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Procédé de forgeage de tubes concentriques.
La présente invention a pour objet un procéda d'assem- blage de tubes concentriques en tous métaux oapaolea de s.e souder par forgeage, ainsi que l'outillage nécessaire pour son application.
De procédé consiste essentiellement à maintenir temporai- rement, par tous moyens appropriés, les deux tubes dans la position relative qu'ils devront définitivement occuper, à chauffer leurs extrémités à la température de soudage et à réunir ensuite par forge:age, en évasant le tube intérieur et en refermant le tube extérieur, leurs bords respectifs, sans apport de matière étrangère.
Un perfectionnement à ce procédé consiste à exécuter un renforcement des extrémités de l'un des tubes ou des deux avant forgeage, afin d'obtenir la concentricité exacte de ces tubes.
La description qui va suivre, en regard du dessin
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annexé, donné à titre d'exemple, fera mieux comprendre le principe de l'invention et comment elle peut être réalisée.
La fig. 1 est une coupe longitudinale et la fig. 2 une vue en bout des deux tubes concentriques ayant forgeage.
La fig. 3 représente en ooupe axiale lea tubes en cours de forgeage et les oublia servant à pratiquer oette opération.
La fig. 4 est une coupe par la ligne IV-IV de la fig. 3, la coupe des tubes étant représentée en traita mixtes,
La fig. 5 est une ooupe axiale, et la fige 6 une vue en bout de l'assemblage fini de forge.
La fig. 7 est une coupe axiale et la fig. 8 une vue en bout de l'assemblage terminé et paré.
Les fig. 9 à 13 représentent en ooupe divers modes de renforcement des extrémités des tubes avant forgeage.
Dans les fig. 1 et 2, les tubes 1 et 2, en tout métal ou alliage soudable par forgeage, sont maintenus concentriquement par tous moyens appropriés.
Dans ces figures, les faces planes terminales des deux tubes sont disposées dans un même plan 3; il peut en être différemment; selon la forme qu'on désire donner à l'assemblage., les épaisseurs respectives des tubes et toutes autres considéra- tions , il peut être préférable de faire dépasser le tube 1 par le tube 2 ou inversement.
La forgeage sera exécuté de préférence au moyen d'une machine à forger du type rotatif, mais il peut l'être aussibien avec une machins à percussion et tous outils appropriés.
Les tubes 1 et 2, assembles comme il a été dit plus haut et ion± les extrémités à réunir ont été portées à la tempé- rature de soudage, sont poussés, soit à la main, soit mécanique- ment, contre un mandrin central 4, fixe ou rotatif, de forme appropriée. Deux matrices 5,5 de forme convenable tournent autour du mandrin en s'en écartant et s'en rapprochant alternativement
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de façon à marteler le métal du tube extérieur tandis que le bord du tube interieur porte sur le mandrin 4.
Le martelage répété sur toute la périphérie produit un rabattement vers l'intérieur du bord du tube extérieur 1 et, par réaction sur le mandrin, un évasement du bord du tube intérieur 2, jusqu'à ce que ces bords se rencontrent et, sous l'effort du martelage, se soudent l'un à l'autre.
En prolongeant la poussée des tubes contre le mandrin 4 et le martelage, on pourra produire tne surépaisseur de la partie 6 raccordant les deux tubes, surépaisseur qui peut être aisèment réglée.
La forme des outils de forgeage et la conduite de l'opération pourront être reglées de façon qu'après forgeage,, l'assemblage ait la forme indiquée par les fig. 7 et 8.
Toutefois, afin d'assurer un bon soudage et d'éviter tout manque de matière à l'endroit soudé, on pourra les régler de telle façon qu'après forgeage 1'assemblage ait la forme représentée par les fig. 5 et 6 et enlever ensuite, si on le veut, la couronne 7 de métal en excès
Dans beaucoup de cas se prêtant à l'application de l'invention, les épaisseurs des tubes déterminées par des considérations soit de rigidité, soit de résistance à des pressions internes ou externes, soit autres, seront suffisantes pour obtenir un bon assemblage par le procedé décrit. Il peut cependant arriver que les épaisseurs ainsi determinees soient trop faibles pour assurer une bonne reussite de l'opération de forgeage. En pareil cas, on pourra au préa;aple renforcer les épaisseurs des extrémités des tubes a assembler par tous moyens appropriés.
Les renforcements représentes par les fig. 9 a 13à titre d'exemple, ont plus particulierement pour but d'assurer
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la concentricite exacte des tubes lora du forgeage, Dans la fig. 9, le tube intérieur 9 est renforcé extérieurement en 15 et, dans la fig. 10, le tube extérieur 8 intérieurement en 16; dans le cas de la fig. il, il y a renforcement externe en 17 du tube intérieur 9 et renforcement interne en 18 du tube extérieur 8 ; dans le cas de la fig. 12, renforcement externe en 19 at 20 de chacun des deux tubes 9 et8 et, dans le cas de la fig. 13, renforcement interne en 21 et 22 de chacun des deux tubes 9 et 8.
Cette enumerution et ces représentations n'ont rien -le limitatif.
Selon la nature des metaux à forger, on pourra créer pendant le forgeage, a l'endroit du soudage, une atmosphère oxydante, réductrice ou neutre, notarment par insufflation, entre les tubes, de gaz appropriés.
Il va de soi que des modifications peuvent être appor- tées au procédé qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Notamment, au lieu d'évaser le tube intérieur et refermer la tube extérieur, on pourra se contenter d'évaser le tube intérieur jusqu'm ce que son métal rejoigne celui du tube extérieur, ou bien de refermer la tube extérieur sur le tube interieur, en modifiant en conséquence la forme des outils de forgeage* Il est à remarquer que les tubes supposés concentriques dans la description qui précède, peuvent n'être qu' approximative- ment concentriques.