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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 immergé, 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 proposé d'appliquer, au dos du joint à souder, le décapant granuleux contenu dans un récipient flexible appliqué contre la face inférieure du joint à souder.
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 à gon- fler comprimant le récipient à décapant, un chargeur relevé à l'aide de coins, des galets à'ressorts, des presses hydrauliques servant à relever un chargeur conge- nant 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'alimentation, dans un chargeur pourvu d'un tube à gonfler, les bords supérieurs du ohargeur étant en contact intime avec la pièce à souder et le décapant étant comprimé contre le joint à souder par gonflage du tube.
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 infé- rieure du joint, la pression d'air dans le tube gonflé doit être comprise entre certaines limites critiques. Même dans ce cas, et surtout quand il s'agit de soudures longitudinales en une seule passe, des variations de la pression à l'in- térieur du tube gonflé et des variations locales de la compression du décapant provoquent des variations indésirables de la dimension du cordon de soudure infé- rieureo
La présente invention procure un procédé de soudure d'un joint métal- lique à l'aide d'un procédé de soudure à arc immergé,
caractérisé en ce que le décapant de soudure appliqué aux surfaces inférieures du métal est granuleux et consiste en des particules d'une dimension telle que celles-ci passent au travers d'un tamis à huit mailles par pouce (3 mailles au cm) mais sont retenues par un tamis à vingt mailles par pouce (8 mailles au cm).
Le procédé de soudure décrit ci-après est un perfectionnement des anciens procédés de réalisation de soudures longitudinales à l'aide du procédé à arc immergée en ce que des conditions de travail qui étaient considérées jusqu' ici comme critiques sont devenues aussi aisées que dans le cas de tout autre pro- cédé 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 sou- dure 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 l'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 soudure. Le cordon en fusion infé- rieur tombe dans cet espace libre et constitue donc un cordon inférieur de forme régulière à l'état solide.
En utilisant un décapant suivant l'invention, il est possible de pro- duire une variaté de cordons inférieurs de dimensions différentes en faisant va- rier la vitesse de soudure et/ou le courant de soudure Par exemple, en augmen- tant la chaleur appliquée, une plus grande quantité de décapant fond et l'espace libre disponible pour le cordon de soudure inférieur augmente en proportion. La présence, dans le décapant, d'une quantité exagérée de particules fines a pour ef- fet de réduire l'espace libre entre les grains de décapant , et l'espace disponi- ble pour le cordon de soudure formé par fusion du décapant diminue.
Du décapant
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de qualité commerciale peut contenir des quantités de particules fines pouvant varier à chaque envoi, à cause de la fragmentation du produit pendant le trans- porto Suivant la présente invention, les particules fines sont enlevées par tami- sage avant d'appliquer le décapant au joint de soudure; la matière traversant un tamis à huit mailles par pouce (3 mailles au cm.) est ensuite passée au travers d' un tamis à vingt mailles par pouce (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 décrit, peut subir des variations de pression.
Le procédé convient spécialement pour des tôles minces d'acier de type SAE 4130, l'épaisseur des tôles à souder étant comprise, de préférence, entre 0,064" et 0,120" (1,6 et 3 mm), la vitesse de soudure se situant entre 50 et 70 pouces par minute (126 et 178 cm. par minute).
Une forme d'exécution de l'appareil convenant à la mise en pratique de l'invention est représentée aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente une coupe longitudinale du récipient à déca- pant, et la figure 2 est une coupe transversale du récipient à décapant montran' la pièce à souder maintenue en place.
Sur les dessins, un chargeur 1 usiné dans une poutre de soutien pleine 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 épais- se du coin voisin. Tout déplacement longitudinal des coins 5 est empêchée par le fait que les coins extrêmes portent contre la pièce d'extrémité 3 et le prolonge- ment 6 de la pièce d'extrémité 4. Sur les coins 5 se trouve superposée une secon- de 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 contact, chaque extrémi- té épaisse des coins 7 coïncidant avec l'extrémité mince d'un coin 5.
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 90 L'extrémité mince de la série de coins 7 porte contre un plongeur à ressort de rappel 10 de façon que les coins 7 soient maintenus serrés les uns contre les au- tres. En vissant la vis de réglage 8 vers l'intérieur , les coins 7 remontent dans la direction de la pièce d'extrémité 4 tandis que ces coins coulissent en même temps sur des plans inclinés constitués par les faces de contact des coins 5 et 7 jusqu'à occuper une position représentée en traite interrompus, en 11 sur la figure 1. De cette manière, le décapant 12 est repoussé vers le haut.
Afin d'empêcher l'accumulation de petits particules de décapant entre les coins et dans d'autres interstices, un revêtement en caoutchouc peut séparer le décapant des coins.
En ce qui concerne le fonctionnement, le chargeur 1 est rempli de dé- capant 12 d'une granulométrie voulue et est thermiquement isolé de la pièce à souder 14 à l'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 posi- tion centrale relativement au chargeur. La vis de réglage 8 est ensuite vissée de façon à approcher les ceins 7 de la pièce d'extrémité 4 afin de communiquer un mouvement ascensionnel au décapant 12 qui est ainsi mis en contact avec la piè- ce à souder 14.
Le joint est ensuite soudé parle procédé à arc immergé, des doigts de serrage 16 étant disposés de chaque côté du -int, tout près de celui-ci, afin 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
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vide dont le volume dépend de la dimension des grains de décapante ce vide étant occupé par le cordon de soudure inférieur 170
REVENDICATIONS.
1. Procédé de soudure d'un joint métallique par soudure à arc immergé, caractérisé en ce que le décapant de soudure appliqué aux surfaces inférieures du métal est granuleux et consiste en des particules d'une granulométrie telle que celles-ci passent au travers d'un tamis à huit mailles par pouce (3 mailles au cmo) mais sont retenues par un tamis à vingt mailles par pouce (8 mailles au cm).
2. Décapant destiné à être utilisé dans le procédé suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en des particules d'une composition convenable et d'une dimension telle que ces particules passent au travers d'un tamis à huit mailles par pouce (3 mailles au cm) mais sont retenues par un tamis à vingt mailles par pouce (8 mailles au cm.).
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