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Kou.au Proo4d' d. rétlOI1 0\1 de Menf2ogaggt c! 'Oio., 8ft 1'CI!1 fi.M.
7 1 'aide de plaouos ftoud4.1 Dar té tory .
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L'invention a pour objet un procédé et un dispositif destiné* à la répara* tion et au renforcement de pièces de fonte à l'aide de plaques et de soudeur par tétons ou bouchon , ainsi qu'un procédé de fabrication de ratérül de
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coulée avec renforcement préventif
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On observe souvent dans des pièces moulées 111 font$ des fissures iniéaira- bleu qui ee produisent lors de la fabrication ou à l'utilisation, et qui sont l'effet des tensions intimes qui Il libèrent Ce défaut se urdleste le plut souvent dans des pièoen lOUIÛ.la II. du chocs thtr81.quN.
telles que les lingc- t1ll%'81 d'aciérie, les ouvu à seoriu et à laitier, etoooo Lorsqu'elle est nécessaire@ la réparation de semblables fissure* untqu mt par soudure est très onéreuse si les parois sont épaisses, car avant de omble à la .oud.l1N, il tout chantroiner largement*
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lorsque la réparation uniquement par soudure est trop coûteuse, l'on 86 contente généralement de boucher la fissura â la soudure à l'intérieur de la pièce et sur une faible épaisseurs puis pour l'eaptcher de s'élargir et de se propager, on a recours i des procédée dite "da réparation mécanique" qui conai.t.nt .
fixer sur la surface extérieure de la pièce et à cheval ouac la fissures un* ou plusieurs plaques d'acier* La fixation de la plaque se fait à l'aide de goujons .", &0111' =foncée ou Tintée dans des trou '001'11'1' perforés dans la chair de la piaott Dans la plaque on a pratiqué au prIa1&- ble des troua ob les goujons doivent pénétrer 1 une foie la plaque aise an placop on mata la tite des goujons ou on les soude à la plaqua.
D'autres méthodes très laborieuses de "réparation micaniquen utilisent un* ou plusieurs barrettes ou clavettes de forme appropriée (queue dtarout à
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chaque extrémité ou renflement sur toute la longueur de deux des côtés) que l'on place et que l'on maintient avec des cordons de soudure dans des alvéole*
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oreuséaa à cet effet ou que l'on enfonce par force dans des embrèvements symétriques de forme correspondant* pratiqués sur les deux ostir de la fissure
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dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle-ci*
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L1 expérience montra que les inconvénients inhérent* aux procédés dite de .réparation mécaniqua" dédits ci-deseus sont t leur coût élevé par suite de leur complexité et l'atfai'oli8888eni que font subir à la pièce réparée les
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=placements creusé pour loger les goujons,
clavettes ou barrettes* Loti goum
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jona sont en outre une oausa d'écaillage. x affat, à chaque effort exercés U<
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s'appuient sur la moitié de la circonférence des premiers filets ou des borda intérieurs non filetés de jeun logements et exercent un bras de levier sur le*
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derniers filets ou sur la partie lisse du fond de la d8i.-oircoDt'NDCI opposée Non seulement les goujons ne desserrent, avaie il I développe ainsi une tension élevée dans une sont réduite de la plaçât an direction de sa surface externe, tension qui et traduit par l'apparition de fissures Minuscule* dans la tonte. qui ne propagent rapidement chaque fois que l'4chal.a.tt¯ent réduit la cohésion du %étal à une valeur inférieure à celle des contraintes locales exercé.. par l'.:rt:h1t' du goujon.
Ce phénomène s'achève, au bout d'un certain nombre de cycles d'emploi de la plaçât par Ilicaillffl du *étal et partant la disparition
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d'una partie du logement du goujon* Ce dernier devient inopérant ainsi que la
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réparation mécanique alla*<t8ma,
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jUOW1 de procédés de réparation connu* ju8qu'. et jour ata supprimé 1m
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inconvénients cités ci-dessus
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Ceci rappel6, la présente invention rétoud d'unt façon simples ettiout et 'OOJ101Ûq,\.\t, le problème de la réparation des fissures lU1"ttM.'D.i dans des pièce* en font@$ et prinoipaltaent dans du matériel de soûlée tel que liagotierta, ouvoit b, laitiers etotiob Rit a pour objet un p1"OO44' J8%'tlOtio=4 de 1'4p&%'&1:
o1- ou de renforcements égaleaent utilisable pour exécuter dos luntmblages, et qui consiste principalement dans l'utilisation de plaquas de ronfeMMent et d'un mode de fixation de ces plaques qui assure, en oours de travail, W1I 'bom1. ré. partition des efforts sur les fixations. Le procédé selon l'1nv.niion est le premier qui permette dtexécuter los réparations sans interrompra pratiquement l# oyolt d'utilisation des pièces de tonte tell.. que les l1naoi1.rt., puisqut leur température résiduelle pendant l'attente entre deux utilisations est pri o1.é8ent celle qui pemet de 3a7.isar la réparation dans les meilleures oondi- tion4 teohn1qe.
poasîblooo L'invention apporte dono un progrès comidérable d'ordre éconotaique aux aciéries et autres industries utilisant du matériel de coulée,, Selon une première caractéristique de l'invention, on post à l'extérieur de la pièce traités sur la fissura à réparer ou dont on craint l'apparition, uns ou plusieurs plaques d'acier fortement chauffées au préalable et per04.. de trous de préférence ronde, ou encore ovales eu oblongs# de dimensions détend nées et destinés ttre remplie de soudure et à fixer ainsi étroitement la plaque oontre la pièce de part et d'autre de la fissurt (voir tift\U't1 1 -i1)
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Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque de renforcement doit opposer à chaque sollicitation une résistance largement suffisante pour
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emptcher la tente de s'ouvrir davantage.
S'il srruit, par exemples d'une lin- gotibre d'aciérie#la planue doit résister aux dilatations auxquelles sont saui.
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miaes les parois de la lingotière lorsqu'on la remplit de métal liquide. La plaque est fixée sur la pièce, de part et d'autre de la tissure, et à une dito
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tance suffisante de celles-cl pour tenir compte de la fragilité du métal$ par un ou plusieurs Otèton4l' de soudure.
Ces tétons de soudure, qui agissent par
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leur résistance intrinsèque, lient intimement le métal de la plaque à celui de
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la pièces grâce aux trou prévu tu cet effets Pour tenir compte des défauts
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locaux éventuels dans la font* ou dans la Mutas* a adoptera Me nue* do sécurité larges Des lît4ptibru épiâtes de 12 tonnes ont donné de très bons résultats après réparation avec des plaques épaisse* de 20 m percé de cha- que cet.
d'un trou de 0 6 t 10 et* pour 10 ar de longueur du fissure* A l'endroit ou la tension est la plu* élevée, on double lira tétons 1ft les \8I1u' dans le lieu horizontal*
Selon une troisième caractéristique de l'invention, on exécute la fixation
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de la plaque, si possible par soudure à chaud, la lOU4ure . froid présentant souvent le double inconvénient d'un prix de revient plus élevé et d'une oindra garantit de tenue.
La soudure à chaud de la font , au contraire# permet dtobteo ni? une excellente liaison sritre le métal de baae et le anal d'apport* à affat, au cours de l'opération de la .0u4\U'1 IL ohaud, la adtal de baae Il trou* va porté IL une tesap4rature IUp'r111.U'8 k celle de son point de fuaion, et la liaison $effectue sur uns profondeur notableo Il en résulta dans l'1ntIJ'loE1t .ouc1U1'too1:
A4ta1 de but une cohésion remarquable assurant une excellente twmo de la réparation* La soudure h froid par oontre, mfint ai elle est exécuté* avec 1M précautions d'urege, fournit une lone da liaison, dite da transition, da très faible profondeur, dure mai. fragile à ai les caractéristiques de 1'4ailtIA- ce à la traction et au ciea1llcent sont meilleures, la. reeilienae est très réduite, en partie à cause dea nombreuses fissures fin... voire Illicroscop1q",... qui sont inévitables avaa ce procède de soudure de la fonte.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison entre la plaque et la pièce à renforcer est; réalisée au moyen de tétons de soudure, remplissant des troua qui ont, de préférence, une fonte ronde, de manière à réaliser Ion conditions optimales de tenue de la plaque et de la soudure pour un volume de soudure dépose le plus économique possible* les troua à souder peuvent aussi
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avoir d1 autres formes (ovale, oblor4u##otoooo)o La quantité de soudure nécessai- re pour fixer la ou les plaques sur la piëoe tt réparer, h renforcer ou IL assen* bler,
est calculée avec une marge de sécurité suffisante par rapport aux efforts mécaniques qu'elle devra être capable de supporter* Le volume de soudure néces- aaire est réparti de chaque cote de la fente en un seul ou en plusieurs endroits
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suivant la d1!1\olUl:l.on ou la forme do la fente ou dos tonton à traiter* C'ont en fonction de la disposition retenue pour la répartition de la muet totale de soudure nécessaire, que l'on effectue le perçage de la plaque ou des plaquée @
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à ,,1;11:
1.411' (voir t1 1 t 4 à< ) 9n 1ftoe 1.. r;l"'axlttur possible de telle nuabre que la plaqua s* trouvant ... .."t1¯i14Ia, aucun 4m tétons de IOwiu.re ne sa trouw sur 1* passage 4# :J( c4 <#*## passant par un téton voisin* z, la M.1's de la tom"@ -an faut loor*n ! t4toa1 dw 1O\Idu.re aupplMsenta1H (voir tiw rl.'.3 ap ant o3atria ndoaasixw paur ipauarr #15 dye 7, r¯J sont ointr4.. si nécessaire pour 4pouHr la tOlU d'O X -fiU .BtoiWMp -|NMP #i npl .1 la fi**=* sa trouve dans un er4o 4m à :pfrplA.
80104 uns caractéristique oompl4llonii.w. de 3;'üw¯*, JAtiA ** rdysrar *et poxtit en cours 4 f 88P1o:!. k uns t pir*twm4 U8 MI .ftttM" de font* de qualité usuallu as prtt8enHrait plus 190 0660: *4 atti ques voulut , ou bien on .-plo1e une qu lit< de MudttM frajtféAfvt J1t8"'" ristiquss rquioMt ou lion ajout* dans le de MW1wN: ,.....:118 précautions 4'UHIt, des corps ou &1U-- Capables due 1.. qualités de r4tract&irltd 8O\\ba1t'-- Le procédé d "j)8nt1# 4.. font*$ eu 4t 1'1tIïfM:O..4: --- 23f *i ig*o.tistt ne exclut pas la bouchas* pti.a,1 i la tMM&tM do la 3w #r r . ts bcschywe lorsqu'il est ÚH8Wn, . -- 1*M' *4OMM *ans.
.'Ut de <'<lM'gir ou de e andix qug4 aurtout q%Mi U *40 *g lgbWg&U l de liwtibroop d#4rlt que le %4t*l (mier ou auto*-) q" IMM 1 *âmtgkt At 00Id. dans la tout*# La p4n4trat1OQ du -'ta1 dqud <htM A* jftWimuw *#*- drait plu* difficile le ddemlut et fonwrsit m nwwuwi Igd9lootwo 1w lââ fat* oorre8poM.nt41 du 1J.GcOt. te b la *tu <fttot gdoxiogà il lO\.I4LI.rt' ohaud si lion roeh*rme It )Mill<MM twMo ?MM 3w'sJ <atpM<ta< tt Peut austi <M<<Mt<t 14 bWM<< de la titra" <WM du alacr lu du 14. tàl '.apport 910ML tÇàât qu'un préchauffais UIIIS. .. 1"-'-.. 100 0 9*r *te# ou tII\OOtI *V<M dts 4hotrt4t. ou 4v..-- 4f."..... jisjeXfcsut tf*i*- 1"11" -k 3"xoid".
Le prisent by<V*t t aussi pour alist me valatte JMt<tM<M<<<Md)e de laid ta otuvrs du prcaidi dsstinatau 1'8IIlo.ro...i ïriv-ut sa ,..... - ..... tsllts que 108 linotibru d'*ei<<ïit< variant* 4utvMt 1.ttMUI la 9*sium des tétons ou bouchon* ,'.ttMW.. 00U8 4e la fdwî tim de 1r les ,11...am., dans les plaques omportant 4.. VOWI suivant l'ittmttao, irdal p1'4&1&'o1.111\ ti.po.... dans le acul* dans lequel Ia 11aeOtüre t *o l4>.
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On obtient tins*, 1* foIM- 44* 04 ba"OhOM ei7A7eT Ut OQ dvl,ta l'apport de .oo.a4 pour le* tKtMMX 4* WNg4i*** t 4m '""'" fttt* la fonction et la fixation 404 1é1ODh q\!t1 paffli de r4Afwmep pu* un* partie seulement du pourtour ou c1.en."-\ .. 19.\.\4 . "IIftU", ow tW* te ou partie de sa hauteur et et. MUix* à Mu i4wmii 1 ,.."'" 4. pitei ttt font* de la lingetUtM rtf la rwdqrfflt p<uf 1 94p*ttt 0* %go 4> *i * tu d'un M4ta1 appropriât, .D'WiN. oaraotw.f.eU..l4h\ ft :\a 4NQ""" ,\Li... axis Des exeetplea d' x4outioa dw aouvaiwhx po.cM4M aau 1 i'iwtnUoa tégt représentas dans les d...1at o1\a .
Juin fieu-0 1 reprisent un* vu* de ta tom it,ix 1r, faute ft,MUr4e (5) @n8 le leM horizontal et t4v*jp* tWt a J1act\\' (1) <ll4e JIU' des 1 obonr , de soeur* (4)* La figure 2 est une ooujpe v tlogo om trapu tri 1 boàblo 1't de soudure (4). 0 44W La figure 3 est un 9fflo xrt.iar t, traiwr de deu .it<)M.t M i t4t as de soudure (4) mmtrut ,iaai,ax ))M<)Mtti do la *roi.4 UM liffltib- ra (1 j t 1'4P&iUWX' iopprMEmiM 4t :La pl",,,,, (&)& &1u1 '\al 1a s*4.U..
#appelée Max de liaison - 4* deux t4t ni de soudure (4) 4au l, étal 4 la Unsoi1:re.
La figure 4 aontre la aou ar 41évtU i du aeu1....... lequel ta $040 fil liBgotUr* i,rrrrt vwn3,tta du <M 4 "1.. l'ta","- et emportant ma 001"1" sur toute ra hauteur.
La f1&v,ft , .., .. ta pian 8lÙ.w.ai ffl de la tlffl 4.
La figure 6 Ut la vue sa 4"'\1. aft8 II\\JMI ..1'\10&1- dlww UI\8OU8t,.
<Mal<< suivait la vui&ate de la 0480 à oauurrra du ,",444 de IltAvtàtîm et comportant m: oorset 2 sur toute aa hauteur La figure T est un 00\.\" suivant dot de la ftom 60 La figure 8 Ut un ooupe affratndit d'UN partit de paroi de liftier* dans un* son* de p:04oonil'l1ntt Ob tom* k l'aide d'une plaque ou d'une trou@ sur un* partie de la hauteur ou d'un 001"18' o<Mplwt< On '1 voit t1&1f8C' la plaque ou. la trotte ou ia oorset à9 les boutons ou titoru ou bossage* do ton- d
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te 5 arrondis à leur base et légèrement évasés 3b Ma ttta, qui rappelle va peu une tlte de rivet La figure 9 mmtre une autre coupe de paroi de 11n&OU're qui a été ow1..
sans plaque ni frotte ni corset, maie avec des bossages sur certain* emplace- Mata oh le renforcement *et souhait*1 pour permettre la fixation avant ou après
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apparition de fissures de plaques (2) ou de frettei perforées suimt itinveam tiont par soudure (8) au la paroi de la 1JJI8Oi1'rt.
La figure 10 représente uns variante du sodé de réalisation de la figure 9,
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dans laquelle la plaque 2 comporte des troua t'YU8llum" 10 est prévu pour que la plaque ne s'applique par étroitement contre la face externe de la
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ln8ntiire.
Sans certaine oae particuliers oh la plaque de rsnforoeaent ne peut tt fixée sur la surface de la lingotière ou de la pièce de fonte, elle peut être emboîtée dans un logement creusé spécialement* On s'efforcera dans un tel ou de remplir tous les vides à la soudure, de manière à réaliser une répartition des tensions la plus homogèns possibles
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Le procédé suivant l'invention s'applique aual1 k ltuemblus entre elles de pièces neuves en fonte, de pièces neuves de fonte avec des pièces d'acier, ou d'un autre métal,
la soudure côté pièce d'acier ou de l'autre métal pouvant
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étre réalisé* suivant une méthode différente ou reaal&oée par une fixation ou une articulation mécanique.
L'expérience a montré que, pour abaisser le prix de la soudure IL chaud, il est possible d'ajouter dans le bain de soudure, avant solidification, des mor- oeaux de tonte ou d'acier, de préférence chauds, de qualité convenablement choisie
Un moyen d'accroître la résista=* consiste à ajouter dans le bain de cou- dure de la fonte ou de l'acier liauide de composition appropriée ou des addi- tiona métalliques ou autres.
Pour améliorer la tenue de la réparation, on ereuae ou on perfore le métal
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de la pièce, sur plusieurs centimètres ai possible, IL limplaceunt des noudum 1'.8 .. exécuter, au préalable.
Pour la fabrication d'une liniptière avec renforcement préventif, on ooule
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la lingotiere dans un %OU* 6 drur lequel sont disposés uns ou plusieurs plaquée ou une ou plu.a1l\U"o f"ttes ou encore un corset oocp1t 2 qui est pourru de trou 3a dans lesquels la font* liquida Pénètre as forment des t<tOM ou. bouchon 3t dont les borda 3 b sont légèrement évudo par rapport aux trous 3a de IWI.n1b, réaliser atu téte rappelant oeil# d'un rivets Il est reunuable que la frotte ainsi obtenue peut 8tH r4&Uodo av \lA nom'bH tro réduit da titona, l'effort da praoontraiata itaat lI1ewc ré- partit De plUt.
l'apport de 1'4liatlAO' de la trotte permet de réduire Ilia paînatu de la paroi de la linxotibre et d'aument., la durée d'utlliottioa du fait qu'il roc été ddoontré par expérience que les linetibres d'aciérie, notamment celles à #paroi relativement âpaiseont offrent u.M résistance in* suffisante aux dilatations :L1" g',alia.rt., permanentes ou non, engandr4ee au soin de la paroi par les chou theraiquea du* aux ooultfaa 1\&00'11.1", dans la dite lingot1"re8