Procédé et appareil de soudure à l'arc. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour la soudure à l'arc de métaux, à l'aide d'une électrode cons tituée par un fil métallique fusible, dans le quel un courant de gaz inerte est employé pour entourer l'arc et les parties en fusion de l'électrode et de la pièce à souder.
On a déjà proposé de souder des métaux à l'aide d'une électrode constituée par un fil fusible sous protection d'un gaz inerte mono atomique. Selon les procédés connus, un fil nu est amené à travers un pistolet manuel de soudage jusqu'à un ajutage disposé à l'extré mité avant de ce pistolet. Un courant annu laire de gaz monoatomique inerte est amené autour de la partie du fil qui traverse l'aju- tage. Selon ces procédés connus, le fil est déroulé d'une bobine par des galets entraî nés par un moteur et situés à une certaine distance du pistolet de soudage, le fil étant poussé jusqu'à ce dernier à travers une gaine métallique flexible.
La gaine métallique est placée à l'intérieur d'une conduite métallique pour le gaz et ces deux conduites se ter minent à l'arrière du pistolet. En raison de la distance entre le boîtier du moteur d'en traînement et le pistolet, il se produit un frottement considérable du fil à l'intérieur de la gaine métallique flexible, qui peut sou vent provoquer des courbures du fil, surtout lorsque le fil présente déjà des irrégularités à sa surface ou des parties courbées. Lorsque le fil se coince en se courbant, il se soude sou vent à la paroi de la gaine métallique par suite de courants dérivés, ce qui entraîne une perte de temps et nécessite le remplacement de la gaine métallique.
L'invention a pour objet un procédé de soudage à l'arc de métaux au moyen d'une électrode en fil métallique fusible, selon lequel le fil est amené à un pistolet de sou dage à travers une gaine flexible, le courant de soudage étant appliqué au fil par contact à l'intérieur du pistolet de soudage pour per mettre le jaillissement de l'arc entre l'extré mité du fil et l'ouvrage à souder; un courant. annulaire de gaz inerte passant autour du fil pour entourer l'arc et l'endroit de soudage.
Selon ce procédé, on a cherché à remédier aux inconvénients précités par le fait que, pendant le soudage, le fil est tiré à travers ladite gaine flexible et est ensuite entraîné longitudinalement par une poussée exercée sur le fil en un point situé à l'intérieur dudit pistolet entre l'extrémité de la gaine flexible et l'extrémité du fil où jaillit l'arc de sou dage, le point où s'exerce ladite poussée étant également entouré de gaz inerte.
L'invention a aussi pour objet un appa reil pour la mise en ouvre du procédé pré cité. Cet appareil comprend un dispositif pour amener le courant électrique de soudage à l'électrode filiforme métallique en un point de contact situé entre l'extrémité de la gaine et l'extrémité active de l'électrode, des moyens étant prévus pour faire passer un courant annulaire de gaz inerte le long du fil et à travers un ajutage du pistolet pour protéger l'arc et les parties en fusion du fil . et de l'ouvrage, un mécanisme fonctionnant pen dant le soudage étant prévu pour exercer une poussée longitudinale sur le fil, au voisinage dudit point de contact pour faire avancer le fil au-delà de ce point et axialement à tra vers l'ajutage.
La description qui suit indique, à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, une forme d'exécution d'un appareil pour la mise en auvre du procédé objet de l'in vention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de cet appareil.
La fig. ? est une coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
Dans l'appareil représenté, un fil métal lique W constituant Lune électrode est dé roulé d'une bobine R par des galets entraî neurs G qui font avancer le fil à travers une gaine flexible F dans un pistolet de soudage T. A l'intérieur de celui-ci est disposé un tube de contact C par l'intermédiaire duquel le courant électrique de soudage est, appli qué au fil en mouvement. Un ajutage N est. monté sur le pistolet et sert à diriger un courant annulaire de gaz inerte le long du fil et hors de l'ajutage pour protéger l'are.
A l'intérieur du pistolet T et près du tube de contact C sont montés des galets en traîneurs P actionnés par un moteur IIII placé dans la poignée du pistolet. Les galet.; P exercent une poussée longitudinale au fil en un point voisin du point. d'application du courant électrique de soudure.
Le pistolet est muni d'un canon 10 fixé à une tête 12 concentriquement au tube de contact C. Comme le montre la fig. 3, la tête 12 présente une chambre annulaire 14 qui reçoit un gaz inerte, tel que de l'argon ou de l'hélium, par un tube 15 qui traverse la poignée. La chambre 1.4 répartit le gaz, par des ouvertures 16 disposées tout autour de la chambre, dans le canon 10 à l'extérieur du tube de contact, C.
Le pistolet est en une matière plastique dans laquelle sont noyés le canon 10 et. la tête 13; un ajutage N est. vissé sur la ma tière plastique qui entoure le canon 10, con centriquement à celui-ci et dans son prolonge ment, de manière à amener le gaz du canon 10 le long du fil pour protéger l'arc.
La tête 12 a une ouverture centrale 17 qui reçoit le tube de contact C et une perfo ration plus petite 1.8 par laquelle le fil passe. Un bourrage, tel qu'une rondelle d'étanchéité 20 en caoutchouc, est engoncé dans l'ouv en- ture 17 pour que l'air ne puisse pas entrer avec le fil dans le tube C.
Une console 22 ayant un trou ?3 corres pondant à la perforation 18 est montée sur la tête 12. La partie centrale de eelle-ei ne s'applique pas contre la. console 22 afin de ménager un passage radial 19 entre la cham bre -14 et. le trou 23. Le gaz inerte dans la chambre 14 est sous pression.
Tout l'intérieur du pistolet est rempli de gaz sous pression au moyen d'une alimenta tion distincte en gaz par -Lui tuyau 40. lA corps du pistolet T est rendu hermétique, et une petite quantité de gaz inerte venant de l'intérieur sort par une ouverture 41 autour du fil 'T entrant à. cet endroit.
La console porte une bague de fixation 24 pour le moteur 1I11. Un bras 2.5 fixé à, la bague de fixation du moteur 24 est connecté à un câble d'amenée 26 qui fournit du cou rant électrique par l'intermédiaire du bras 25, de la baguie 24, de la tête 12 et du tube de contact. C, au fil Ïl'.
Le bras 25 porte une paire de pivots ? 7 et 28 sur lesquels sont articulés des leviers 29 et 30 portant des galets de serrage 32 et 33. Les extrémités des leviers 29 et 30 au-delà des galets sont reliées par un ressort tendeur 34. L'arbre du moteur IIII porte un. galet d'entraînement. 35, et les galets 33 et 35 ont des gorges embrassant le fil IV. Le galet de serrage 32 appuie contre l'autre côté du ga let 35, de manière à, équilibrer la pression latérale du galet 33, qui serait autrement supportée par l'axe du moteur. Le moteur aIH est alimenté de courant par un câble 37. Le courant de soudage peut suivre deux autres chemins en plus du chemin principal par le tube de contact C.
Quand le moteur MH n'est pas isolé, le courant de soudage passe du câble 26 par le bras 25, la bague 24, l'arbre d'induit du moteur et le galet 35 pour aboutir au fil W. Si les, pivots 27 et 28 ne sont pas isolés, le courant passe du câble 26 par le bras 25, les pivots 2 7 et 28, les leviers 29 et 30 et les galets 32, 33, 35 pour aboutir au fil W. Suivant ce qui est isolé, le courant de soudage peut suivre un, deux ou trois chemins.
Selon une variante, un sabot de contact 38 monté sur le bras 25 sert à transmettre le courant de soudage du câble 26 au fil en mouvement W. Dans ce cas, les pivots 27 et <B><U>'</U></B>8, le moteur 11ZII et la tête 12 sont isolés électriquement, de sorte que le courant est fourni par le sabot 38 en amont du galet 35 qui entraîne le fil par une poussée longitu- clinale. Le tube de contact C est remplacé par un manchon de guidage 39 en matière élec triquement isolante, de la céramique ou une matière plastique résistant aussi à la chaleur. Avec cet arrangement, on évite tout collage du fil W au manchon de guidage 39.
En fonctionnement, le gaz étant fourni par le tube 15, le moteur étant alimenté et le courant de soudage arrivant par le câble 26, on place le pistolet T de manière à diriger le fil contre la pièce et à amorcer l'arc, et on promène le pistolet le long de la ligne à sou der à une vitesse comprise entre 24 pouces (60 cm) et 30 pouces (75 cm) par minute.
La vitesse d'alimentation en fil, le débit en gaz et l'intensité de courant sont sensible ment proportionnels au diamètre du fil; la tabelle qui suit en donne des valeurs pra tiques:
EMI0003.0004
Vitesse <SEP> Débit <SEP> Intensité <SEP> Diamètre
<tb> du <SEP> fil <SEP> de <SEP> gaz <SEP> de <SEP> courant <SEP> du <SEP> fil
<tb> m/min. <SEP> t/min. <SEP> A. <SEP> <B>MM.</B>
<tb> 3.75 <SEP> 8 <SEP> <B>135</B> <SEP> 1,5
<tb> 6,25 <SEP> 10 <SEP> 240 <SEP> 1,5
<tb> 1,75 <SEP> 15 <SEP> 275 <SEP> 3,0
<tb> 3,75 <SEP> 20 <SEP> 500 <SEP> 3,0