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La présente invention concerne la réunion de métaux par soudure par fusion et, en particulier, un procédé de soudure connu sous le nom de soudure à arc immergée
Pour la soudure à arc immergée du décapant pulvérulent ou granuleux ayant une faible conductibilité thermique est appliqué à la face supérieure et à la face inférieure d'un joint à souder, en vue d'éviter l'oxydation et de main- tenir le degré de refroidissement de la soudure à un niveau acceptable.Il a été propqsé d'appliquer, au dos du joint à souder;, le décapant granuleux contenu dans un récipient flexible appliqué contre la face inférieure du joint à soudero Dif- férents moyens ont été décrits pour comprimer le récipient contenant le décapant contre la pièce à souder.
Parmi ces moyens, on peut citer un chargeur contenant le récipient à décapant et repoussé vers le haut par des ressorts; un tube gon- flable comprimant le récipient à décapant ; chargeur relevé à l'aide de coins; des galets à ressortsµ des presses hydrauliques servant à relever un chargeur contenant le récipient à décapant; et des combinaisons de ces différents moyens.
Il a aussi été proposé d'introduire le décapant granuleux, par un tube d'alimen- tation, dans un chargeur pourvu d'un tube à gonfler, les bords supérieurs de char- geur étant en contact intime avec la pièce à souder et le décapant étant comprimé contre le joint à souder par gonflage du tubeo
Ce dernier procédé est destiné à la soudure de tôles minces, et, si on veut maintenir un cordon de soudure de la dimension requise à la face inféri- eure du.joint, la pression d'air dans le tube gonflé doit être comprise entre certaines limites critiquesMéme dans ce cas, et surtout quand il s'agit de sou- dures longitudinales en une seule passe;
, des variations de la pression à l'inté- rieur du tube gonflé et des variations locales de la compression du décapant pro- voquent des variations indésirables de la dimension du cordon de soudure inféri- eureo
La présente invention procure en appareil de soudure à, arc immergé comportant un chargeur destiné à contenir le décapant et comprenant une base ou fond avec un coulisseau reposant sur une surface inclinée, et un moyen pour déplacer ce coulisseau sur la surface inclinée de façon que, lorsque le coulis- seau se déplace sur cette surface, celui-ci s'approche ou s'écarte de l'ouverture du chargeur.
Suivant une particularité de l'invention, le coulisseau comporte une série de surfaces parallèles inclinées se présentant, en section transversale, en substance sous la forme de dents de soie, ces surfaces inclinées pouvant cou- lisser sur des surfaces inclinées correspondantes.
L'appareil comprend, de préférence, un ohargeur avec une base ou fond consistant en plusieurs coins tronqués disposés par paires une face inclinée d'une pièce de chaque paire pouvant coulisser sur une face inclinée de l'autre
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pièce de la paire, de façon quelessmfaces s1.1pér.iro,re ai;
.Inférieare scient ai su1:stancepa- rallèleso Les paires de pièces sont disposées bout à bout avec des paires adja- centes de telle façon que les extrémités minces des pièces viennent porter contre les extrémités épaisses des pièces adjacentes, et les parties d'extrémités du chargeur sont agencées de façon à communiquer un déplacement longitudinal aux pièces inférieures et supérieures à l'aide d'une vis réglableo Le chargeur est, de préférence, usiné dans une barre pleine de support, afin d'obtenir la préci- sion et la rigidité voulueso
L'appareil décrit ci-dessus constitue un perfectionnement par rap- port aux anciens dispositifs utilisés pour réaliser des soudures longitudinales par le procédé à arc immergé,
en ce que des conditions de travail qui étaient considérées jusqu'ici comme critiques sont devenues aussi aisées que dans le cas de t out autre procédé de soudure.
La demanderesse a constaté que la pression appliquée en soulevant le décapant et en le mettant en contact avec la face inférieure du joint de soudure
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n'est pas nécessairement le facteur principal de détermination de la qualité de la soudure. Il faut utiliser du décapant d'une granulométrie donnée à la face inférieure de la soudure.
Au cours de 1'opération de soudure, le décapant se trou- vant immédiatement au-dessous de la zone de fusion fond et les différents grains fusionnent de façon à occuper un volume moindre que la matière granuleuse, ce qui laisse donc un espace libre sous le cordon de soudureoLe cordon inférieur en fusion tombe dans cet espace libre et constitue donc un cordon inférieur de forme régulière à l'état solideo
En utilisant;
, avec l'appareil de la présente invention, un décapant dont on a retiré les plus fines particules, il est possible de produire une va- riété de cordons inférieurs de dimensions différentes,en faisant varier la vi- tesse de soudure et/ou le courant de soudureo Par exemple, en augmentant la cha- leur appliquéeg une plus grande quantité de décapant fond et l'espace libre dis- ponible pour le cordon de soudure augmenteo La présence;
, dans le décapante d'une quantité exagérée de particules fines a pour effet de réduire l'espace libre entre les grains de décapant et l'espace disponible pour le cordon de soudure formé par fusion du décapant diminuée Du décapant de qualité commerciale peut con- tenir des quantités de particules fines pouvant varier à chaque envoie à cause de la fragmentation du produit pendant le transporto Les particules fines sont enlevées avant soudure par tamisage; la matière traversant un tamis à huit mail- les par pouce (3 mailles au cm) est ensuite passée au travers d'un tamis à 20 mailles (8 mailles au cm) et la matière restant sur le tamis est utilisée pour la soudure.
Il est préférable que le décapant soit soulevé mécaniquement sur une distance donnée plutôt qu'à l'aide d'un tube à gonfler qui, comme précitée peut subir des variations de pression, et le récipient à décapant décrit ci-dessus permet de soulever le décapant et de le maintenir appliqué de façon convenable contre la face inférieure de la pièce à souder.
L'appareil convient spécialement pour des tôles minces d'acier de type SAE.4130, l'épaisseur des tôles à souder étant comprise;, de préférenceg entre 0,064 pouce et 0,120 pouce (1,6 et 3 mm.), la vitesse de soudure se situant entre 50 et 70 pouces par minuteg (126 et 178 cm par minute).
Une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention est représen- tée aux dessins annexés;, dans lesquels la figure 1 représente une coupe longitudinale du récipient à déca- pante et
La figure 2 est une coupe transversale du récipient à décapant mon- trant la pièce à souder maintenue en place.
Sur les dessins,un chargeur 1 usiné dans une poutre de soutien plei- ne en acier 2 comporte des parois parallèles et est fermé, à ses extrémités, par des pièces d'extrémité 3 et 4. Le fond du chargeur 1 comprend plusieurs coins 5 mis bout à bout, avec l'extrémité mince de chaque coin posée contre l'extrémité épaisse du coin voisin. Tout déplacement longitudinal des coins 5 est empêché par le fait que les coins extrêmes portent contre la pièce d'extrémité 3 et le prolongement 6 de la pièce d'extrémité 4.
Sur les coins 5 se trouve superposée une seconde série de coins 7 ayant les mêmes dimensions et formes que les coins 5, chaque coin 7 reposant sur un coin 5 avec les faces inclinées en contacta cha- que extrémité épaisse des coins 7 coincidant avec l'extrémité mince d'un coin 50 Les coins 7 sont donc disposés de la même façon que les coins 5, mais en sens opposé.
L'extrémité épaisse de la couche de coins 7 porte contre une vis de réglage 8 dont la tête est pourvue de graduations associées à une pointe repère 9. L'extrémité mince de la série de coins 7 porte contre un plongeur à ressort de rappel 10 de façon que les coins 7 s oient maintenus serrés les uns contre
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les autreso En vissant la vis de réglage 8 vers l'intérieur les coins-7 remon- tent dans la direction de la pièce d'extrémité 4, tandis que ces coins coulissent en même temps le long des plans inclinés constitués par les faces de contact des coins 5 et 7 jusqu'à occuper une position représentée en traits interrompus;, en 11 sur la figure 1. De cette manière, le décapant 12 est repoussé vers le haut.
Afin d'empêcher l'accumulation de petites particules de décapant entre les coins et dans d'autres interstices, un revêtement en caoutchouc peut séparer le déca- pant des coinso
En ce qui concerne le fonctionnement de l'appareil,, le chargeur 1 est rempli de décapant 12 d'une granulométrie voulue et est thermiquement isolé de la pièce à souder 14 à 1 aide de coussins isolants de soutien en asbeste-15 protégés contre l'usure par une lame 13 en acier inoxydable, le joint à souder occupant une position centrale,
relativement au chargeuro La vis de réglage 8 est ensuite vissée de façon à approcher les coins 7 de la pièce d'extrémité 4 afin de communiquer un mouvement ascensionnel au décapant 12 qui est ainsi mis en contact avec la pièce à souder 140 Le joint est ensuite soudé par le procédé à arc immergée des doigts de serrage 16 étant disposés de chaque côté du joint, tout près de celui-ciafin de retenir le décapant à la partie supérieure du jointe Le décapant se trouvant immédiatement au-dessous du cordon de soudure se met à fondre et crée un petit vide dont le volume dépend de la dimension des grains de décapante ce vide étant occupé par le cordon de soudure inférieur 17
En variante;, tous les coins 5 peuvent consister en une seule pièce;
, et il peut en être de même de tous les coins 70 Chacune de ces pièces présente ,donc, .en' section transversale, une forme en substance en dent de scie. '
REVENDICATIONS
1. Appareil de soudure à arc immergée caractérisé en ce qu'il com- prend un chargeur destiné à contenir le décapant comportant une base avec un coulisseau reposant sur une surface inclinée, et un moyen pour déplacer le cou- lisseau sur la surface inclinée de façon que, lorsque le coulisseau se déplace sur la surface;, celui-ci s'approche ou s'écarte de l'ouverture du chargeur.