Procédé de fabrication d'un tube. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un tube à partir d'une bande métallique revêtue de cuivre, caractérisé par le fait que l'on déplace la bande longitudinalement, qu'on applique, sur une partie sélectionnée de cette bande, un métal, à, température de fusion inférieure à celle du revêtement de cuivre et qui s'allie avec ce dernier pour former un alliage de brasage, qu'on roule la bande sur elle-même dans le sens de sa largeur sur plus de 360 pour former un tube à couches superposées entre lesquelles se trouve le métal appliqué,
qu'on fait passer le tube dans une zone de chauffage pour l'amener à la température de fusion du métal appliqué de telle faon que celui-ci s'allie au cuivre du revêtement entre les couches et pour faire fondre l'alliage résultant, et enfin qu'on fait passer le tube dans un dispositif refroidisseur pour soli difier l'alliage résultant et braser les couches les unes aux autres.
L'invention a également pour objet un tube obtenu par le procédé selon l'invention, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une bande de métal revêtue de cuivre, en roulée sur elle-même dans le sens de sa lar-, geur sur plus de 360 pour former un tube à couches superposées, reliées entre elles par brasage au moyen d'un métal formant avec le cuivre un alliage de brasage intercalé entre lesdites couches superposées. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques opérations du procédé et un tube obtenu par ce procédé.
La fig. 1 est une vue schématique mon trant la bande passant dans un laminoir pour la mettre en forme de tube.
La fig. 2 représente schématiquement un four et un dispositif de refroidissement pour traiter le tube après qu'il a été formé.
La fig. 3 représente une variante de la zone de chauffage.
La fig. 4 est aine coupe, à plus grande' échelle, suivant la ligne 4-4 de la fig. 1, montrant l'application du métal ajouté.
La fig. 5 est une coupe transversale, à beaucoup plus grande échelle et exagérée, de la bande préparée juste avant qu'elle soit conformée en tube.
La fig. 6 est une coupe transversale de la bande, montrant le tube partiellement formé. La fig. 7 est une coupe transversale du tube terminé.
Sur la fig. 1, on voit la matière en bande, en acier par exemple, mise sous forme de bo bine 1 d'où elle est tirée par des galets de tirage 2. Le corps de la bande 3 (voir fig. 5) est pourvu d'un revêtement de cuivre sur ses deux faces, en 4 et 5. On peut appliquer ce revêtement de cuivre de nombreuses façons, par exemple par dépôt électrolytique. Le revêtement peut être en cuivre commerciale ment pur. Toutefois, il peut contenir des mé- taux alliés au cuivre et l'utilisation du mot cuivre couvre également ce cas.
On ajoute du métal de supplément sur une partie choisie de la bande recouverte, ce métal ajouté, qui est susceptible de former avec le cuivre un alliage dé brasage (étain, zinc), et dont la température de fusion est inférieure à celle du cuivre, est représenté en 6 sur la fig. 5. On effectue cet apport supplémen taire à l'aide d'un dispositif 10 de pulvérisa tion de métal présentant une tuyère 11. Le métal ajouté arrive au dispositif de pulvéri sation, en provenance d'une bobine 12, sous forme d'une bande ou d'in fil amené au dis positif de pulvérisation comme représenté.
L'application de ce métal d'addition sur la bande se fait alors que cette dernière est à plat, et en conséquence le dispositif d'appli cation est placé entre les galets 2 et le lami noir à tube dont il va être question. Comme on le voit sur la fig. 4, la bande 3 passe sous la tuyère 11 du dispositif de pulvérisation. La tuyère est située au voisinage de la partie sélectionnée de la -bande, sur laquelle on doit appliquer le métal d'addition, tandis que le restant de la bande passe sous un écran protecteur 15. On voit en 16 la pulvé risation du métal.
De cette faon, comme on le voit sur la fig. 5, du métal d'addition est. appliqué sur -une partie du revêtement 4, tandis qu'il ne l'est pas sur le côté opposé, laissant le revêtement 5 sous sa forme primitive.
La bande, en- se déplaçant longitudinale ment, passe entre des cylindres biseauteurs 20 qui biseautent ses bords, comme repré senté en 21 et 22. Ce biseau est obtenu, de préférence, par compression en refoulant le métal, et le métal de revêtement 5 reste sen siblement intact sur la face 21, tandis que les revêtements 4 et 6 restent sur la face bi seautée 22.
Evidemment, la représentation des revête ments est fortement exagérée sur les fig. 5, 6 et 7. En fait, le revêtement de cuivre peut avoir une épaisseur telle qu'il donne environ 46,3 g de cuivre par m2 de bande, et cela sur les deux faces de la bande. Il en résulte qu'il faut une très faible quantité d'étain ou de zinc puisqu'il est à souhaiter que le cuivre et le métal ajouté soient dans une pro portion telle qu'ils donnent un alliage de brasage à teneur en cuivre relativement élevée. Toutefois, ceci est sujet à variantes.
Une fois la bande ainsi conformée, elle passe dans un laminoir à tubes représenté d'une faon générale en 25 et dans lequel la bande est mise sous forme de tube.
Le métal ajouté est à ce moment sous la forme solide. Le tu'oe est façonné autour d'im arbre 27 porté par une console 26; cet arbre pénètre dans le tube lorsque la bande est encore ouverte et se trouve- à l'intérieur du tube à l'endroit des cylindres de confor mation finale.
Comme on le voit sur la fig. 6, la. bande est enroulée deux fois sur elle-même, soit sur environ 720 . La fig. 6 représente le tube incomplètement formé pour montrer la posi tion des différents métaux. On constate que la partie non étamée du revêtement de cuivre 4 est disposée superficiellement et constitue les surfaces intérieure et extérieure du tube. Le restant du revêtement 4 recou vert du métal ajouté est disposé entre les deux couches et le métal ajouté 6 commence sensiblement en regard du bord biseauté 21 et v a de là jusqu'au bord biseauté 22.
Lorsque la bande est complètement enroulée et soumise à une pression par le ou les der niers jeux de cylindres du laminoir et que la partie intermédiaire de la bande est déportée de manière que les bords biseautés soient en regard l'un de l'autre, le tube a la forme représentée sur la fig. 7, avec le métal ajouté placé entre les couches.
Une fois le tube ainsi conformé, il est soumis à un traitement thermique. Dans la fig. 2, le tube passe dans un four 30. L'inté rieur de ce four est alimenté en gaz réduc teur ou non oxydant entrant dans le four par le tuyau 31. Le four contient un tuyau de guidage intérieur pour le tube, comme on le voit en 32. Le laminoir et le four peuvent être dans l'alignement l'un de l'autre, de sorte que le tube conformé passe directement du laminoir dans le four.
Toutefois, étant donné que le tube peut être formé à vitesse relativement grande, le four peut ne pas être associé avec le laminoir et un four donné peut être disposé de manière à y faire passer un certain nombre de tubes s'y dé plaçant à une vitesse considérablement moin dre que celle du déplacement dans le lami noir. A la sortie du four se trouve un dis positif refroidisseur de longueur appropriée, pourvu d'une chemise extérieure 33 et d'une chemise intérieure 34, entre lesquelles passe de l'eau qui entre par le tuyau 36 et sort par le tuyau 35.
On a représenté sur la fig. 3 un dispo sitif de chauffage qui peut être utilisé en alignement avec le laminoir. Dans cette forme, le tube est saisi par une série d'élec trodes 40 formant galets; en face de chacune d'elles se trouve un galet 31 d'appui, ces ga- lets-électrodes étant reliés à une source d'énergie électrique représentée par le trans formateur 42. En aval du dispositif de chauffage se trouve un dispositif refroidis seur 43 à chemise d'eau. Dans cette forme d'exécution du dispositif, du courant élec trique passe, dans le sens de sa longueur, dans le tub & polir le chauffer à la tempéra ture de brasage désirée.
Pendant que le tube passe dans la zone de chauffage, le métal ajouté s'allie avec les revêtements en cuivre voisins 4 et 5 et forme sur les interfaces Lui alliage qui fond à une température plus basse que celle à laquelle fondent les revêtements en cuivre superficiels. L'alliage fondu, qu'on peut appeler métal de brasage, lorsqu'il est solidifié après le traite ment thermique, forme une couche 8 de liai son par brasage entre les couches du tube et entre les. interfaces du joint. Une partie du métal ajouté est placée suffisamment près des extrémités des parties biseautées 21 et 22 pour fôrmer un joint brasé, aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du tube, comme. indiqué en 8a et 8b (fig. 7).
De cette façon, le métal de brasage 8 s'incorpore et s'unit au revêtement intérieur de cuivre 4, à l'emplace ment 8 , et au revêtement extérieur de ciïivre 5, à l'emplacement Sb. Toutefois, la plus grande partie des revêtements de cuivre intérieur et extérieur reste solide.
Il en ré sulte un tube revêtu de cuivre soit sur sa surface intérieure, soit sur sa surface exté rieure, soit sur les deux et dont les joints et les couches en cuivre sont réunis par un métal de brasage dans lequel, de -préférence, le cuivre prédomine, mais dans lequel le iué- tal ajouté, à point 'de fusion relativement bas, est en quantité suffisante pour abaisser la température de brasage au-dessous (lu point. de fusion du revêtement de cuivre. Si l'on utilise de l'étain, le métal de brasage de vient une sorte de bronze; si l'on utilise du zinc, le métal de brasage devient une sorte de laiton.
Etant donné qu'il n'est pas nécessaire d'introduire de matière carbonée, en parti culier dans le four représenté sur la fig. 2, ce four est maintenu à l'état propre et, par suite, il n'est pas nécessaire de le démonter fréquemment pour le nettoyer. En outre, étant donné que le revêtement de cuivre extérieur ne fond pas, le four ne recueille pas de particules de cuivre qui pourraient autrement s'accumuiler en morceaux ou en gouttes après un fonctionnement prolongé.
La durée des tuyaux de guidage qui se trouvent dans le four est prolongée, car il n'y a pas de matière carbonée pouvant s'allier au métal de ces tuyaux et, par suite, pouvant abaisser son point de fusion ou nuire autre ment à ce métal. Si le four fonctionne à basse température, sa durée totale se trouve prolongée. Une accumulation de matière car bonée dans le four agit comme isolant, si l'on considère le cas du type de four de la fig. 2, isolant qui augmente la difficulté d'accès de la chaleur au tube. L'absence de matière car bonée, dans le procédé actuel, évite cet incon vénient.
Le problème du refroidissement est également simplifié, car il n'est pas néces saire de refroidir le tube à partir d'une tem pérature aussi élevée, et, par suite, le dispo- sitit de refroidissement peut être plus ra massé. Dans le cas d'un four du type de la fig. 3, les électrodes ne viennent pas au con- tact du métal fondu, mais, au contraire, du revêtement de cuivre superficiel 5 qui reste à l'état solide. Ceci est avantageux, car il n'y a pas de cuivre fondu déposé sur les élec trodes.
Il en résulte un tube amélioré, étant donné qu'il n'est pas chauffé à une tempé rature aussi élevée. Avec la basse tempéra ture de brasage, l'augmentation de grosseur du grain dans la bande est moindre, de sorte que le tube obtenu est fait d'une bande à grain plus fin et, en conséquence, le tube se prête mieux à des opérations . de cintrage et de conformation. Toutefois, le but est d'obtenir im tube avec un joint brasé et, en particulier, un joint brasé avec un alliage dans lequel le cuivre domine, par opposition au simple ressuage ou à la simple soudure des couches les unes sur les autres.
En d'autres termes, les revêtements de cuivre 4 et 5 ne sont pas soudés, mais deviennent partie et, de préférence, partie prédominante de l'alliage de liaison. Finalement, l'identité des différt & ntes mouches de métal dans les interfaces, entre les couches du tube et dans le joint, à savoir les parties du revêtement de cuivre 5, du revêtement de cuivre 4 et du métal ajouté, n'apparaît pas dans le métal de brasage homogène 8.