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"PROCEDE DE SOUDURE ELECTRIQUE PAR COURANT HAUTE FREQUENCE APPAREL POUR LA REALISATION DE CE PROCEDE ET PRODUIT EN RESUMTANT".
L'invention est relative à un procédé de soudure électrique, à un eppareil pour la réalisation de ce procédé et au produit en résultant, Plus particulièrement, elle comprend le soudage au moyen d'un courant alternatif de fréquence rela- tivement élevée et le principe de l'invention est spécialement applicable à la production intensive de tubes soudés par rap- prochement dans lesquels il n'y a pas formation de bavures à l'endroit du joint et dans lesquels le calibre est maintenu en principe uniforme sur toute la longueur.
le joint ou son- dure étant parfaitement continu, présentant une texture métalli- que uniforme et une même densité métallique
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Bien que l'invention soit décrite en combinai- son avecun appareil particulièrement destiné à la production de tube* soudés par rapprochement*il est entendu que le principe de l'invention peut être appliqué à des usages autres que ceux décrits ici.
Le sondage, tel qu'il a été réalisé Jusqu'ici en ce qui concerne la fabrication de tubes soudés par rappro- chement, est principalement fond sur les principes exposés dans le brevet aux Etats-Unis N 658.741 du 25 Septembre 1900 au nom de Monsieur Otto PARPART. Avec l'appareil PARPART, la production de tubes est comprise entre 4 m.5- et 6 mètres à la minute, mais cette, vitesse de production est modifiée par l'épaisseur des tubes et la qualité de soudure désirée,
Lorsque le soudage est effectué à des vitesses inférieures, le métal peut fondre et brûler à proximité du joint.
Au vitesses inférieures, une jonction parfaite des bords rapprochés estinvariablement accompagnée par uneex- pulsion de métal au-dessust et au-dessous du jointe formant ainsi une bavure assez forte qui exige un usinage ultérieur être lorsque des tubes'de calibre normal doivent/produira. Lorsqu'on a recours à une vitesse deproduction plus élevée, la nature de la soudure se trouve influencée d'une manière préjudiciable, le joint ou soudure étant interrompu en certains points et les tubes obtenue n'étant pas satisfaisants pour de nombreux usages industriels.
la soudure produite par l'opération de soudage présente une texture et une densité de métal uniformes le long de la ligne de soudage, tandis qu'en ayant recours à des vi. tesses de production plus élevées la soudure, produite le long d'une bande de matière à former les tubes de largeur plus
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étroite, présente des zones de densité plus grande et moins grande ou des zones dans lesquelles 1'action de soudage a eu lieu et des zones dans lesquelles les conditions de soudage sont défectueuses et où le joint est complètement ou partiel- lement non soudé.
Dans un appareil à souder proposé postérieurement à oelui de PARAPART, la vitesse de déplacement du tube a été augmentée jusque un point ou la formation do zones plus for- tes et plus faibles le long du joint sont une caractéristique du produit. Dans le procédé PARPART et dans la variante de ce- lui-ci, telle qu'elle est exposée dans le brovet aux Etats-Unis
N 1.388.434 du 23 Août 1921 au nom de Monsieur JUHNSTON l'ap- pareil est destiné à fonctionner avec un courant alternatif de 60 cycles par seconde et ordinairement de 12000 à 15000 ampères sont employées à 1 volt.1/2.
Dans le procédé mentionné en dernier lieu, une vitesse de 18 mètres à la minute pout être atteinte et le produit ainsi obtenu est caractérisé par une soudure ayant des variations dans la texture et la densité du métal qui sont synchrones avec les impulsions individuelles du courant.
Dans le procédé décrit en premier lieu, une onde calorifique uniforme se propage progressivement le long du joint à souder et dans le procédé décrit en second lieu une onde calorifique variable ou sujette à fluctuations se propage ' le long du joint à souder. Chacun des procédés mentionnés ... donne un tube qui produit un type différent de tube, celui de PARPART présente une forte bavure continue s'étendant au-dessus et au-dessous du joint et le procédé mentionné en second heu donne un tube présentant une bavure interrompue de petites dimensions
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ainsi que des variations dans la texture du métal avec des zones alternantes de densités plus grande et plus faible le long de la soudure.
Pour de nombreux usages, des tubes d'un calibre en principe uniforme sont nécessaires et on doit avoir recours à l'usinage des tubes présentant de fortes bavures, lorsque les tubes doivent être soumis à un traitement par des acides, préalablement à certaines utilisations industrielles, ou lors- qu'ils doivent être employés comme conduits pour des fluides, il ne doit pas y avoir de discontinuité dans le joint ou d'interruption partielle de la soudure, car il peut en résulter à un moment quelconque accroissement d'un défaut caché.
La présente invention a pour but:
1 - de prévoir un procédé et un appareil pour la production intensive de tubes, dans lesquels la soudure pré- sente une texture et une densité uniformes du métal et qui sont en outre exempts de bavure sur un côté ou l'autre ou sur les deux côtés de la soudure.
2 - de contrôler la distribution de la chaleur de soudage aux borde rapprochée du métal par l'emploi de courant de fréquence appropriée plutôt que par de simples changements dans le volume du courant avec une fréquence 'de courant fixée pour tou's les usages à 60 sycles par seconde comme dans la fa- çon de procéder actuelle.
3 - de prévoir un type perfectionné d'appareil qui est de construction compacte et ne comporte aucun dispo- sitif gênant à sa partie supérieure, permettant ainsi d'obser- ver et de contrôler facilement l'opération de soudage et d'uti-
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liser en même temps de courts oonduoteura aboutissant aux élec- trodes, cet appareil étant également construit de manière à permettre le réglage facile des organes actifs.
4 - de produire un type perfectionné de tube ne présentant pas de forte bavure et dont la soudure est en prin- cipe de la même épaisseur quele métal- constituant les tubes, la soudure ayant* sur toute sa. longueur une texture et une den- sité uniformes.
5 - de biseauter les bords du métal constituant les tubes et de maintenir la fente ou oint soudé centré entre les électrodes pendant le déplacement rapide du tube au moyen de guides fixes.
D'autres buts et avantages de l'invention appa- raîtront au cours de la description qui suit Pour l'obtention des résultats indiqués, l'invention consiste en des moyens, en un procédé et en un produit comme décrit en détail ci-après.
Le dessin annexé et la description qui suivent indiquent en détail certains moyens et un procédé pour la réa- lisation de l'invention, ainsi qu'un produit en résultant, ces moyens, ce procédé et ce produit ne représentant toutefois que plusieurs des diverses applications du principe de l'in- vention.
Dans le dessin:
La fig, 1 est une vue schématique d'une disposi- tion des divers circuits électriques qui peut être employée dans un appareil pour réaliser le principe de l'invention, y compris ceux d'un appareil auxiliaire pour fournir à ce premier appareil un courant haute fréquence de volume constant.
La fig. 2 est lune vue de côté montrant l'appareil
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à souder en combinaison avec des rouleaux transporteurs dis- posés sur les côtés opposés de cet appareil.
La fig. 3 est!une vue en plan de dessus de l'ap- pareil perfectionné pour la production intensive de tubes sou- dés par rapprochement.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne 4-4 des fige, 3 et 5, en regardant dans le sens des flèches.
La fig. 5 est une vue,on coupe verticale faite suivant la ligne 5-5 de.la fig. 4, en regardant dans le sens des flèches.
Les fige* 6 et 7 sont des* coupes transversale et longitudinale à plus grande échelle montrant la texture micros- et copique en travers/le long du joint ou soudure de tubes pro- duits à la vitesse de 4 m.50 par minute avec un courant altr- natif de 60 cycles par seconde et de 12000 à 15000 ampères à 1 volt 1/2.
Les figs. 8 et 9. sont des coupes transversale et longitudinale à très grande échelle, montrant la texture microscopique en travers et le long du joint ou soudure de tubes produits à la vitesse de 18 mètres par minute avec un courant alternatif de 60 cycles par seconde et de 12000 15000 ampères à 1 volt 1/2.
Les fîga.110 et 12 sont des'coupes transversale et longitudinale à très grande échelle, montrant la texture microscopique en travers et le long du joint ou soudure de tu- bes produits à la vitesse de 18 mètres par minute avec un cou- rant alternatif de 300 cyclespar. seconde et de 12000 à 15000 ampères à 1 volt 1/2.
Comme spécifié ci-dessus. le procédé, l'appareil
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l'appareil et le produite objets de la présente Invention,sont basés sur ltemploi d'un courant alternatif de fréquence rela- tivement élevée,' Le terme "haute fréquence" tel qu'il est em- ployé dans cette description se réfère à la fréquence élevée employée dans la soudure électrique, c'est-à-didre de fréquence mesurée en centaines de cycles* plutôt que les hautes fréquen- ces utilisées dans d'autres industries, par exemple dans les communications radiotélégraphiques et radiotélêphoniques,
dans lesquelles des fréquences mesurées en milliers de cycles sont communes* Les lignes industrielles de distribution fournissent généralement du courant alternatif d'une fréquence de 60 cycles par seconde et, par'des transformateurs appropriés, le voltage désiré pour la soudure électrique, telle quelle a été réalisée jusquioi, peut être facilement obtenu, Lorsque la soudure par courant haute fréquence doit pêtre effectuée, comme dans le( procédé décrit ici, des sources spéciales d'alimentation de courant approprié;
doivent être prévues. En dehors du fait qu'il est désirable de disposer d'un courant de fréquence vou- lue, il, est désirable p'our obtenir un produit de qualité uni- forme de fournir un courant' constant aux électrodes,
Une disposition d' appareil propre à fournir un ' courant de la nature voulue aux électrodes est représentée fig. 1, dans laquelle un alternateur monophasé 1 est actionné par un dispositif moteur approprié, représenté schématiquement sous la forme d'un moteur 2 à vitesse réglable, alimenté par des lignes extérieures 3.
L'enroulement inducteur 4 de l'alter- nateur peut être alimenta par une excitatrice portée par l'ar- bre de 1 alternateur, ou.peut être, comme représenté dans le dessin, alimenté par des' canalisations de force motrice ou
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d'éclairage 5 à courent contint
Le courant fourni par 1' alternateur est amené par un conducteur 6 aux enroulements primaires 7 d'un trans- formateur de courut contins 8, de type conventionnel et l'enroulement secondaire 9 est porté par un support équili- bré 10,'pour le changement automatique de position,
à volorta L'enroulement secondaire 9 est relié par un conducteur 11 à l'enroulement primaire d'un transformateur-réducteur 13 qui est logé à l'intérieur du bâti de fondation de l'appareil à souder perfectionnée Le -secondaire 14 de ce transformateur comprend une seule spire et est relié à ses extrémités aux électrodes, respectivement ainsi qu'il va être décrit.
L'appareil décrit .peut être destiné à produire un courant de toute fréquence et quantité prédéterminées, mais on a constaté qu'un courent alternatif ayant une fréquence de 300 cycles par seconde alimenté aux électrodes à environ
15000 ampères et à un voltage d'environ 1 volt 1/2, lorsqu'il est convenablement appliqué à un métal pour tubes, d'épaisseur
20, déplacé dans le trajet du courant à la vitesse de 18 Mètres à la minute.
produira une soudure présentant une, texture, et une densité uniformes lelong du joint et qui sera continue et ininterrompue sur toute,' sa" longueur. Cette soudure aura , en principe l'épaisseur du métal constituant le tube, comme indiqué ci-après et peut être accompagnée par la production d'une légère bavure d'importance négligeable existant princi- palement sur le côté extérieur du joint, adjacent aux élec- trodes. Toutefois., il y a lieu de bien remarquer que cette bavure est droite et continue sur toute la longueur du joint.
Le-ferma *' grande vitesse" employé dans cette description se réfère au mouvement relatif du métal constituant
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les tubes transversalement 90. trajet ou parcours du courant# mouvement qui s'effectue à au moins deux fois la vitesse em-
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ployée avec les machinas PABME2!, dans lesquelles des vitesses de 4 m,80 à 6 mètres par minute ont été utilisées dans la production de soudure continue.
La vitesse â* opération. dépen- dra naturellement de nombreux facteurs tels que ltépaîsseur du métal constituent les tubes la nature du métal employé, le nombre d'alternances du courant de soudage, la constance du courant employé, Inefficacité des conducteurs de courant
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et des électrodes et du fait que les organes de l'appareil peuvent se prêter plus ou moins à un fonctionnement rapide et continu.
Le présent procédé comprend 1*'emploi d'un courant et alternatif haute fréquence pour le soudage électrique/consiste établir une corrélation telle entre ce courant -et la vitesse
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de ddplaoemenàu métal devant constituer les tubes à travers 7:. trajet ou parcours du,' courant, que lteffet de chalffage de chaque impulsion recouvre partiellement celui de lyimpul¯ .-sion précédente, afin qu'une température en principe constante soit maintenue progressivement .la long du joint et que la soudure résultante ait $a principe l'épaisseur du métal du tube.
L'effet de chauffage aux crêtes des impulsions successives de courant est ainsi combiné avec les caracté-
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ristiques de conservation' de chaleur du métal;, avec la radia" tion de chaleur due à la conductibilité thermique du métal et avec la vitesse de déplacement du métal devant former les tu- bes à travers le trajet ou parcours du courants, alune façon
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si exacte qu'une température en principe oons-tante non sou mise à des fluctuations ea/fc maintenue au point de soudure et
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le produit ne présente pas les caractéristiques d'un effet de soudage revenant à intervalles ou de variations de température.
En outre,' il n'y a pas d'expulsion de)métal sous la formé d'une forte bavure, continue au-dessus et au-dessous du joint ou d'une bavure interrompue d'une nature quelconque indiquant des fluctuations de température se produisant en synchronisme avec les impulsions de courant.-Théoriquement, il n'y a peut être pas de température, absolument constante dans le monde physique, mais le terme employé dans cette description se ré- fère à une température qui est constante en tant qu'il est possible de la mesurer ou en tant qu'elle est prouvée par,ses effets physiques.
Par l'équilibre des divers facteurs qui entrent dans la productoi d'une soudure électrique, on main- tient une température d'une uniformité telle qu'elle agit d'une manière continue progressivement le long du joint de la même manière que le ferait une température dépendant d'une source de courant continu et constant avec une vitesse uniforme de dis- persion de chaleur. Il y a lieu d'indiquer sous ce rapport que des conditions pratiques dans l'établissement de l'appareil empêchent l'emploi d'un courant continu constant dans ce but.
Il n'est pas possible xX non plus d'utiliser dans l'état actuel de l'industrie un courant redressé à sens unique au lieu du courant alternatif décrit ici,
Ayant maintenant décrit d'une manière générale le principe de la présente invention et son mode d'utilisation appliqué au soudage de tubeson va maintenant décrire en détail l'appareil perfectionné pour la production de soudures électri- ques et particulièrement destiné à former une soudure par rap- prochement dans un tube métallique cet appareil utilisant un courant alternatif de fréquence.relativement' élevée.
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La machine' à souder 21t comme représenté fig. Pt est placée en avant des rouleaux de conformation (non repré- sentes) qui peuvent être de tout" type ordinaire. À mesure que la matière conformée sort de l'appareil de conformation, elle est de.préférence amenée entre des rouleaux d'avancement 22 qui sont actionnés par force motrice et alignés exactement avec le conduit de soudage' de la machine à souder. Sur l'autre côté de la machine à souder, il est de préférence prévu des rouleaux 24, actionnés par force motrice, servant à exercer
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une pression oiroonférentielle appropriée sur le tube soudé afin d'empêcher la ruptureaccidentelle de la soudure lorsque le tube revient à la température normale* ainsi qu'à faire avancer le tube.
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La machine,à souder, comme représenté en détail figs. 3, 4 et 51 comprend un bâti de base 25 comportant de fortes parois latérales 26 présentant de préférence,près de
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leurs parties extérieures inférieures, des pattes 27 au moyen desquelles le bâti peut être solidement fixé à une base en béton ou autre. En une position intermédiaire, environ au
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milieu de la hauteur des ,d;!.tes parois latérales, il est prévu une pièce de bâti transversale 28.' En arrière de la partie centrale de cette pièce 28 est formée une ouverture allongée 29 à travers laquelle l'enroulement secondaire à spire ,unique 14 s'étend vers les électrodes.
Centralement, au-dessous de la pièce transversale 28, le noyau lamelle -31 du transformateur réducteur 13 est
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p suspendu de préférence au moyen de deux PO!at,e-e de bras 32 fixés .à la face inférieure de la dite pièce transversale 2e du bâti. les parois latérales' du feati la pi'èce transversale bâti. Les parois latérales âti pièce transversale 28 constituent ainsi un logement pour le transformateur réduc-
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teur. Les enroulements primaires 12 du transformateur 13 sont montés sur les pièces latérales verticales du noyau et la spire unique de l'enroulement secondaire 14 s'étend sous la partie postérieure de la pièce latérale horizontale supé- rieure du dit noyau.
L'élément secondaire, comme représenté plus particulièrement figa, 4 et 5, est composé de dix barres
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de cuivre ayant de préfêreuoe une largeur de 15 centimètres et .&). t.4MMt u.nr, Liraune épaisseur ria 6 millimètres pour le refroidissement. Leu extrémités aupérieures de cet élément secondaire sont pourvues de fortes plaques de cuivre à. bornea 33 disposées perpendicu- lairement aux parties verticales du dit enroulement secondaire,, Le mode de support de cet enroulement et sa connexion avec les électrodes seront décrits ci-après.
Sur le coté supérieur de la pièce transversale de bâti 28, dans une position centrale immédiatement en avant de l'ouverture allongée 29, est disposé le rouleau de support 34 pour la matière constituant le tube. De rouler présente une rainure ou gorge circonférentielle ayant un rayon un peu plus grand que celui de la matière constituant le tube et il comporte des tourillons 35 qui sont reçus dans des paliers, à billes 36 montés sur un chariot 37 en forme d'U. la partie ! inférieure du chariot est engagée entre des blocs 38 de la forme angulaire présentant des glissières verticales 39. Ces blocs sont montés sur une 'base de support comprenant une plaque horizontale 41 reposant sur des blocs extrêmes espacés 42.
Ces blocs et ces éléments de support sont rigidement fixés à la face supérieure de la pièce de support" transversale au moyen de forts boulons 43, Les organes sont détachables afin de per mettre 1 assemblage convenable du mécanisme de réglage du chariot. Ce mécanisme'comprend un vérin 44 portant près de son
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extéémité inférieure une roue hélicoïdale 45 et son extrémité supérieure filetée s'étend à travers une ouverture ménagée dans la plaque 41 et dans un évidement taraudé 46 formé dans la base .du chariot 37,
L'extrémità inférieure du vérinest d'un diamètre réduit et tourillonne dans un évidement cylindrique 47 formé dune la face supérieure de la pièce transversale de bâti 28. Une rondelle d'appui 48 est interposée entre la roue hélicoïdale et'la face adjacente de la dite pièce 28.
Un arbre rotatif 49 tourillonne dans les blocs extrêmes 42 et porte une vis sana fin s'engageant avec les . dents de la roue hélicoïdale, Une extrémité de cet arbre 49 passe à travers son bloc extrême et comporte une tête carrée à l'aide de laquelle onpeut faire tourner le dit arbre. Il est évident qu'à la suite de rationnement de l'arbre 49 le vérin tourne et que le chariot 30 est soulevé ou abaissé et peut, être réglé avec une grande précision. , la construction à la -partie supérieure de la machine comprend les rouleaux-électrodes avec leurs 'Supporte et dispositifs accessoires les guides du tube, la lime rotative en forme de disque et les rouleaux de retenue.
Afin d'assurer l'isolement et le support des les faces intérieures supérieures des parois latérales sont entaillées pour former des épaulements 51 contre lesquels les plaques de support des rouleaux-électrodes sont destinées à être fixées* Les dites plaques comprennent des plaques supérieure et inférieure 52, 63 pour chaque roulau-électrode.
les pla- ques inférieures comportent de forts rebords 54 sur un côté et des parties plates qui sont percées d'ouvertures pour re- cevoir des manchons 55 constituant des tourillons pour le bot d'arbre inférieur 56 formé sur les rouleaux-électrodes 57, Les
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plaques inférieures sont,rigidement fixées aux parois latérales respectives au moyen de boulons appropriés 58 et sont isolées de celles-ci à l'aide d'une forte plaque isolante 59. Les plaques supérieures présentent des collerettes 60 dirigées vers le bas, portant contre la plaque isolante 59 sur les pa- rois latérales immédiatement au-dessus des rebords des plaques inférieures et elles y sont fixées au moyen de boulons 61 pas- sant à travers les parois latérales.
Les boulons 58 et 61 sont pourvus de manchons et de rondelles en matière isolante, de façon à empêcher tout contact électrique avec les parois la- térles Les parties plates formant le corps des dites pla- ques supérieures présentent des ouvertures en alignement ver- tical avec celles ménagées dans les plaques inférieures et dans lesquelles sont disposés des mahohons 62 constituant des tourillons pour les bouts d'arbre supérieurs 63 formés sur les rouleaux-électrodes 57. ¯
Les rouleaux-électrodes sont plus clairement représentés fige, 3 et 5 et comprennent de forts,disques mé- talliques bons conducteurs,de préférence formés d'un alliage de cuivre.
Sur son côté supérieur'. à proximité de sa. cir- conférence, chaque rouleau-électrode présente un canal ou gorge 64 destiné à recevoir un fluide de refroidissement. A l'intérieur de ce canal est formé un support vertical circu- laire ou nervure 65 sur lequel est montée la cuvette inférieure d'un palier de butée à billes ,66. La cuvette opposée de ce palier est montée sur le côté inférieur de la plaque de support supérieure du rouleau-électrode;
Près du bout d'arbre supérieur du rouleau-électrode est ménagé un creux annulaire 67 et des ouvertures radiales appropriées 68 sont formées à travers la nervure circulaire verticale 65 pour admettre le fluide de
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refroidissement dans oe creux 67.Des conduits appropriés
69 sont formés à travers les bouts d'arbre inférieurs des élec- trodes pour permettre au fluide de refroidissement de passer de la surfis supérieure des électrodes dans les conduits d'évacuation (non représentés) à l'intérieur du bâti 25,tom- bant dans celui-ci sous l'a forme de gouttes séparées.
Sur le côté inférieur de chaque rouleau-électrode est formé un rebord circulaire 71 dirigé vers le bas et servant à conduire le courant des éléments formant bornes de l'en- roulement secondaire du transformateur-réducteur ou rouleau.- électrode. Ses éléments formant bornes, précédemment mention- nés, comprennent de fortes plaques 33, de préférence en cuivre, et comportent des parties annulaires 72 présentant sur leur côté supérieure une gorge destinée à recevoir un élément fluide conducteur de l'électricité, tel que le mercure. Sur ' les cotés postérieurs, ils.sont pourvus chacun de bras 73 présentant une série de fentes parallèles 74 dans lesquelles sont solidement fixées les barres de cuivre de l'enroulement secondaire du transforteur-réducteur.
Les plaques formant bornes 33 de l'enroulement secondaire sont montées concentriquement au palier du bout d'arbre sur le côté supérieur des plaques do support inférieur respectives des rouleaux-électrodes et servent à maintenir l'en roulement à spire unique en position convenable par rapport au noyau du transformateur, comme décrit précédemment*
Bout en supportant les plaques qui portent les rouleaux-électrodes, les épaulements formés à proximité de la partie supérieure des parois. latérale du, bâti 25 portent une plaque transversale à l'avant et à l'arrière de la machine.
A la surface supérieure de la plaque avant 75 sont boulonnées
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en un point intermédiaire, deux bandes de guidage parallèles 76, biseautées intérieurement, qui s'engagent sur les bords biseautés en sens opposé de coulisser 70 portant chacun un axe vertical 77 surlequel est monté un galet à gorge 78 retenant la soudure.
Une via de réglage 79 entendant transversalement s'engage dans des ouvertures taraudées formées à travers les de bases des coulisseaux. Les filets de cette vis sont/pas opposés ' à ses extrémités respectives, comme représenté fig. 3, et la rotation de la dite via, de réglage, au moyen de la tête carrée 80 formée à une de ses extrémités, sert à rapprocher ou à écar- ter l'un de l'autre les dits galets 78 suivant le sens de ro- tation. S'espace compris entre les galets est exactement ali- gné avec le conduit de soudage de la machine et la plaque est solidement fixée aux épaulements des parois latérales au moyen de forts boulons 81.
La plaque transversale postérieure 82 est fixée d'une manière analogue aux épaulements -des parois latérales à laide de forts boulons 83 et, en un point central, porte sur son coté supérieur deux courtes bandes de guidage parallè- les 84 biseautées intérieurement qui s'engagent sur les bords biseautés en sens opposé du rebord de base d'un montant 85 portant ses à son extrémité supérieure un palier transversal
86 pour un arbre portant à une extrémité une lime rotative
87 en forme de disque, et, à son extrémité opposée une roue à chaîne de commande 88.
La lime en forme de' disque est effilée, étant un peu plus épaisseau centre qu'aux borda; elle est de préfé.. rence actionnée dans un sens opposé à celui de la matière adjacente constituant le tube et à une vitesse linéaire un
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peu plus grande. Lorsque la partie inférieure de la lime circu- laire est amen0e conte les bords espacés de la matière oonsti- tuant le tube qui avance, elle forme des faces radiales sur cette matière qui se rejoignent en alignement exact lorsque la matière est soumise à une pression dans le conduit de soudage de la machine, c'est-à-dire que les faces sur les cotes oppo- sés de la fente ou joint butteront l'une contre l'autre en prin- cipe sur toute leur surface lorsqu'elles seront soumises à la pression de soudage.
Deux bras de support et de guidage de la, fonte ou joint s'étendent en avant én en arrière du montant à proxi- mité du palier porté à l'extrémité supérieure de celui-ci Le bras de guidage arrière 91 a une longueur un peu moindre que le bras de guider avant 92 et porte une plaque de guidage de joint 93 d'une épaisseur un peu plus grande que la plaque antérieure 94.
La. plaque de guidage de joint de guidage de joint postérieure et la lime circulaire peuvent avoir une largeur effective d'environ 4 m/m 70 et la. plaque de guidage de joint antérieure peut avoir une largeur effec- tive d'environ 0 m/m 8 pour un tube de faible épaisseur, bien qu'évidemment la largeur effective des guides puisse être mo- difiée à volonté par la nature de la matière traitée et qu'ils puissent être facilement détachés du bras de support.
L'agent de refroidissement employé sur les rouleaux- électrodes sera généralement de l'eau et, dans la fig. 3, on a représenté un tuyau 95 s'étendant en travers de la partie supérieure de la machine et pourvu de tuyères 96 pour déverser/ des gouttes d'eau à toute vitesse désirée dans les gorges cir- conférenteilles, Un robinet 97 placé à proximité d'un coté de la machine permet de régler la quotité de fluide de refroi dissement et la température des électrodes peut être avantageux
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sement contrôlée par l'opérateur.
Le fonctionnement de la maohine a été donné dans la description de sa 'construction, mais on peut indiquer à nouveau que le soudage oontinu et uniforme par rapprochement des tubes est effectué en établissant un équilibre entre un nombre élevé d'impulsins de courant appliquées le long du joint et la vitesse de déplacement de la matière constituant le tube transversalement à la zone de pression et au trajet du courant, afin qu'une température uniforme, non soumise à des fluctuations. soit progressivement appliquée le long du joint et qu'une texture et une densité uniformes .de la soudure soient ainsi obtenues, la formation d'une bavure importante le long du joint étant en même temps empêchée.
Le produit résultant de la mise en oeuvre du procédé perfectionné est représenté figs. 10 et 11 qui montrent des agrandissements de photographies de sections transversale et longitudinale d'un tube soudé par courant haute fréquence présentant une texture et une densité de mé tal uniformes le long dujoint, la partie soudée du tube ayant en principe l'épaisseur de la paroi du tube. Bien qu'une légère augmentation d'épais- seur de la soudure soit montrée, cette augmentation d'épaisseur n'atteint jamais 25 pour cent de l'épaisseur de la paroi du tube.
Dans certaines conditions de soudage, lorsque la tempé- rature et la pression sont relativement plus élevées qu'il n'est besoin, on peut obtenir, par le présent procédé, un tube est présentent une bavure, mais cette bavure/étroite et a une hau- teur inférieure un quart de l'épaisseur de la partie du tube de sorte qu'elle peut être facilement enlevée au couteau pendant l'opération de soudage xx ou à n'importe quel moment ultérieu- - rament.
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Ordinairement; lorsque la lime circulaire rota- tive façonne les bords défia matière pour qu'ils se rejoi- gnent exactement suivant un planradial et que les deux plaques de guidage maintiennent exactement et Généralement la fente ou 'joint entre les rouleaux électrodes, avec un volume de courant convenable et un équilibre approprié établi entre ,.. la vitesse de la. matière et la chante fréquence du courant al- ternatif,la pression de soudage déterminera simplement un lé- ger épaississement dela soudure au-dessus de la paroi du tube et si une bavure apparaît, enleva étroite et d'une hauteur inférieure à un quart de l'épaisseur de la. paroi du tube.
La nécessité d'utiliser des impulsions de courant convenables pour produire un tube dont le métal présente une texture et une densité uniformes le long du joint par un recou- vrement de l'effet de chauffage de chaque impulsion séparée de courant sur celui de 1* impulsion de courant précédente avec une vitesse de déplacement de la matière suffisante pour empê- cher la formation d'une bavure appréciable, est bien évidente diaprés les fige, 6 et 7 et les figs. 8 et!9 du dessin. lorsque les tubes sont faits comme dans la pra- tique courant avec un courant alternatif basse fréquence de.
60 cycles par seconde,unefaible vitesse de déplacement de la. matière constituant le tube est nécessaire pour produire une soudure continue présentant une texture et une densité unifor- mes de long du joint. Lorsqu'un temps convenable est laissé par le lent déplacement de la matière ( 4 mètres 50 par minute), pour que les effets de chauffage des impulsions successives de 60 cycles par seconde se recouvrent, ladispersion de la chaleur est inadéquate pour empêcher la formation d'une bavure apprécia- ble lorsqu'on exerce la pression nécessaire pour effectuer le
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soudage.
La chaleur'excessive a pour effet de donner à la lex- ture du métal le long du jointe l'aspect d'une feuille de fou- gère, et donne lieu à la formation de gros grains à proximité de chaque côté du joint et forme une ligne nette de démarcation entre cette zone et le grain normal de la matière constituant le tube.
Lorsque la vitesse de déplacement de cette ma- tière est augmentée au point voulu pour empocher la formation dune forte bavure (vitesse de 18 mètres par minute ou davan- tage), la faible fréquence du courant alternatif ne permet pas un recouvrement de l'effet de chauffage, des impulsions succes- sivès et le soudage est assuré, par les effets de chauffage es- pacés d'impulsions séparées,déterminant la, production ahurie' température non uniforme soumise à des fluctuations progressi- vement le long du joint et la formation de zones de densités métalliques, plus grandes et. moins grandes le/Long de la soudure.
L'expulsion de métal est moindre que lorsquon utilise une vi- tesse plus faible, la bavure est interrompue et chaque courbe bavure est nette et présente une forme arrondie à ses extré- mités respectives. ,
Le produit résultant de la mise ,en oeuvre du pré- sent procédé peut être employé sans usinaga coûteux pour un grand . nombre d'usages industriels et ne présente pas de zone de moin- dre densité le long du Jointe zones Qui, dans divers procédés de décapage etde fabrication fendraient le produit défectueux.
D'autres modes d'application du principe de l'invention peuvent être employés à la place' de celui indiqué, des changements étant apportés dans les moyens et les opéra* tions décrits ici 'et dans les formes du produit en résultant, tiona décrits ici dans les. formes produit résultant, mais à la condition que ces opérations ou moyens,ou leurs équivs- lents soient utilisés.