Procédé de soudure à l'are électrique. Pour la soudure automatique à l'arc élec trique, on opère habituellement de la façon suivante: On utilise une baguette de soudure servant d'électrode .que l'on tient normale ment aux pièces à joindre et l'on fait naître l'arc électrique entre l'extrémité de cette ba guette et les pièces. Cet arc produit la fu sion du métal de la baguette et l'on déplace celle-ci le long du joint pour former la sou dure.
Afin d'éviter une action chimique de l'air sur le métal d'apport, ce qui .aurait pour résultat de provoquer des -craquelures -d'oxyde et de nitrate -et l'altération des propriétés physiques et chimiques de ce métal, on utilise couramment :des baguettes enrobées ou des enveloppes de gaz ou -des matières pulvéru lentes ou encore d'autres milieux protecteurs qui maitiennent le métal en: fusion à l'abri de l'atmosphère ambiante.
L'alimentation de la baguette de soudure en courant électrique se fait généralement à proximité -de .l'arc et l'on règle l'intensité du courant de manière que le dépôt de métal se fasse à une vitesse uniforme. Les appareils que l'on utilise couramment dans ,ce but pré sentent une complication certaine et, de plus, le mécanisme d'alimentation n'est pas en rap port avec la sensibilité de l'arc, ce qui en traîne un retard constant du réglage de la longueur -de l'arc.
Il est par suite difficile d'obtenir des résultats uniformes .en particu lier lorsque les pièces à travailler ont une épaisseur qui atteint ou dépasse un @centi- mètre. Enfin, les dépôts successifs ,qui per mettent d'atteindre -des résultats satisfaisants sont nécessairement faibles, -ce qui a pour eon- séquence un prix élevé de la soudure déposée.
On a également proposé -d'utiliser une ba guette enrobée seulement sur une partie de sa section de façon à ménager, le long de cette baguette, une bande de métal- nu; pour effec tuer la soudure, on place cette baguette le long .du joint des deux pièces à souder, la par tie dénudée étant en dessus et on établit le contact .d'alimentation ù une -certaine distance de l'extrémité de la baguette. On fait ainsi jaillir un arc électrique à cette extrémité:;
le métal fond d'une manière progressive et on déplace le contact d'alimentation d'un mouve ment discontinu le .long de la. bande dénudée de la. baguette. Ce procédé n'a pas donné en tière satisfaction, car les enrobages qui ne sont pas conducteurs de l'électricité, ont une influence sur l'arc électrique et nuisent à tison uniformité en cours" d'opération et ait surplus la bande dénudée ne peut pas être protégée efficacement à moins de faire appel à un autre milieu protecteur ou à une enveloppe susceptible de dégager un gaz inerte.
L'invention a pour objet un procédé de soudure à, l'arc électrique, en particulier pour la soudure automatique, caractérisé en ce que l'on pratique, sur les champs ,des pièces à sou der, des amorces formant, suivant le joint de ces pièces, une rainure du côté de la face an- t6rieure des pièces, l'espace entre ces amorces étant bouché du côté de la face postérieure par une bande dorsale appliquée en dessous des pièces à souder, en ce qu'on place dans la rainure une baguette de soudure nue de sec tion correspondant à celle de ladite rainure,
reposant sur des bandes isolantes dont l'épais seur détermine la longueur de cet arc, en ce qu'on fait arriver le courant à la baguette par une pièce de contact sur la. partie supérieure de celle-ci, pièce de contact que l'on déplace le long de la baguette pour la maintenir à dis tance<I>voulue. de</I> l'arc et en ce qu'on fait jaillir l'arc dans un milieu isolant protégeant ses pôles contre l'atmosphère.
On peut donner aux amorces un profil tel que, du côté de la face postérieure des pièces à souder, ces amorces forment deux lèvres minces rapprochées sans se toucher.
Les bandes isolantes sur lesquelles repose la baguette de soudure peuvent être consti tuées par une matière susceptible d'être dé truite par l'arc.
On peut faire jaillir l'arc dans un milieu isolant dissimulant complètement cet arc et prévoir une capacité limitant ledit milieu iso lant, qui peut être constitué par une matière pulvérulente inerte. On petit faire arriver le courant par une pièce de contact, qui s'applique sur la face supérieure de la baguette de soudure et en épouse la forme.
L'avantage du procédé suivant l'inven tion est de cacher complètement à la vue l'arc en cours d'opération, ce qui supprime la né cessité d'une protection spéciale des yeux de l'opérateur.
De plus, grâce à 1'utili-sation d'une baguette métallique nue, il est possible de déterminer exactement à l'avance les con ditions de réglage qui assureront la régula rité de l'arc pendant toute, l'opération et par suite d'effectuer la soudure :sous de plus fortes intensités et avec de plus grandes vi tesses de dépôt;
on petit atteindre ainsi des vitesses de 18 à 30 mètres à l'heure et l'ana lyse chimique dit métal déposé montre que la protection contre l'atmosphère est si parfaite que la teneur en carbone du dépôt est sensi blement le double de celle que l'on pouvait obtenir par les procédés connus, la soudure étant au surplus réalisée d'une façon parfaite ment saine, dépourvue de craquelures et ne contenant qu'une quantité très faible d'azote.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de moyens pour la mise en ocuvre du procédé suivant l'invention.
La. fig. 1: est une vue perspective de l'as semblage des pièces à souder avec baguette de soudure et contact mais avec des amorces faites dans le milieu isolant et limitant hori zontalement la largeur .du bain de métal fondu: la fig. 2 est une vue analogue avec arra chement: la fig. <B>3</B> est une vite en bout en coupe d'itn réservoir cylindrique monté de façon à pouvoir tourner pour la soudure d'un joint rainuré:
la fi-. 4 est une coupe transversale à tra vers les pièces à souder et la baguette de sou- , dure préparée pour la soudure par le procédé de soudure à l'arc en milieu isolant; la fi-. à est une vue analogue à la fig. 4 d'un autre assemblage; la fi-. 6 est une vue analogue à la fig. 5 montrant comment on utilise une baguette de soudure mince; la fig. 7 est une figure analogue aux fi-. 4, 5 et 6 montrant l'utilisation d'une baguette ronde;
la fig. 8 est une coupe longitudinale ca ractéristique suivant la ligne 8-8 de la fi-. 4, et la fig. 9 est une vue schématique mon trant le dispositif de dissimulation de l'arc avec milieu isolant constitué par un gaz tel qu'un gaz absorbant l'oxygène.
Dans une première forme d'exécution re présentée au dessin, la fig. 1 montre les pièces à souder 1 et 2, dont les champs sont Chan freinés ou rainurés de façon à former des lèvres 3. -et 4 qui sont placées à proximité l'une de d'autre sans se toucher, le jeu ménagé entre ces lèvres étant fermé par une bande dorsale 5 appliquée sous les pièces.
Une ba guette de soudure 6 de ,section ovale est alors placée dans la rainure de -soudure ainsi for mée -et, comme représenté, elle y est supportée par des isolateurs 7 placés à intervalle, ces isolateurs ayant une épaisseur choisie suivant les dimensions de la baguette à utiliser, la. na ture du métal à souder, la valeur du cou rant, et servant à maintenir une longueur d'arc fixe entre les pièces de métal à souder 1. et 2 et la baguette de soudure.
A la partie supérieure des pièces 1 et 2 sont placées deux pièces longitudinales 8 et 9 distantes l'une de l'autre et soudées par point ou fixées de toute autre manière sur Tes pièces à travailler et servant, comme on -le décrira, à former un réceptacle pour la matière pulvérulente inerte telle, par exemple, que le mélange:
EMI0003.0017
Amiante <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 700 <SEP> gr
<tb> Ferro <SEP> manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1750 <SEP> "
<tb> Silice <SEP> (flint) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3500 <SEP> "
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> magnétique <SEP> (Fe3O4) <SEP> . <SEP> 1'750 <SEP> "
<tb> Bioxyde <SEP> de <SEP> -manganèse <SEP> .(MnO,) <SEP> . <SEP> .
<SEP> 1750 <SEP> " ,Sur le -dessus de la baguette de soudure 6 est placé un contact 10, qui se déplace en même temps que les pièces à une vitesse relative en. rapport avec la vitesse de dépôt calculée d'après la valeur du courant utilisé et la di mension de la baguette employée.
On a représenté à la fig. 2 une soudure ; partiellement achevée, .la partie -achevée étant indiquée en; 11 et étant recouverte ,comme on le verra par une croûte de scorie 12' prove nant,de la fusion de la matière isolante 13 qui arrive à travers la tubulure 14, en quantité ;
que l'on peut régler par un robinet 15 (voir fig. 3<B>)</B> entre l'extrémité de la baguette 6 où se produit l'arc et la pièce de contact 10, et en quantité suffisante pour remplir sensible- ment l'espace compris entre les pièces 8 et 9, et dissimuler complètement l'arc à la vue en le protégeant en même temps contre. l'atmo sphère.
La soudure une fois terminée, ce qui peut être obtenu en un seul mouvement de la pièce de contact 1<B>0</B> ou peut être réalisé à, l'aide de baguettes 6 successivement placées de façon analogue, on enlève la bande dorsale 5 par burinage ou de toute matière ana logue et l'on dépose une soudure de finition.
A la fig. 4, on a représenté deux pièces 16 et 17 dont l'espace ,compris entre les lèvres 18 et 19 -est bouché par une bande dorsale 20 et qui comporte une baguette de soudure rec tangulaire 21 placée,dans- la rainure ainsi for mée et isolée de ces pièces par des dispositifs isolants 22 qui peuvent être soit -des bandes discontinues comme représenté aux fig. 1 ou 2, soit une bande ininterrompue, si on le dé sire.
Cette baguette de soudure 21 est dimen sionnée de façon à dépasser suffisamment la surface du métal voisin l'6 et 17 de façon que lorsqu'elle fond -sur place, -elle assure le rem plissage de toute la rainure, compte tenu de l'espace occupé par la matière isolante 22 in terposée, qui est brflée ou consumée au cours de l'opération. Ceci est ëgalement vrai des.
types représentés aux fig. 5, 6 et 7 qui ne diffèrent que par .la forme et sont, par suite, repérés parles mêmes chiffres qu'à la fig. 4.
A la fig. 8, on a représenté un réservoir cylindrique disposé en vue de la soudure à joint rainuré. Dans -ce cas, le contact 10 est placé à la partie supérieure de l'appareil et immédiatement en avant -de .lui se trouve la tubulure ,de .décharge 14 avec son robinet 15 pour 7e dépôt de la quantité nécessaire de ma tière pulvérulente formant scorie ou d'une autre matière isolant l'arc.
Les pièces 8 et 9 maintenant la matière inerte sont, dans -ce cas, soudées par point au corps du réservoir et ont une forme annulaire. La baguette de -soudure 6 est en deux parties réunies en deux de leurs extrémités 23 par un point de soudure ou analogue et l'extrémité 24 de départ -est séparée de l'extrémité qui sera soudée en dernier lieu par une très faible distance, mais cette dernière extrémité porte, soudée sur elle, une languette 25 qui est rele vée vers le haut, comme représenté, de façon que, ans la position finale, le contact 10 puisse monter sur cette languette;
cette extré mité .est isolée de la partie cylindrique du corps par des ponts 26 qui franchissent la rainure-amorce. L'ensemble du corps cylin drique repose sur des galets<B>27</B> dont l'un porte une poulie 28 reliée par une courroie 29 à la poulie 30 du moteur 31 de façon à assu rer l'entraînement qui sera décrit ci-après en référence à la fig. 9.
Si l'on se reporte maintenant à la fi-.<B>9,</B> on a. représenté sur cette figure un corps cy lindrique analogue à, celui qui -est représenté à la fi-. 3, mais l'appareil comporte un boî tier 32 entourant le contact 10 et portant une tubulure d'arrivée de gaz 33 au lieu d'une tubulure de matière solide. Ce boîtier entoure l'arc de toute part et reste fixe, tandis que l'on fait tourner la. pièce cylindrique de la manière décrite à propos de la. fig. 3.
Toute fois, la vitesse du mouvement de la pièce cy lindrique peut être réglée par le contrôle de la vitesse -du moteur électrique 3'1 par l'inter médiaire du courant de l'arc si on le désire, de telle façon que la vitesse relative soit réglée automatiquement.
Bien :que pour la mise en ouvre -de l'in vention on n'ait décrit qu'une forme d'obten tion du mouvement relatif du contact 10 et de la pièce à souder, comme représenté à la fi-. 3, on peut obtenir ce mouvement de bien d'autres façons, ainsi, par exemple, par dé placement du contact 10 et du distributeur de matière inerte au moyen. d'une vis sans fin, ou bien l'on peut faire mouvoir la pièce au moyen d'une vis sans fin.
La matière pulvérulente peut également être placée d'avance au-dessus de la baguette et de la rainure sur toute la longueur et le contact 1.0 peut avoir une forme telle, par exemple celle d'un coin, qu'il se fasse son chemin à, travers la matière pulvérulente.
Il est préférable de donner à la rainure une faible largeur par rapport à sa profon deur. On a utilisé avec satisfaction des ba guettes ovales de 6 X 12 mm pour la sou dure de plaques de 19 mm, avec une profon deur de rainure de 12 X 6 mm de largeur et sous 1100 ampères et, comme on l'a dit pré- cédemment, on a pu atteindre, en faisant. le dépôt en. une seule fois; des vitesses de sou dure de 18 à 30 mètres par heure.