Procédé de fabrication d'un tube On connaît divers procédés de fabrication d'un tube à partir d'une bande d'acier, rendu étanche et soudé à l'aide d'un métal de liaison tel que le cuivre ou un alliage de cuivre tel que le bronze ou le laiton.
Par exemple, l'un de ces procédés consiste à former le tube à partir d'une bande en acier qu'on enroule et à introduire dans le tube un fil de cuivre ou du cuivre en poudre sur un support qui doit fondre et couler en formant un joint rendant le tube étanche. Une difficulté à laquelle donne lieu ce procédé consiste dans l'obligation de maintenir le joint du tube en bas, ce qu'il n'est pas possible de faire lorsqu'il s'agit d'une fabrication en série. De plus, l'excès de cuivre apparaît sur la surface inté rieure du tube sous forme de nappes ou de gouttelettes.
De plus, dans 1e cas du cuivre en poudre, le support, lorsqu'on le chauffe, fond et coule en laissant subsister des intervalles entre les faces en contact, de sorte que la quan tité de cuivre est insuffisante pour remplir ces intervalles et qu'on n'obtient pas un joint uni forme.
Un autre procédé préconisé consiste à fa briquer des tubes à double paroi à partir de deux bandes, dont l'une forme la couche exté rieure. Au point de vue pratique, il n'est pas possible de fabriquer ces tubes en série avec la certitude que la paroi du tube est à double épaisseur dans toute son étendue. Des varia tions des tolérances de largeur et d'épaisseur des bandes sont inévitables et il en résulte un intervalle entre les bords de la couche inté rieure ou de la couche extérieure. Même si la quantité de cuivre est suffisante pour remplir cet intervalle, la résistance du tube, dans l'in tervalle précité, ne dépasse pas celle d'une seule bande d'acier, étant donné la faible résistance du cuivre.
En outre, si la bande intérieure est trop étroite ou si la bande extérieure est trop large, les deux bandes ne sont pas en contact étroit entre elles.
La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication d'un :tube à partir d'une bande d'acier, visant à remédier aux inconvé nients signalés et caractérisé en ce qu'on fait avancer la bande dans 1e sens longitudinal et, au fur et à mesure de son avancement, on la roule sur elle-même dans le sens de sa largeur d'au moins 720 pour obtenir un tube à cou ches superposées, on fait avancer sur la bande, dans le même sens et avant qu'elle n'ait été complètement enroulée sur elle-même, un ru ban d'un métal de liaison de façon que celui-ci soit pris, une fois la bande enroulée, entre les couches de celle-ci en un endroit éloigné des bords de la bande enroulée,
on agit sur la bande pour que le contact entre ses couches soit tel que, en chauffant le tube pour fondre le ruban, le métal de liaison fondu puisse cou ler entre les couches en contact et remplir com plètement l'intervalle très petit existant entre ces couches, et l'on refroidit enfin le tube de façon à solidifier le métal de liaison.
Le ruban de métal de liaison, par exemple de cuivre, une fois fondu coule rapidement hors de l'espace qu'il occupait à l'état solide et remplit complètement par capillarité l'intervalle entre les couches du tube. La dimension ra diale de cet intervalle est plus petite que celle dudit espace, ce qui facilite l'écoulement par capillarité. Quel que soit le degré de serrage appliquant les faces l'une contre l'autre, il sub siste un certain intervalle entre elles et plus les couches sont enroulées serrées l'une sur l'autre, plus le cuivre fondu a tendance à couler facile ment dans les intervalles étroits. On a constaté que 1a limite de l'action capillaire exercée par le cuivre fondu est d'environ 0,1 mm.
Lorsque le cuivre coule entre les couches du tube, il ne s'écoule pas en dehors du joint. L'écoulement s'arrête à la surface périphérique du tube, en réunissant ainsi complètement, avec certitude, les faces intérieure et extérieure du tube.
L'invention a également pour objet le tube obtenu par le procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste en une bande en acier enroulée dans le sens de sa largeur sur 7200 de manière à constituer un tube à deux couches superpo sées, la portion de bande séparant les deux cou ches à l'endroit du joint s'étendant obliquement et ses deux faces étant en contact avec les bords de la bande, les faces en contact desdites cou ches étant réunies entre elles au moyen d'un métal de liaison. Le dessin représente, à titre d'exemple, des machines pour la mise en oeuvre du procédé revendiqué et deux formes d'exécution du tube revendiqué. La fig. 1 représente, sous forme schémati que, une desdites machines.
La fig. 2 est une coupe transversale d'un tube à un stade de sa fabrication. La fig. 3 représente un four de traitement thermique des tubes. La fig. 4 est une coupe transversale tielle à plus grande échelle du tube fini.
La fig. 5 représente une autre machine pour la fabrication des tubes.
La fig. 6 est une coupe suivant la ligne de la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe à plus grande échelle d'un tube fabriqué au moyen de la ma chine des fig. 5 et 6.
Dans la machine représentée à la fig. 1, une bande en acier 2 est déroulée d'une bobine 1 pour avancer dans le sens longitudinal, entre plusieurs cylindres de façonnage, qui roulent cette bande sur elle-même dans le sens de la largeur d'environ 720,, pour former un tube à deux couches superposées. Un mandrin 4, maintenu par un support 5 s'engage dans l'ébauche de tube formée à partir de 1a bande à l'endroit où celle-ci est encore ouverte, et comporte une portion de bout 6, disposée entre les deux derniers cylindres opposés de façon que ceux-ci compriment fortement l'une contre l'autre les couches du tube.
Un ruban 21 de cuivre se déroule à partir d'une bobine 20 pour être pris entre les cou ches du tube, après être passé sur un tendeur 22. Le ruban de cuivre 21 (fig. 2) est disposé entre la couche intérieure 10 et la couche exté rieure 11 à un endroit éloigné des bords de la bande enroulée, de préférence à 90o de ces bords.
La pression exercée sur le tube par les deux derniers cylindres et par 1e mandrin est telle que les couches du tube, à l'endroit où se trouve le ruban de cuivre, et ce ruban, se dé forment de manière qu'ils soient en contact intime entre eux et que les couches soient, de part et d'autre du ruban, en contact intime entre elles, si bien qu'aucun espace vide ne subsiste, d'une part, entre ces couches et, d'au tre part, entre le ruban et les couches. La fig. 2 représente le tube tel qu'il se présente au moment où il sort des cylindres de façonnage.
La bande est enroulée sur 720e environ, de façon à présenter une couche intérieure 10 et une couche extérieure 11, dont les faces 12 sont en contact. La portion de bande séparant les deux couches à l'endroit du joint s'étend obliquement, comme représenté en 13, et ses deux faces 14 et 15 sont en contact avec les bords de la bande. Les bords sont de préfé rence biseautés de façon à pouvoir s'appliquer étroitement contre la portion décalée 13. Le ruban est en contact avec les couches qui le serrent, de sorte que le tube, pendant son mou vement longitudinal, entraîne le ruban à partir de la bobine. Le tube ainsi formé et le ruban disposé entre ses couches avancent dans le sens longitudinal d'un mouvement continu.
Le tube ainsi formé peut être coupé en tronçons relativement longs, pour pouvoir su bir un traitement thermique. La fig. 3 repré sente un four 25 auquel fait suite un refroidis seur 26 et qui comporte plusieurs tuyaux de guidage 27 le traversant et par lesquels on peut faire passer simultanément dans le four et dans le refroidisseur plusieurs tronçons de tubes. De préférence, on maintient une atmosphère non oxydante ou réductrice dans le four, en y in troduisant par un tuyau d'admission 28 un gaz non oxydant ou réducteur ; on peut ensuite faire brûler le gaz à l'extrémité d'entrée du four.
On soumet le tube à une température suf fisante pour faire fondre le ruban de cuivre sur toute la longueur du tube; le cuivre fondu coule ainsi par capillarité entre les couches du tube en remplissant l'intervalle 30 (fig. 4) existant entre ces couches et en laissant à peu près vide l'espace 21a dans lequel il se trouvait à l'état solide. Dans certains cas, un petit excès de cuivre 31 reste dans ledit espace.
La machine représentée aux fig. 5 et 6 est semblable à la machine décrite ci-dessus et ses organes, qui sont les mêmes que ceux décrits ci-dessus, sont désignés par les mêmes référen ces. La machine des fig. 5 et 6 comprend deux cylindres 36 et 37 destinés à former une rai nure 35 (fig. 7) dans la bande, le cylindre 36 comportant une nervure 38 provoquant le dé placement du métal de la bande et formant ladite rainure dont la section est pratiquement la même que celle du ruban de cuivre. Celui- ci arrive dans la rainure 35 au fur et à mesure de la formation du tube, par exemple au moyen d'un dispositif de guidage 39 (fig. 5).
Cependant, le contact et le serrage par friction entre le ruban et la bande à l'endroit de la rai nure sont suffisants pour tirer le ruban hors de la bobine et provoquer son mouvement con tinu.
Dans la mise en #uvre du procédé, on peut amener les faces de la bande en acier nu en contact direct, en ne formant qu'un intervalle de dimensions très faibles entre les couches d'acier. Ce résultat est avantageux, car ainsi qu'il a déjà élé dit, le cuivre fondu a tendance à couler dans cet intervalle étroit, et le résultat est d'autant meilleur que l'intervalle est plus étroit. La quantité de cuivre nécessaire pour remplir ledit intervalle n'a pas besoin d'être réglée avec une grande précision, car si le cui vre est en excès il reste dans la rainure 35. En effet, le cuivre fondu coule entre les couches par capillarité et ne peut donc pas couler hors du joint ni à l'intérieur, ni à l'extérieur du tube.
Les dimensions du ruban doivent être dé terminées d'après les dimensions. du tube et l'usage auquel il est destiné, pour que la paroi présente, à l'endroit de l'espace qu'occupait le cuivré à l'état -solide, approximativement la même résistance à la traction et à la flexion que le reste de la paroi. En pratique, on détermine la largeur et l'épaisseur du ruban de façon que la longueur périphérique dudit espace ne dé passe pas le quart de la longueur périphérique du tube et que la dimension radiale de cet espace ne dépasse pas le cinquième de l'épais seur de la paroi du tube.
Par les mises en oeuvre du procédé décri tes, on évite de devoir appliquer sur une face de la bande une couche de métal de liaison, ce qui constitue une opération coûteuse. De plus, pour ménager entre les couches du tube un intervalle permettant l'écoulement par capilla rité du cuivre fondu, il n'est pas nécessaire de serrer ces couches aussi fortement que dans le cas d'une couche de métal de liaison. Par suite de la capillarité, le cuivre remplit tout ledit intervalle, assurant ainsi une liaison ininterrom pue entre les couches du tube.
On réalise en outre une économie dans la quantité de cuivre consommée ; .en effet, il suffit d'une quantité de cuivre égale environ au tiers de celle qui est nécessaire pour fabriquer un tube avec une bande recouverte d'une couche de cuivre.
Le tube obtenu présente des surfaces inté rieure et extérieure propres, sans bavure ni saillie.
Bien entendu, on peut employer deux ou plusieurs rubans de métal de liaison, bien qu'on donne généralement la préférence à un seul ruban. Cependant, si l'on désire fabriquer un tube susceptible de résister à de grands efforts de déformation, il peut être nécessaire de ré duire la largeur du ruban, en particulier s'il s'agit de tubes de grand diamètre ; dans ce cas, on utilisera deux rubans décalés angulairement et ayant chacun une largeur à peu près égale à la moitié de celle d'un ruban unique de même épaisseur.
Le métal de liaison, au lieu d'être du cui vre, pourrait être un alliage contenant du cuivre.