Procédé pour la fabrication d'un tuyau La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un. tuyau dont la paroi comprend au moins deux couches de matière. Celles-ci peuvent être relativement épaisses: par rapport au diamètre du tuyau, de sorte que celui-ci est apte à résister à une pression intérieure relativement élevée et qu'il est, par ailleurs, d'une structure robuste.
Le but de l'invention est de réaliser un procédé dans lequel les surfaces extérieures du tuyau inté rieur se trouvent en contact avec les surfaces inté rieures du tuyau extérieur.
Le procédé selon. la présente invention est carac térisé en ce qu'on introduit dans un tronçon de tube une bande de matière dont les bords longitudinaux sont disposés en regard l'un de l'autre de manière à laisser entre eux une fente, après quoi on réduit le diamètre de l'ensemble au moins jusqu'à ce que les tranches, en regard de ladite bande soient en contact.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une mise en ouvre du procédé selon l'invention.
Dans ce dessin La fig. 1 est une coupe transversale d'un. tuyau extérieur soudé.
La fig. 2 est une vue du tuyau extérieur après avoir subi sa première opération.
La fig. 3 montre une bande recourbée placée à l'intérieur du tuyau extérieur.
La fig. 4 est une coupe transversale agrandie montrant le revêtement sur la bande intérieure. La fig. 5 est une vue montrant le tuyau compo site après l'opération, d'étirage.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 5, mon trant le tuyau après le traitement thermique, toutes les interfaces, étant liées entre elles.
La fig. 7 est une vue du tuyau terminé, étiré à la grosseur voulue. Dans ladite mise en oeuvre du procédé, on com- mence par former un tuyau extérieur 1. Un tuyau de ce genre est représenté à la fig. 1. Il est formé, de préférence, en partant d'une bande de métal tel que, par exemple, un acier approprié. Les bords de la bande s'appliquent l'un contre l'autre et ils. sont réunis par une soudure représentée en 2.
Le tuyau soudé présente un cordon intérieur 3 formé par du métal déplacé sous l'effet de la chaleur et de la pres sion lorsqu'on exécute la soudure 2. L'extérieur du tuyau peut aussi présenter un cordon formé par du métal déplacé sous l'effet de la chaleur. Ce cordon, toutefois, peut facilement être enlevé par usinage ; il est enlevé sur la fig. 1. Ce tuyau soudé peut être exécuté sur une machine électrique à souder les tuyaux, connue des hommes du métier.
On soumet ensuite le tuyau 1 à une opération d'étirage. Le tuyau est étiré à travers une matrice et sur un mandrin. Le but principal de cet étirage du tuyau est de façonner exactement les surfaces intérieures, en déplaçant le métal du cordon inté rieur 3. Ainsi, les surfaces intérieures du tuyau 1 sont lisses sur toute sa circonférence.
On insère alors une bande de métal, désignée en 5, dans le tuyau 1. Cette bande de métal peut avoir une forme recourbée, généralement circulaire, mais ses bords ne se touchent pas. Au contraire, les bords sont maintenus écartés, comme on le voit en 6. La bande 5 est revêtue d'un métal de liaison, au moins sur sa face extérieure, comme on le voit en 8, mais, de préférence, sur ses deux faces, intérieure et exté rieure, le revêtement intérieur étant représenté en 9.
La phase suivante du procédé consiste à sou mettre le tuyau composite, tel qu'il est représenté sur la fig. 3, à une opération de resserrement. Cette opération consiste à étirer le tuyau composite à tra vers une matrice qui appuie sur les surfaces exté rieures et en réduit le diamètre. Cette opération s'ef fectue sans: mandrin intérieur. Dans cette opération de resserrement, l'épaisseur des parois des éléments du tuyau composite ne se trouve pas matériellement réduite. On peut employer d'autres procédés que le resserrement pour réduire le diamètre du tuyau com posite.
On peut obtenir la réduction du diamètre du tuyau par estampage ou par laminage. Toutefois, la réduction des dimensions du tuyau 1 est telle que l'ébauche recourbée intérieure 5 est pressée en forme entière de tuyau, les bords de la bande @ 5 s'appli quant l'un contre l'autre et venant en contact inter- facial comme on le voit en 11.
Les surfaces exté rieures du tuyau intérieur 5 et les surfaces intérieu res du tuyau extérieur 1 viennent en contact serré interfacial, comme on le voit en 12. Cette opération de resserrement est bien connue des hommes du métier et une représentation de la matrice ou des matrices de resserrement ou de filage n'est pas nécessaire.
Le tuyau composite étant ainsi formé, on le sou met à un traitement thermique. Lorsqu'on utilise du cuivre ou un métal à braser, ce traitement thermique est couramment considéré comme un brasage. On fait passer une longueur du tuyau composé, de pré férence dans le sens de la longueur, à travers une zone de chauffage où la température transmise au tuyau est suffisamment élevée pour faire fondre le métal de liaison. Une partie du métal de liaison, lorsqu'il fond, s'écoule par capillarité entre les inter faces 11.
Une partie du métal de liaison entre les interfaces 11 peut venir du revêtement extérieur 8 ou du revêtement intérieur 9. Dans le cas du cuivre, plus les interfaces en 11 et 12 sont amenées en contact serré entre elles, plus la soudure résultante est bonne, et il semble que plus les bords sont serrés l'un contre l'autre, plus la-tendance du cuivre fondu à s'écouler entre eux est grande.
Le tuyau étant ainsi formé, il se trouve achevé. On peut le réduire à toute grosseur voulue, par exemple au moyen d'une opération de resserrement ou de filage dans laquelle, comme il a été indiqué ci-dessus, le tuyau est étiré à travers une matrice qui appuie sur les surfaces extérieures pour réduire le diamètre extérieur du tuyau. Ce resserrement réduit le diamètre intérieur, mais il n'affecte pas matériellement l'épaisseur de la paroi. Il est estimé qu'il peut- être avantageux de don ner un, exemple de grandeurs et de diamètres du tuyau, bien qu'on ne soit évidemment pas limité aux grandeurs indiquées.
On peut exécuter le tuyau soudé de la fig. 1 avec un diamètre extérieur original d'environ 16 mm, l'épaisseur de la paroi étant d'environ 1,25 mm. Ce tuyau est étiré par la matrice et le mandrin de ré duction, par exemple à un diamètre extérieur de 13,6 mm et à une épaisseur de paroi d'environ 1,05 mm. La bande 5 peut avoir une largeur d'en viron 29 mm et une épaisseur d'environ 0,9 mm. Le revêtement de cuivre, lorsqu'on utilise du cuivre, peut être d'environ 60 g par mètre carré de surface. On peut soumettre ensuite le tuyau composite de la fig. 3 à une opération de resserrement jusqu'à ce que le diamètre extérieur varie entre 11 mm et 11,5 mm.
Le tuyau terminé et réduit, comme on le voit sur la fig. 7, peut avoir un diamètre extérieur d'environ 5,6 mm, une épaisseur de paroi d'environ 1,7 mm et un diamètre intérieur de 2,2 mm. La température de l'opération de brasage, lorsqu'on utilise du cuivre avec des tuyaux en acier, peut être d'environ 11200 C.
Il est préférable que les surfaces devant venir en contact interfacial et devant être liées soient net toyées avant l'insertion, de la bande 5 dans le tuyau extérieur, pour enlever l'huile, les poussières, les oxydes et autres corps étrangers. L'épaisseur défini tive de la paroi du tuyau peut être déterminée faci lement, en choisissant l'épaisseur voulue de la bande pour former le tuyau intérieur.
Le tuyau extérieur peut être en métal ferreux tel qu'un acier approprié, et le tuyau intérieur peut, de même, être en acier, avec un revêtement de cuivre, avant le traitement thermique, sur ses surfaces exté rieure et intérieure. On peut employer des matières autres que l'acier, ainsi qu'un métal de liaison'autre que le cuivre.
Le tuyau extérieur ou le tuyau inté rieur peut être en métal Mortel, au cas où l'on dési rerait que le tuyau présente une résistance élevée à la corrosion, soit à l'intérieur, soit à l'extérieur, et la matière de liaison peut être, par exemple, de la bra sure ou un métal de soudure, notamment une sou dure dite dure pouvant être un alliage d'argent sus ceptible de résister à des températures relativement élevées.
Etant donné qu'une seule opération de brasage réunit toutes les interfaces, c'est-à-dire les interfaces du tuyau intérieur et du tuyau extérieur et les inter faces des bords rapprochés du tuyau intérieur, il n'y a pas d'insuffisance de métal de liaison. Ceci est particulièrement important lorsqu'on utilise du cui vre comme métal de liaison.
Lorsqu'on effectue plus d'un traitement thermi que ou opération de brasage sur des tuyaux qui sont en métal ferreux, et que le métal de liaison est du cuivre, ce dernier peut diffuser de telle façon dans le métal ferreux, pendant la période de temps com plémentaire de la deuxième ou opération de brasage suivante, que le joint aux interfaces se trouve appau vri en cuivre et, de ce fait, affaibli. Il peut en résul ter la séparation des interfaces. Par conséquent, l'opération de brasage unique est un facteur im portant.
Il y a lieu de signaler également que les inter faces des bords du tuyau intérieur, lorsque ce tuyau est en acier, peuvent être partiellement réunies par soudure, c'est-à-dire que les surfaces d'interfaces 11 peuvent présenter quelques parties qui montrent un accroissement de la grosseur du grain de métal fer reux dans les interfaces. Il semble que cela soit dû au fait que les interfaces au joint bout à bout sont amenées en contact serré et que la pression n'est pas entièrement supprimée au cours de l'opération de brasage.
Toutefois, cela n'a aucune influence sur le taux de résistance du tuyau. D'autres. parties des interfaces sont pressées ensemble et le métal de bra sure entoure complètement tout endroit où apparait une croissance de la grosseur du grain de métal fer reux dans les interfaces.
Le tuyau qu'on vient de décrire est considéré comme un tuyau pour hautes pressions. -Cependant, le tuyau, avec sa paroi à plusieurs épaisseurs liées entre elles, convient pour le transport de fluides sous des pressions relativement hautes comme, par exem ple, dans les dispositifs, d'injection de combustible des moteurs à combustion interne. En outre, le tuyau a d'ailleurs une structure robuste et il est avan tageux là où l'on a besoin de constructions robustes. Le tuyau présente une grande sécurité contre les fuites, grâce à la combinaison d'une soudure et d'une brasure.
Selon une variante de mise en oeuvre du pro cédé, on peut partir d'un tube formé par une bande de métal courbée transversalement de manière que ses bords longitudinaux se touchent, ces bords n'étant cependant pas encore réunis entre eux comme c'est le cas pour le tuyau représenté à la fig. 1. On introduit dans ce tube une bande de métal, revêtue de métal de liaison, également courbée transversa lement et dont les bords longitudinaux sont disposés en regard l'un de l'autre de manière à laisser entre eux une fente comme c'est le cas pour la bande 5 représentée à la fig. 3.
Ensuite, on fixe l'un à l'autre les bords en contact de la bande constituant le tube extérieur, puis on resserre le tuyau composite obtemi en l'étirant à travers une matrice, et on le soumet à un traitement thermique, comme dans la mise en oeuvre illustrée par le dessin.