Procédé de soudage de pièces par fusion et pression. La présente invention, due à M. Henri Lagarde, est relative à un procédé de sou dage de pièces, notamment d'épaisseur rela tivement faible, d'environ 1 à 10 millimètres, dans lequel on fait fondre leurs bords par des flammes réductrices et à haute tempéra ture sortant d'une rampe de chauffage, ces bords étant ensuite pressés l'un contre l'autre. Les machines utilisées jusqu'ici pour l'exé cution de ce procédé n'ont pas permis de réa liser des soudures absolument exemptes d'im puretés par suite de la formation d'un filin d'oxyde sur les abouts chauffés. Il en résulte que les soudures ainsi réalisées n'offrent pas toute l'homogénéité et toute la résistance voulues.
Le procédé suivant la présente invention remédie à cet inconvénient. Il consiste à uti liser au moins une rampe ayant au total la longueur de la ligne de soudage à réaliser et. munie d'au moins un orifice de sortie de gaz, le débit de gaz de la rampe étant suffisam ment grand pour que la surface extérieure du panache de la masse en combustion des gaz sortant de la rampe enveloppe entièrement l'intervalle entre les pièces au niveau de la face supérieure de celles-ci, et consiste égale ment à laisser agir sur la surface du métal fondu uniquement les parties réductrices de la masse de gaz. en combustion qui n'amènent pas sensiblement de fusion ultérieure pen- dant qu'on presse les deus bords l'un contre l'autre.
Si les bords à souder ont une longueur trop grande pour être recouverts par la flamme sortant d'un orifice unique et circu laire, la rampe peut comporter un seul ori fice de sortie, en forme de fente, ou plusieurs orifices suffisamment rapprochés et débitant suffisamment de gaz pour que les surfaces extérieures des panaches des diverses flammes se rencontrent au-dessus de la surface des pièces et enveloppent ainsi l'intervalle entre celles-ci, comme dit ci-dessus; il n'existe ainsi pas d'emplacement par lequel l'air puisse , rentrer entre les bords à souder. On peut aussi utiliser plusieurs rampes, chacune pré sentant plusieurs orifices ou un orifice en forme de fente; dans ce cas, également, les fentes ou orifices doivent être suffisamment rapprochés et débiter suffisamment pour que la condition ci-dessus soit remplie.
Il est d'autant plus facile d'éviter les ren trées d'air que les bords à souder sont séparés par un intervalle phis faible. En pratique, la distance séparant les bords à souder des pièces pendant l'opération de chauffage et. de fusion varie de 0,5 à 3 mm environ pour les épaisseurs de pièces allant de 1 à 10 mm; elle est en général de l'ordre de la moitié de i l'épaisseur dans le cas des pièces minces.
On évite l'oxydation du métal fonda, à. partir du moment où le degré voulu de fa- Sion a été atteint, en laissant agir sur la sur face du métal fondu uniquement les parties réductrices de la masse de gaz en combustion qui n'amènent pas sensiblement de fusion ul térieure pendant qu'on presse les deux bords l'un contre l'autre. De cette façon, le métal fondu demeure constamment protégé de l'air par la partie réductrice des flammes; à cet effet, on peut éloigner de la ligne de sou dage, dans la mesure voulue, la ou les rampes tout en la ou les laissant encore allumées.
On peut, après la fin du pressage, procéder à leur extinction lorsqu'elles sont à une dis tance suffisamment grande des pièces pour que les projections provenant de la ligne de soudage ne donnent pas lieu à des claque ments qui chasseraient hors du joint le métal fondu.
Dans certains cas, on peut avoir intérêt à donner à la ou aux rampes un léger mouve ment de va-et-vient le long de la ligne de sou dage, de façon à uniformiser encore davan tage le chauffage.
Les tôles n'ont pas besoin d'être chanfrei- nées au préalable, mais elles peuvent l'être dans certains cas.
Un exemple de réalisation du procédé, objet de l'invention, est décrit dans ce qui suit Le dessin ci-joint représente, schématique ment à titre d'exemple, nu dispositif à deux rampes oxy-acéthyléniques à orifices mul tiples mises bout à bout, destiné au soudage de deux tôles minces; la fig. 1 est une vue en perspective, la fig. 2 est une coupe per pendiculaire à la ligne de soudage et la fig. 3 une coupe longitudinale partielle agrandie passant par les orifices des rampes et entre les abouts des deux pièces. Suivant la fig. 1, les deux tôles A et B sont placées en regard l'une de l'autre, entre des mâ choires non figurées d'une machine.
Leurs abouts sont à une faible distance l'un de l'autre, et le long de l'intervalle<I>CD</I> qu'elles laissent entre elles se trouvent deux rampes jointives Cl, C, dont la fig. 2 représente la coupe transversale. Dans chaque rampe, le mélange gazeux arrive par un canal K"<I><U>K.,</U></I> et se répartit, de la façon connue, uniformé ment entre les orifices 0l, 02, 03, etc.
(fig. 3) qui sont percés tout près l'un de l'autre, par exemple à 3 mm d'axe en axe; le mélange oxy-acétylénique sort de ces orifices en don nant naissance à ime série de flammes for mées de dards Dl, D2, D3, etc. et de panaches Pl, P2, P3, etc.
suffisamment rapprochés pour que, sous le grand débit du mélange oxy-acé- tylénique utilisé, les panaches se rencontrent au-dessus de la face supérieure des tôles et qu'ils pénètrent dans l'intervalle entre celles- ci pour former une ligne ininterrompue de gaz réducteurs protégeant complètement les parties à fondre ou en fusion contre l'ac tion oxydante de l'atmosphère.
Quand la température de fusion est atteinte, ce que l'on détermine par expé rience, on relève, de préférence automatique ment, à la fois les deux rampes Cl, C2, de façon à ne laisser agir sur la surface du métal fondu que les parties réductrices de la masse de gaz en combustion qui n'amènent pas sensiblement de fusion ultérieure, en même temps que, automatiquement, on presse comme connu, les deux tôles l'une contre l'autre en rapprochant les - mâchoires dans le sens des flèches 1', comme dit plus haut;
une pression d'environ 1 à 3 kg/cm@ comptée sur la surface des abouts non chan- freinés, suffit comme d'habitude.
Des circulations d'eau El, E',. et E2, E'2 empêchent un échauffement exagéré des rampes pendant leur fonctionnement.
Les avantages obtenus par le procédé dé crit consistant en une extrême rapidité d'opé ration moyennant l'alimentation du chalu meau par un débit suffisamment grand de gaz: l'opération dure par exemple de cinq à dix secondes au lieu de une à deux minutes pour le même travail avec les machines anté rieures utilisant la flamme.
En outre, dans le cas de production de bourrelets, on a la possi bilité de contrôler la soudure par simple ins pection visuelle de ceux-ci: en effet, par exemple dans le cas de la figure avec chauf fage d'un seul côté du joint, la seule présence dut bourrelet provenant du métal fondu sous le dard des chalumeaux qui, d'après les expli cations ci-dessus, est sans possibilité d'inclu sion d'oxydes, garantit l'absence de collage;
en outre, la présence du bourrelet sur la face opposée, lequel, étant à une température infé rieure, n'a pas la même forme que le bourre let précédent, garantit l'intensité correcte du pressage des deux pièces. On réalise en même temps une économie de gaz importante, la suppression du métal d'apport et du gau chissement des pièces. La liaison de celles-ci est intime: l'examen micrographique prouve en effet une interpénétration parfaite et l'ab sence de toute discontinuité.
Il en résulte une valeur élevée de la résistance à la traction et au pliage de la ligne de soudure; cette der nière présente une résistance à la rupture toujours au moins égale et presque toujours sensiblement supérieure à celle du métal de base à l'état recuit.
La présente invention s'applique bien entendu, non seulement au soudage des lignes droites, mais au soudage suivant des courbes, par exemple sur des pièces à section circu laire comme pour la réunion d'éléments de tuyauteries, auquel cas il peut être avanta geux de donner un mouvement de rotation aux tuyauteries. Elle s'applique également au soudage de tôles d'épaisseurs différentes.