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"Perfectionnements relati,fs à des machines à turbine ou analogues et à la fabrication d'éléments pour celles-ci."
La présente invention a trait à la fabrication d'élé- ments de machines à turbine et analogues et elle sera décrite ci- dessous dans son application à la fabrication de stators ou de rotors de turbines ou de compresseurs.
Selon la présente invention, un procédé de production
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d'un joint soudé par résistance, par rapprochement simple à pression, qui peut être employé dans la fabrication d'éléments de machines à turbine et analogues, comprend les opérations con- sistant à former dans l'élément à souder qui aurait autrement permis ltévacuation la plus rapide dé la chaleur de la soudure, ' un rainage qui se rétrécit vers le fond du rainage, de manière à produire une série,de portées espacées dont les dimensions et les espacements sont tels que la surface de rapprochement de l'autre élément peut venir en contact, pendant le soudage, avec plusieurs portées, portées qui constituent une aire initiale réduite de contact entre les surfaces rapprochées et se rétrécissent aussi vers les surfaces rapprochées,
à amener ledit autre élément à s'appuyer sur les portées espacées avant le passage du courant de soudage, de manière que les surfaces des portées soient défor. mées par la partie rapprochée dudit autre élément et que le con- tact complet soit obtenu entre les surfaces que doit traverser le courant de soudage, et à amener, pendant le soudage, ltautre élément à s'appuyer sous pression sur les portées espacées rétré- .cies pour pénétrer dans.les portées contre une résistance qui augmente avec la pénétration.
De préférence, ledit autre élément, est amené, lorsqu'il est en voie d'être mis dans la position de soudage dans la machine de soudage, à venir en contact avec les portées avec un léger impact en " écrasnat" les sommets des portées et en créant le plein contact nécessaire entre les surfa ces rapprochées avant l'établissement du courant de soudage.
Lorsqu'il s'agit d'attacher, par exemple, des aubes à- un rotor ou à un stator de turbine ou de compresseur, les portée rétrécies espacées s'étendent au moins partiellement autour d'une surface annulaire de la partie du rotor ou du stator à laquelle les éléments à aube doivent être attachés, lesdites portées ayant la dimension, suivant'la corde géométrique des aubes ,et l'espacement sensiblement moindres que la dimension,
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suivant la corde, de la surface terminale d'un élément à aube et, lors de l'opération du soudage, chacun des éléments à aube est présenté à rapprochement à la surface annulaire de manière à être en contact avec plusieurs portées pendant ,le soudage.
Il faut observer qu'il est difficile d'assurer que l'extrémité de, par exemple, une aube de turbine ou de compres- seur soit en contact convenable avec les portées et l'on trouve que, par l'opération d'écrasement susmentionnée, ces difficultés sont écartées. Si une aube est amenée à toucher les portées sans impact avant l'établissement du courant de soudage, des courants excessifs passent par les portées qui sont en contact convenable et il s'établit des arcs depuis les portées qui ne sont pas en contact convenable et l'on peut obtenir une soudure défectueuse.
Même si une telle soudure défectueuse ne se présente qu'occasion- nellement, il faut observer que, dans la fabrication de, par exemple, un disque de turbine, elle présente un désavantage con- alors sidérable, car le disque doit/être rejeté au rebut.
Selon une particularité de la présente invention, le .premier élément est rainé seulement localement dans la région dans laquelle l'autre élément doit y être attaché, de manière à laisser, par exemple, une surface lisse autour de la soudure.
Par exemple, pour l'attachement d'aubes de turbine à un disque de turbine, les rainures peuvent être fraisées ou autrement for- mées dans des plages localisées, où les aubes doivent être atta- chées aux disques, au moyen d'une fraise ou d'un autre outil approprié dont l'axe est incliné sur l'axe du disque sous un an- gle tel que la ligne centrale du fraisage localisé corresponde approximativement à la position désirée de la corde géométrique de la section de racine de l'aube qui doit être attachée au dis- que.
De préférence, le fraisage ou analogue est effectué de mani. ère à produire une série de rainures parallèles de forme lenticu- laire qui se rétrécissent en profondeur vers le milieu de leur
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longueur et la longueur de chaque rainure est quelque peu plus grande que l'épaisseur correspondante de l'aube à son extrémité de racine. Ainsi, les portées entre les rainures ont leur moin- dre largeur à leurs crêtes au voisinage du milieu de la longueui 'des rainures.
Dans une variante importante, au lieu de fraiser les rainures, on peut les former une opération de pressage en faisant usage d'une matrice trempée pour produire une configura- tion à rainures à l'endroit de 'élément à souder.
Selon une autre particularité de la présente invention, l'appareil de soudage par résistance et rapprochement comprend des supports relativement mobiles destinés à un premier élément et à l'autre élément à souder, un vérin ou un.dïspositif analo- gue destiné à solliciter l'autre élément en contact avec le pre- mier élément, un dispositif destiné à fournir le courant de sou- dage aux éléments et un dispositif de réglage du support qui por- te l'autre élément, grâce à quoi il peut se déplacer jusqu'à une position située au-delà de celle où l'autre élément vient ini- .tialement en contact avec les portées du premier élément, ledit vérin ou 'dispositif analogue étant agencé pour fonctionner de manière que l'aube vienne en contact avec les portées avec un léger impact, de façon à former'une dépression ou un "écrasement" des portées,
s'adaptant à la forme de l'extrémité de racine de l'aube. Le réglage du degré de la pénétration de l'aube dans les portées est obtenu en coupant-le courant de soudage au moment correct et en permettant à la.soudure de se figer, ce qui arrête tout mouvement relatif subséquent de l'aube.et du'disque.
Un-procédé et un appareil selon la présente invention vont maintenant être décrits en détail en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue radiale de la périphérie d'un rotor d'une turbine ou d'un compresseur.
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La figure 2 est une section suivant la ligne 2-2 de la figure 1, représentant une aube en position pour le soudage, mais avant le passage du courant de soudage.
La figure 3 est une vue correspondant à la figure 2, représentant l'aube soudée au 1 ,tore
La figure 4 représente une forme de rainage constituant une variante de celle de la figure 1.
La figure 5 représente schématiquement une forme d'ap- pareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Il est fait d'abord référence aux figures 1 et 2; le- disque ou tambour de rotor est indiqué en 10 et une aube qui doit être attachée au disque ou au tambour est indiquée en 11.
Pour attacher l'aube 11 en position sur le disque ou le tambour 10, on donne d'abord.au disque ou au tambour un rai- nage à sa périphérie, de manière à former une série de portées
12 contre lesquelles les extrémités de l'aube 11 s'aboutent.
Le rainage peut être continu et périphérique, mais, de préféren- ce) comme le montrent les dessins, la périphérie du rotor est rai- née localement,,dans la'région dans laquelle les aubes doivent être attachées. Par exemple, comme le montrent les figures 1 et 2, les rainures 13 sont des rainures parallèles de forme générale lenticulaire qui se rétrécissent en profondeur et en largeur depuis le milieu de leur longueur, et la longueur de chaque rai- nute est quelque peu plus grande que l'épaisseur de la partie rapprochée de l'aube 11. Ces rainures 13 peuvent être produites par une fraise de forme conique dont l'axe est incliné sur l'axe du rotor pendant l'opération du fraisage.
Dans une variante, les rainures peuvent être formées par une opération de pressage en faisant usage d'une matrice trempée et un tel rainage est in- diqué en 14, figure 4, les portées séparant les rainures étant ,pareillement indiquées en 12.
Le rotor 10 et l'élément à aube .11 .sont ensuite montée
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dans un appareil de soudage tel que celui qui est représenté figure 5, et l'aube e.st amenée en position contre le rotor de manière que les surfaces des portées 12 soient légèrement défor- mées de ce fait, pour obtenir un bon contact entre chaque portée et l'extrémité de l'aube 11. On peut réaliser cela en avançant l'aube avec un léger impact ou avec une pression substantielle.
L'effet d'"écrasement" obtenu est représenté d'une manière exa- gérée figure 2,où l'on voit que les parties 12a des sommets des portées en contact avec les aubes sont légèrement enfoncées et ont pénétré légèrement dans les extrémités des aubes. L'effet est aussi représenté dans la partie inférieure de la figure 1, où les impressions faites par l'aube sur les portées sont indi- quées en 12a.
Le courant de soudage est alors amené à passer à tra- toujours vers les éléments tandis qu'ils sont/sollicités l'un contre l'au- tre sous pression et, après le passage du courant pendant le tempe correct, le courant est coupé, mais la pression est maintenue et la soudure est laissée à se figer pour arrêter tout mouvement relatif subséquent de l'aube et du rotor.
Il est maintenant fait référence à la figure 5 ; unecertaine forme d'appareil de soudage, convenant à la mise en oeuvre du procédé indiqué ci-dessus, y est représentée. L'appa- reil comprend une semelle 15 qui porte une table 16 portant le rotor 10, et des guides 17 dans lesquels est engagé un support d'aube 18 pour y coulisser. Le support d'aube 18 porte un étau à aube 19 et est relié au piston 20 d'un vérin pneumatique 21 alimenté en air comprimé par la conduite 22.
Le courant de soudage est amené par des électrodes 23 sous le réglage d'un interrupteur 24 actionné par pression et d'un interrupteur chronoréglé'25. L'interrupteur réglé par pres- sion 24 est réglé par un dispositif détecteur de pression 26, représenté sous forme d'un dispositif à piston et cylindre,et
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le dispositif est relié par une conduite 27 au vérin 21 de ma- nière à fermer l'interrupteur lorsque la pression régnant dans le vérin atteint une valeur choisie.
Le mouvement du support d'aube 18, sous l'effet du
Vérin. 21, par rapport à la table 16, est limité, ainsi qu'il - est dit ci-dessus, uniquement par la solidification de la sou- dure, due à la coupure du courant de soudage par l'interrupteur chronoréglé. ,
On trouve que, par l'emploi du procédé et de l'appareil selon la présente invention, le/nombre de soudures défectueuses , produites, parcomparaison avec les procédés et les appareils an- térieurs,se trouve sensiblement réduit et il faut observer que cela constitue un avantage substantiel pour,la production de ro- tors à aubes, car une soudure défectueuse d'une seule aube né- cessite le rebut d'un rotor complet.
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