.
On a essayé dans le passé de résoudre ce problème. Les tenta- tives effectuées dans ce but peuvent se classer dans deux catégories géné- rales. On a tenté d'éliminer ou de combattre la tendance à cet écoulement sous l'effet de la pesanteur en réalisant par exemple un refroidissement prématuré de la soudure; on peut en général faire des objections à ce pro- cédé en raison des défauts qui en résultent, tels que les inclusions de scories et de gaz; on a tenté également de supporter la soudure, pour combattre sa tendance à couler vers le bas,en utilisant des dispositifs à enveloppe ou barrage se déplaçant par rapport aux pièces à souder. Un procédé de ce genre a été décrit dans la demande de brevet belge de la demanderesse du 15 Avril 1954 pour "Procédé et dispositif de soudure".
La présente invention concerne un perfectionnement du procédé décrit dans cette demande de brevet. Elle permet d'obtenir plus simplement un dépôt plus consistant d'une soudure saine et correctement proportionnée, pour lessoudures autresque celles effectuées "à plat et sous la main".
Elle obtient ce résultat par un procédé que l'on appellera "procédé de l'arc comprimé.
Conformément à ce procédé, on comprime et on serre les matières fondues, formées par un arc électrique concentré et submergé, de manière à déplacer la masse du flux liquide sous la forme d'un courant dirigé vers le haut, mais à maintenir le métal fondu sur place et à le supporter au moyen du flux liquide, comprimé, serré et s'écoulant vers le haut. Pour comprimer les matières fondues, on utilise la bande ou courroie élastiquement compressible et réfractaire prévue dans la demande de brevet citée plus haut en référence, en même temps qu'un nouveau canal ou orifice destiné au. fondant liquide.
On a trouvé préférable d'utiliser certaines combinaisons de bandes de transport et de sabots de guidage ou de pression avec cette bande enveloppe et ce canal ou orifice d'échappement du fondant. Ces détails, ainsi que d'autres détails, en même temps que les résultats et avantages obtenus par la présente invention, apparaîtront plus clairement dans la description particulière qui va suivre d'un mode de réalisation préféré du dispositif et du procédé conformes à l'invention.
Cette description se réfère au dessin annexé dans lequel: les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de face et de côté d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 3 est une vue de profil, coupée suivant la ligne 3-3 de la figure 1, de ce dispositif; la figure 4 est une vue de détail à grande échelle extraite de la figure 3 ; lesfigures 5 à 10 sont des vuesprises suivant les lignes res-
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pectives correspondantes de la figure 4; la figure 11 représente une légère variante de la figure 10; la figure 12 est une perspective du dispositif représenté sur les figures 4 à 10; la figure 13 est une coupe faite suivant la ligne 13-13 de la figure 2; la figure 14 représente une légère variante de la figure 13; la figure 15 est une coupe suivant la ligne 15-15 de la figure 2 ;
les figures 16 et 17 représentent respectivement d'autres va- riantes des figures 14 et 15; la figure 18 est une perspective partielle de la bande élastiquement compressible et réfractaire représentée également sur les figures 2, 14 et 15 ; la figure 19 est une vue analogue dans son ensemble à la figure 18, mais représente la courroie de transport sans fin destinée à la bande enveloppe élastiquement compressible; la figure 20 est une vue de détail à très grande échelle extraite de la figure 4. la surface sur laquelle la soudure doit être effectuée est formée par deux plaques S faisant partie d'une enveloppe et disposées dans une position quelconque ne permettant pas la soudure "à plat et sous la main Il; dans le cas présent, ces plaques S sont verticales.
Il s' agit de réaliser une ligne de soudure verticale V. Dans ce but, on fait progresser le long de la ligne V, à la main ou automatiquement,le nouveau dispositif de soudure T, en utilisant des rails appropriés de guidage D et d'autres dispositifs auxiliaires bien connus dans la présente technique, si ces dispositifs sont nécessaires, de manière à réaliser une ligne de soudure rectiligne et correcte.
Le dispositif T comprend deux plaques planes, latérales et verticales, 10 et 11, écartées l'une de l'autre et reliées entre elles par un bloc rigide 12, qui peut faire partie intégrante d'une partie médiale de la première plaque 10 et être fixé à l'autre plaque 11 au moyen de vis 13 ou d'éléments analogues. Le cadre rigide, formé par ces parties 10, 11 et 12, comporte deux axes courts 14 qui s'étendent latéralement à partir de ce cadre dans une direction parallèle ou tangente aux plaques S.
On peut manoeuvrer le dispositif T au moyen de ces axes 14, qui peuvent être engagés, à la main ou au moyen d'équipement mécanique approprié et non représenté, de manière à déplacer le dispositif dans une direction fixe (la direction verticale A sur le dessin), tout en le pressant contre les plaques S, dans une direction sensiblement horizontale B, comme on le voit sur le dessin. La manière exacte d'appliquer cette pression est importante, pour la présente invention, et on va la décrire maintenant en détail.
Quand le dispositif T est pressé contre les plaques S dans la direction B , il prend appui contre ces plaques dans deux zone s superpo sée s:
1 ) Sur deux galets caoutchoutés 15 montés pivotants sur les plaques latérales 10 et 11 au moyen d'un arbre 16 et disposés latéralement à l'extérieur de ces plaques, la ligne d'appui ainsi réalisée étant perpendiculaire à la ligne de soudure V;
2 ) Le long de la face d'un dispositif à sabot de guidage ou pression disposé au-dessus des galets 15 et désigné par le nombre de référence 17.
Ce sabot 17 est articulé par un arbre horizontal 18 entre les
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plaques latérales 10 et 11. La partie inférieure du sabot 17 est sollicitée de préférence vers la plaque S par une force appropriée quelconque, telle que celle exercée par un ressort 19 butant contre le bloc 12. Etant ainsi chargé, le sabot peut se déplacer librement de manière à compenser certai- nes irrégularités inévitables de la plaque le long de la ligne de soudure, tout en continuant à exercer la pression de-maintien nécessaire sur la sou- dure se trouvant en-dessous, grâce à des moyen s intermédiairesque l'on va décrire maintenant.
Le sabot 17 sert à guider une bande ou courroie 20 élastique- ment compressible et réfractaire, de manière que des parties successives de cette bande viennent en contact avec la surface des plaques à souder en des points situés juste en-dessous de l'arc de soudure. Le but de cette opé- ration est de supporter d'une manière adéquate l'arc submergé par le fon- dant, la bande 1 étant continuellement appliquée comme une enveloppe pour supporter les matières fondues produites par l'arc électrique.
De plus, la bande 20 prévue par la présente invention sert également à comprimer succès- sivement les parties inférieures et extérieures de la soudure de manière à déplacer à partir de celle-ci le fondant liquide vers le haut et latérale- ment; le sabot 17 est formé et équipé de manière à permettre au fondant li- quide de s'éloigner de la zone de soudure en passant par un dispositif 21 à orifice d'évacuation. Le métal liquide n'est pas dérangé et une enveloppe mince et uniforme du flux fondu est maintenue en position sur la face ex- térieure du métal, tandis qu'une autre couche mince constituée par du flux relativement froid et non fondu est interposée entre la scorie et la bande.
La couche intercalée de flux froid joue un rôle important com- me isolant calorifique, car les matières dont on dispose pour constituer la bande 20 sont extrêmement compressibles mais ne résistent que modérément à la chaleur. Cette bande doit être protégée contre la chaleur intense dé- veloppée dans la zone de soudure. Des détails ont été fournis à ce point de vue dans la demande de brevet citée plus haut en référence.
Pour atteindre le but considéré ici, il est généralement dé- sirable de former la bande 20 avec des couches juxtaposées 201 et 202 en laine de verre, ces couches étant séparées par une couche transversale con- stituée par une feuille d'aluminium 203 chargée de réfléchir les rayons ca- lorifiques (figures 14 et 15); les couches 201 et 202 sont de préférence liées à la feuille d'aluminium 203. Il peut être aussi désirable, princi- palement quand il s'agit de déposer une ligne de soudure dans une rainure profonde et étroite, de donner à la bande 20 la forme voulue pour que sa partie avant puisse être introduite dans cette rainure en se conformant approximativement à la forme de celle-ci.
Dans ce but, on peut prévoir en- core une autre courroie ou corde 204 disposée le long de la bande 20 et écartée par celle-ci de la zone de soudure, comme on le voit sur les figures 16 et 17. Cette corde 204 peut être compressible, mais doit l'être moins que là bande principale 20; elle est généralement plus étroite que cette dernière. On peut aussi naturellement former les bandes 20 et 204 sous la forme d'une bande unique en une seule pièce ou en plusieurs pièces, mais il est souvent préférable de les faire avancer vers la zone de soudu- re sous la forme de bandes indépendantes, en les maintenant naturellement alignées symétriquement l'une par rapport à l'autre.
Pour permettre à la bande 20 d'accomplir son rôle délicat con- sistant à déplacer le flux liquide tout en supportant le métal fondu, il faut la guider sur le sabot 17 d'une manière particulière que l'on décrira un peu plus loin; il faut également la maintenir avec précision dans une position vraiment fixe par rapport aux plaques S, pendant que le dispositif T se déplace vers le haut. Ces exigences impliquent un mouvement entre la bande 20 et le sabot 17. Pour des raisons qui seront exposées, un tel mouvement est nécessairement d'un type entraînant un frottement de glissement.
D'autre part, la bande 20 doit être constituée par une matière feutrée et d'une manière lâche, qui est susceptible de se désagréger facilement. Pour
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ces raisons, elle est supportée et guidée par une courroie de transport sans fin 22 passant sur le sabot 170Ainsi, le présent procédé,quand il utilise la disposition préférée de courroies, prévoit un nombre considérable de zones successives et en contact mutuel (en se dirigeant vers l'extérieur); ces zones sont:
le métal solide des plaques, le métal liquide de la zone de soudure, l'enveloppe de flux liquide, une enveloppe de flux solide, une première couche de courroie compressible, une couche réfléchissante, une deuxième et une troisième couche de courroie compressible, une courroie de transport relativement résistante, et enfin le sabot solide en métal ou en une autre matière.
La courroie de transport 22 passe sur une partie tabulaire 23 du dispositif T, cette partie étant réalisée par le bloc 12; elle passe ensuite sur une partie de transition 24 du sabot 17, cette partie 24 étant arrondie sans changement brusque de direction mais suivant un rayon de courbure assez faible, la courroie 22 passe ensuite dans un canal 25 lisse, s'étendant vers le bas et concave vers l'avant, qui est prévu dans le sabot 17; de là, elle passe sur un galet cylindrique d'entraînement 26 maintenu par un arbre horizontal 27 entre les plaques 10 et 11, sur un galet analogue de retour 28, et elle revient ensuite sur la partie tabulaire 23. Les galets 26 et 28 d'entraînement et de retour peuvent comporter des joues latérales 29 pour maintenir les brins de la courroie correctement alignés.
Le galet .d'entraînement 26 est entraîné par un moteur à une vitesse ap - propriée, par exemple au moyen d'une chaîne 30 reliant des roues dentées 31 et 32, qui sont calées respectivement sur les arbres 16 et 27. Pour obtenir une bonne adhérence entre le galet d'entraînement 26 et la courroie de transport sans fin 22,on prévoit un galet cylindrique de pression 33 entre les joues du galet d'entraînement. Le galet de pression est supporté d'une manière convenable par un bras ou fourchette 34 articulé sur les plaques 10 et 11 en 35. Pour maintenir tendue la courroie de transport 22, on peut monter le galet de retour 28 dans un berceau 36 qui est sollicité vers l'extérieur par rapport à la courroie 22 , par exemple au moyen d'un ressort 37 butant contre l'extérieur du bloc 12.
On voit ainsi que les surfaces extérieures de la courroie de transport 22 et de la bande enveloppe 20 peuvent être maintenues sensiblement à plat transversalement pendant qu'elles se déplacent sur la partie tabulaire 23 et sur la partie de transition 24 du sabot; cependant, ces surfaces extérieures sont concaves du côté extérieur pendant que ces bandes 22 et 20 traversent le canal 25 et sont en contact avec la ligne de soudure. Ces changements de configuration apparaissent clairement sur les figures 18 et 19. Sur ces figures, on voit pour chaque courroie la partie supérieure sensiblement plane et supportée par la partie tabulaire, et la partie avant concave et guidée par le canal.
La concavité extérieure de la courroie de transport 22 est réalisée et définie par le profil incurvé de la rainure verticale 25 du sabot 17, tandis que la concavité extérieure 205 de la bande 20 est produite et définie parla ligne de soudure déposée, dont la forme dépend principalement de certains détails relatifs au transfert de la chaleur, comme il a été expliqué dans la demande de brevet citée plus haut en référence.
Il est important, pour les buts que l'on se propose ici, que la concavité extérieure ou rigole 205 de la bande compressible 20 soit formée à un niveau aussi rapproché que possible de l'arc X, quel que soit le profil exact de la section horizontale de cette rigole. La proximité entre l'arc électrique et la zone de formation complète de la rigole 205 de la bande 20 est désirable pour comprimer correctement les matières fondues, comme on l'expliquera plus complètement dans ce qui va suivre.
On peut noter cependant dès maintenant que cette proximité désirable est la raison pour laquelle la transition entre la forme non comprimée et la forme effectivement de la bande 20, dans la partie de transition 24,doit être rapide et assez brusque. Une surface supérieure plane
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240 de cette partie de transition 24 doit couper sensiblement (à l'excep- tion d'un léger arrondi du bord d'intersection 241 pour des raisons méca- niques évidentes) une surface 242 avant, verticale et concave vers l'avant, appartenant à cette partie de transition; cette surface 242 se raccorde à la rainure verticale 25, comme on le voit clairement sur les figures 4, 8 et 9.
Les bords latéraux de la surface 242 sont sensiblement tangents à la surface des plaques S, quand on les regarde dans un plan vertical per- pendiculaire à cette surface; le point de tangence est atteint dans une zo- ne 243 se trouvant légèrement en-dessous de la partie supérieure de la par- tie tabulaire 23. Au-dessus de cette zone 243 , ces bords latéraux peuvent être convenablement incurvés comme on le voit en 244 ; de cette zone, ils sont rectilignes et sensiblement verticaux comme on le voit en 245.Le pivot 18 du sabot 17 est disposé à une hauteur voisine de la zone 243 comme on le voit sur la figure 4. De cette manière, on maintient con- stamment une pression adéquate là où elle est la plus désirable, tandis que la partie avant et inférieure 245 du sabot peut s'adapter d'elle-même aux irrégularités de la surface S.
Deux parois 38 et 39 sont prévues sur la partie tabulaire 23 et sont rigidement solidaires de celle-ci; elles s'étendent vers le haut à partir de la partie 23 et définissent entre elles un canal 40 pour le pas- sage des courroies ; lalargeur de ce canal est sensiblement égale à celle de la bande 20. Un raccord 41 d'admission du flux, se présentant sous la forme d'un couloir s'étendant vers le bas, est fixé sur les parois 38 et 39 et entre celles-ci, au-dessus de la partie de transition 24 du sabot.
La paroi arrière 42 de ce raccord comporte un bord inférieur 43,éloigné au- dessus de la partie supérieure 241 de la partie de transition 24, de ma- nière à permettre le passage de la bande 20 avec un léger frottement et à empêcher ainsi les pertes de flux vers l'arrière. La paroi avant 44 du rac- cord 41 comporte de préférence un bord inférieur 45 légèrement éloigné au- dessus du bord inférieur 43 de la paroi arrière 42. Cette disposition per- met le contact d'une masse profonde de flux F avec les plaques S, ceci étant désirable, comme on le sait, pour réaliser une bonne soudure par arc submergé.
L'ajutage 46 de l'électrode E comporte une partie avant 47 tra- versant avec serrage un orifice 48 prévu dans la paroi arrière 42 du rac- cord de flux; il faut prévoir un isolement électrique convenable, si le raccord 41 tout entier est constitué par une matière conductrice. Il faut remarquer ici que le raccord de flux, de même que le sabot, peuvent être constitués par exemple par un métal, du carbone moulé, une matière cérami- que ou des substances analogues.
Un flux F approprié à la soudure par arc submergé, flux appe- lé quelquefois dans ce qui va suivre "flux granulé", arrive d'une source appropriée et non représentée par une conduite souple 49 dans le raccord d'admission 41. Un fil d'électrode approprié, ayant de préférence un petit diamètre comme il a été expliqué dans la demande de brevet citée plus haut en référence, arrive par un organe de guidage 50 dans l'ajutage 46 et se relie à une tête de soudure ordinaire (non représentée).
Pour évacuer les parties fondues formées par l'arc électrique, on a prévu des orifices 21 dans les parois latérales du dispositif T, qui sont fermées par ailleurs.
Chaque orifice d'évacuation 21 est constitué par une sorte de fenêtre à quatre côtés, dont l'un est formé par la surface avant supérieure 51 de la bande enveloppe de compression 20. Cette surface avant supérieure, comme on l'a indiqué, est incurvée suivant un rayon de courbure assez fai- ble, en épousant la forme du bord de transition 241 du sabot 17. Ainsi, chaque orifice 21 comporte un bord 52 inférieur, horizontal et très court,
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qui coupe la surface avant supérieure ou partie de transition 51 de la bande 20, légèrement au-dessus de la zone de tangence 243 entre la bande et les plaques S.
Chaque orifice 21 comporte un bord supérieur 53, horizontal et légèrement plus long, qui est très légèrement éloigné au-dessus de la pointe de l'électrode E; dans certains cas, ce bord supérieur peut même être écarté en-dessous de cette pointe. Le quatrième et dernier côté 54 de chaque orifice 21 est ouvert vers l'avant, si on excepte la surface adjacente des plaques S.
Dans le mode de réalisation représenté, des parties des parois latérales 38 et 39 sont également découpées au voisinage de la zone des orifices 21, de manière à faciliter l'accès, en vue d'une vérification, à la partie supérieure horizontale de la bande 20 et aux autres parties adjacentes du dispositifo
Les côtés horizontaux 52 et 53 de chaque orifice 21 sont représentés comme étant réglables verticalement; ces côtés sont en effet réalisés par des plaques amovibles ou vannes 55 et 56 à la partie inférieure,et 57 et 58 à la partie supérieure;
deux vannes telles que 55 et 57 sont prévues de chaque côté de l'outilo Les vannes supérieures 57, 58 sont représentées comme ayant des extrémités inférieures à bords carrés, tandis que les vannes inférieures 55, 56 comportent de préférence des bords coupants qui sont orientés vers le haut et sont en contact avec la bande 20; ces bords constituent en somme de petites raclettes latéraleso Les quatre vannes sont fixées individuellement sur l'outil T d'une manière permettant leur réglage vertical.
Dans ce but, les côtés du sabot 17 et du couloir d'admission de fondant 41 comportent deux orifices 59 destinés au passage de vis, et chaque vanne 55 à 58 peut comporter deux fentes verticales et allongées 60, de sorte qu'on peut fixer les vannes sur l'outil et les démonter à l'aide de vis 61, en les réglant verticalement d'une manière appropriée.
Fonctionnement.
Pour utiliser le dispositif, on commence par tirer une extrémité de la bande 20 à travers le canal horizontal 40 et la rainure verticale 25, sur la courroie de transport 22 et au-dessus de celle-ci. On presse l'outil T contre les plaques S dans la direction B et on le soulève dans la direction A.
On fait ainsi tourner les galets caoutchoutés 15 et l'arbre 16, de sorte que le mécanisme 30, 31, 32 à roues dentées et chaine fait tourner l'arbre 27 et le galet d'entraînement 26; celui-ci engage la courroie de transport 22,avec l'aide du galet de pression 33, et maintient ainsi la partie avant verticale de la courroie 22, qui se trouve dans le canal vertical 25 , momentanément fixe par rapport aux plaques So Il en. ré- sulte également la rotation du galet fou de retour 28 et une avance continue et progressive de nouvelles parties de la bande 20 élastiquement com- pressible.
La bande 20 se déplace par conséquent horizontalement sur la table 23 dans la direction des plaques S,sous l'ajutage 46 de l'électrode, tandis que le fil d'électrode E et le courant de soudure sont fournis à travers cet ajutage à la zone de soudure et qu'un lit profond de flux F submerge l'arc électrique Xo Celui-ci fait fondre des parties successives de lapointe d'électrode et des plaques S, en produisant une colonne de métal liquide Yo Le métal liquide se solidifie alors graduellement pour former la ligne de soudure Z.
La bande 20 supporte la colonne liquide Y sensiblement de la manière exposée dans la demande de brevet citée plus haut en référencée
La masse protubérante de flux F submergeant l'arc X comporte une surface avant en contact avec les plaques S, une surface inférieure en contact avec la partie supérieure 51 de la bande 20 et deux surfaces latérales qui sont largement supportées par les vannes supérieures 57, 58,
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mais ne sont pas supportées cependant dans la zone des orifices 21. Il ré- sulte de ces conditions qu'une certaine quantité du flux F tend à couler et à s'échapper à travers ces orifices. Cependant, on peut réduire cette quantité de flux par un réglage convenable des vannes supérieures 57 , 58.
Par suite du déplacement du sabot 17 vers le haut et le long des plaques S, il se produit un mouvement relatif des plaques S vers le bas le long de la surface avant du flux F, dans la direction DS , et un mou- vement relatif de la bande 20 vers l'avant, le long de la surface inférieu- re du flux F, dans la direction DB ; ces deux mouvements sont combinés avec un frottement de glissement entre le flux F et les surfaces solides en con- tact. Ces mouvements relatifs avec frottement, en l'absence d'autres for- ces, tendraient à accumuler le flux F dans une petite zone FH, entre la partie de transition 51 de la bande 20 et les plaques S.
Cependant, l'arc X fait fondre continuellement des parties du flux F, ainsi que des parties de l'électrode E et des plaques S. Une partie du flux fondu se mélange avec le métal fondu et se trouve ensuite éjectée en dehors de celui-ci d'une manière connue. D'autres parties du flux li- quide restent séparées. La totalité ou la plus grande partie du flux fon- du s'accumule finalement en une masse fluide cohérente, dont le volume to- tal est considérablement inférieur à celui du flux granulé primitif; les constituants gazeux, s'ils existent, peuvent s'échapper par le haut à travers cette masse granulée. Ainsi, une contraction appréciable réduit le volume de la masse protubérante du flux, en atteignant la zone de l'arc X.
Cette contraction produit dans cette zone un écoulement G du flux vers le bas.
La masse à peu près entière du flux se déplaçant dans l'arc X sous la forme du courant G réapparait en-dessous de l'arc, pour former d'une manière connue l'enveloppe de scories SE de la zone de soudure Y.
Elle réapparait avec un volume considérablement réduit ; par conséquent le flux granulé suit également sous la forme d'un courant H autour de l'arc X. Simultanément, la surface supérieure inclinée 51 de la bande 20 se déplace vers le haut et vers l'avant, dans la direction C, en tendant continuellement à restreindre la partie la plus basse de la zone FH et à la comprimer vers les plaques S. Puisque la matière se trouvant dans la zone FH est en grande partie sous la forme d'une scorie liquide SE, par suite de l'influence décrite plus haut de l'arc X, la pression de la bande 20 tend à déplacer cette scorie vers les zones disponibles de moindre pression, c'est-à-dire vers le haut et latéralement. Ici, l'utilisation des orifices 21 devient importante.
Les zones de faible pression sont créées par ces orifices 21, et la pression mentionnée ci-dessus de la partie inférieure de la bande 20 provoque des courants D de flux liquide vers le haut et latéralement, qui circulent en contre-courant par rapport aux courants GH de remplacement du flux dirigés vers le bas, et s'élèvent en réalité par rapport à la bande 20 et au sabot 17. On a représenté schématiquement les différents courants par des flèches minces, mais ce sont en réalité des courants relativement larges, qui se mélangent mutuellement et maintiennent une circulation du flux fondu dans la zone FH.
L'apparence du sabot 17en déplacement et des orifices 21, pendant un fonctionnement correct, est celle d'un trou de coulée de scories dans un four miniature, déchargeant à l'extérieur un mélange incandescent.
Ce mélange est constitué principalement par du fondant liquide, avec une petite quantité de fondant solide amalgamé ou non. Aucune parcelle du métal de soudure n'est déplacée; cette matière relativement lourde, formée et disposée à une faible distance de la bande 20, est simplement supportée, de manière à ne pas s'écouler vers le bas, par le flux fondu, serré vers l'avant et s'écoulant vers le haut.
Pour former une ligne de soudure Z correcte, lisse et saine, il
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est également nécessaire de ne pas oublier l'effet de refroidissement ap- pliqué à la zone de soudure par le flux granulé F pénétrant dans l'enveloppe de scorie SE, comme il a été expliqué dans la demande de brevet citée plus haut en référence.
En réalité, cet effet de refroidissement est particulièrement accentué dans le présent procédé, parce que, dès que le flux fondu et chaud a été formé, il n'est pas seulement déplacé à l'intérieur de la zone FH du fondant, mais il est évacué entièrement à l'extérieur de cette zone, et il en résulte des écoulements de remplacement GH, positifs et continus, de flux froid à l'intérieur de l'arc électrique et dans la zone FH sous-jacenteo Cet effet de refroidissement constitue une aide distincte pour l'utilisation de la courroie 20, mais doit être combattu du côté de la zone FH où se trouve le métal de manière à empêcher les inclusions de scories et de gazo La chaleur de soudure est fournie par conséquent d'une manière particulièrement concentrée, c'est-à-dire avec une électrode beaucoup plus mince,
une densité de courant beaucoup plus élevée et de préférence une vitesse de déplacement de l'électrode légèrement plus faible que dans les conditions habituelles (les valeurs normales de ces grandeurs étant celles utilisées généralement dans le procédé bien connu de soudure par arc submergé pour la position "à plat et sous la main").
Le résultat global de ce nouveau procédé, tel qu'on vient de le décrire, est la formation d'une ligne de soudure Z lisse et saine, avec une enveloppe de scorie SE mince mais appropriée et protectrice, et avec une couche mince IL de flux granulé entremêlée avec la partie exposée de la scorie. Une enveloppe de scorie SE, même mince, protège le métal chaud en cours de solidification contre l'atmosphère ambiante. La couche de flux IL protège la bande sensible 20 contre la zone chaude de soudure. La bande 20 élastiquement compressible comprime, serre et supporte les couches successives Y,SE et IL (en allant vers l'extérieur),tout en déplaçant le flux fondu en excès et en éliminant ainsi une source d'irrégularité dans la ligne de soudure.
En raison de l'application constante et graduée de la pression de la bande élastique, aucune déformation inadmissible du métal liquide Y ne se produit dans le fonctionnement normal. Cependant, il faut prendre des précautions à ce point de vue, principalement parce que la solidification complète du métal peut se produire seulement à une certaine distance en-dessous de l'endroit où la scorie SE se solidifiée Tout le long de la zone de soudure, il est nécessaire d'éviter une compression excessive ou irrégulière et l'écoulement, l'entraînement et la décharge possibles, qui pourraient en résulter, de certaines portions de métal fondu.
Quand on passe d'une méthode de soudure à une autre méthode (comme cela est fré- quemment nécessaire par exemple quand on remplace une électrode d'un diamètre de 2,38 mm par une électrode d'un diamètre de @ ,17 mm),il en résulte un changement dans la disposition du métal fondu Y par rapport à la bande 20, et pour compenser un tel changement, il faut régler de nouveau la compression élastique appliquée par cette bande. Par exemple, dans le cas mentionné, il peut être extrêmement désirable de remplacer une bande Aircore type 315, comme celle décrite dans la demande de brevet citée plus haut en référence, par une bande du type 316.
De même, on peut avoir à régler de nouveau l'accumulation du flux liquide permise ou imposée dans la zone FH. Par exemple, quand on dépose une ligne de soudure près du fond d'une rainure de soudure profonde, à un endroit où les écoulements de matières fondues sont restreints par les surfaces voisines et adjacentes du métal de base, il est désirable de maintenir dans une position relativement basse les arêtes vives 52 des vannes inférieures 55 , 56o Quand on dépose une ligne de soudure plus près de la surface des pièces à souder, dans les mêmes conditions par ailleurs, il est désirable d'élever au contraire ces arêtes vives.
L'amplitude des réglages verticaux nécessaires est faible; cette amplitude ne put atteindre par exemple, que l'angle formé entre les chiffres 1 et 4 sur le cadran d'une mon-
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tre, cet angle étant considéré sur la portion incurvée de la bande 51; ce- pendant, les effets de ce réglage sont très nets.
Les conditions décrites et existant à l'intérieur de la chambre de l'arc électrique sont représentées schématiquement sur la figure 20, étant bien entendu qu'un certain nombre de détails sont nécessairement hypo- thétiques, puisque les conditions existant réellement dans cette chambre sont invisibles. Pour cette raison, il ne faut pas considérer l'invention comme limitée d'une manière quelconque par les parties uniquement théoriques de l'explication, et du dessin annexé, car ces parties ne sont exposées que pour faciliter la compréhension du dispositif et du procédé exposés ici.
Comme on l'a expliqué dans la demande de brevet citée plus haut en référence, il y a un avantage bien défini à intercaler une couche mince de flux IL et une enveloppe mince de scorie SE, parce qu'une augmentation quelconque de l'épaisseur de ces couches produit inévitablement une augmen- tation de la puissance nécessaire pour les maintenir et par conséquent une irrégularité de la ligne de soudure Z. On comprendra mieux ceci en analysant mécaniquement le métal fondu Y. Ce métal fondu forme en réalité une colonne de liquide dont la mobilité- ou fluidité diminue en allant vers le bas; cette colonne peut avoir une hauteur considérable.
Elle est supportée soli- dement à sa partie inférieure par la ligne de soudure Z solidifiée et en avant par le métal de base de la plaque S, tout en n'étant supportée, sur la face exposée, que par la bande compressible 20, et les couches interpo- sées IL, SE. Dans la disposition de ces dernières matières, il faut maintenir une uniformité raisonnable en ce qui concerne la profondeur, la masse, le poids spécifique, la viscosité, la direction de l'écoulement et d'autres facteurs, si les parties supérieures de la colonne Y ne s'affaissent pas de temps- en temps dans le contenu fluide et plus ou moins élastique de la zone FH, ce qui pourrait provoquer la formation d'une ligne de soudure Z irrégulière et inadmissible.
La colonne liquide Y est plus ou moins fluide, à un endroit quelconque, pendant un certain nombre de secondes, et un affaissement local quelconque de cette colonne se produirait en l'absence de tout moyen et de tout procédé uniforme de support, c'est-à-dire en l'absence du courant D de déplacement des matières fondues, comprimé avec le haut et vers l'extérieur et correctement réglé par le choix d'une bande appropriée 20 et par un réglage correct de la vanne 52.
Un avantage pratique réside également dans le fait que les vannes 52 et 58 sont amovibles et remplagables. Il y a, dans certaines phases de l'opération, une certaine tendance à intercepter la scorie solidifiée ou en cours de solidification sur les surfaces solides où s'écoule cette matière. Chaque fois que ceci se produit, on peut y remédier en enlevant, nettoyant et remettant en place les vannes.
La disposition du mélange de fondant et de métal fondu à l'extérieur peut quelquefois être encore facilitée, si la surface supérieure 51 de la bande 20, dans la zone de transition 24, est inclinée en descendant vers l'extérieur plutôt que vers l'intérieur. La configuration du canal 25 ,dans lequel les courroies 20 et 22 sont conformées pour présenter une concavité vers l'extérieur, s'oppose à cette disposition; il peut donc être désirable de donner à la partie tabulaire 23 et/ou à la partie supérieure 240 de la partie du transition 24 une pente descendant vers l'extérieur, comme on le voit en 23 A sur la figure 11.
L'opération décrite plus haut peut être effectuée d'un seul côté des plaques S ou des deux côtés simultanément. Dans ce dernier cas, les deux sabots 17 se déplaçant sur les faces opposées des plaques S peuvent être disposés exactement ou approximativement l'un en face de l'autre, grâce à quoi des zones Y de métal fondu plus ou moins unitaires se forment conformément au brevet américain n 2.529.812 du 14 Novembre 1950 au nom de Peters. On peut au contraire disposer l'un des deux sabots 17 plus ou moins en avant par rapport à l'autre sabot.
Les variantes à ce point de vue appartiennent au domaine de la pratique et sont déterminées aux mieux
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par des essaiso
On peut modifier les détails du procédé à de nombreux autres points de vue; par exemple on peut utiliser différents types de fils de remplissage ou d'électrodes métalliques, ou même des électrodes en carbone.
On peut obtenir des lignes de soudure horizontales sur des plaques verticales ou des lignes de soudure sous des plaques horizontales, sans modifier sensiblement le procédé et l'équipement décrits. On peut effectuer de nombreux autres changement se
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de soudure, pour la soudure par arc submergé sur une surface disposée autrement que dans la position dite "à plat et sous la main" ,caractérisé par le fait qu' on déplace une zone de soudure sur la surface de la pièce avec un arc électrique submergé par du flux ou fondant, on comprime une partie des matières'fondues formées par l'arc électrique, de manière à déplacer en dehors de celui-ci le flux fondu, sans déranger sensiblement le métal fondu et tout en évacuant en dehors de la zone de soudure le fondant liquide déplacée
2.
- Procédé de soudure selon 1, caractérisé par le fait que, quand on veut effectuer une soudure sur une surface orientée -latéralement, on déplace vers le haut sur cette surface un arc électrique submergé par du fondant, on comprime vers le haut des parties successives de la colonne formée par l'arc, de manière à déplacer ainsi vers le haut et latéralement le fondant liquide en dehors de cette colonne, tout en maintenant sensiblement le métal fondu en position dans celle-ci.
3.- Procédé de soudure selon 1 et 2,caractérisé par le fait qu'on comprime des portions successives des matières fondues formées par l'arc électrique, de manière à supporter le métal fondu, à l'empêcher de s'échapper vers le bas par gravité, à déplacer vers le haut le fondant liquide le long du métal fondu, et à éliminer de celui-ci le fondant liquide déplacé.
4. - Procédé de soudure selon 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour l'opération de compression, une bande longue et flexible, que l'on déroule progressivement contre la ligne de soudure pendant le déplacement de la zone de soudureo
5. - Procédé de soudure selon 1 et 4, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme bande flexible, une bande compressible élastiquement et partiellement comprimée contre les matières fondues.
6.- Procédé de soudure selon 1, 4 et 5, caractérisé par le fait qu'on utilise un arc électrique concentré et submergé par un lit de fondant, et l'on presse des portions successives d'une bande extrêmement compressible et résistant, au moins moyennement, à la chaleur contre les matières fondues formées par l'arc, de manière à supporter le métal liquide, à déplacer en dehors de celui-ci le fondant liquide et à remplacer celui-ci par du fondant froid provenant du lit de fondant.
7. - Procédé de soudure selon 1, 4, 5 et 6 caractérisé par le fait qu'on comprime partiellement la bande réfractaire tout en la pressant contre le métal fonduo
80 - Procédé de soudure selon 1 et 4, caractérisé par le fait qu'on utilise une bande comprenant une couche fortement compressible en contact avec les matières fondues et une couche moins compressible qui donne à la bande son contour avant et qui est éloignée des matières fondues.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.