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Procédé pour relier des tôles, des pièces forcées, etc., à des pièces de construction analogues au moyen d'une soudure par point.
Il est connu de relier suivant les bords, par soudure à are électrique, des tôles épaisses, des pièces forgées plates, etc., à des pièces de construction analogues, par exemple les plaques de nervure ou de crochet servant à le, fixation des rails et reliées aux traverses de fer. D'après l'expérience avec ce mode de fixation les pièees assemblées sont accolées solidement aux bords et non par les surfaces, si de semblables pièees reliées par une soudure ':
arc électrique sont soumises
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à des pressions superficielles alternantes, comme le sont par exemple le!': plaques de @rochet et les traverses par le véhicule circulant sur les rails, le déplacement élastique inévitable des deux pièces l'une par rapport à l'autre sollicite fortement les joints soudes. Comme la soudure par joint ne possède pas une étendue notable, elle se fatigue très rapidement et se dé- chire. Pour cette raison la soudure , arc électrique est insuf- fisante pour l'application décrite.
La présente invention concerne un procédé, convenant pour la fabrication en série, pour la,liaison de tôles épaisses, de pièees forées plates, etc,, au moyen d'un genre spécial de sou- dure électrique par points ainsi que la constitution appropriée des outils de soudage pour la réalisation du procédé, qui con- vient avec un avantage particulier par exemple pour la, fixation de plaques de nervure ou de plaques de crochet sur.des traverses métalliques.
On évite alors les inconvénients esquissés ci- dessus et l' énergie électrique nécessaire pour la soudure usuel- le par-points de tôles d'épaisseur considérable - par exemple au-delà de 6 mm - et la durée du soudage sont notablement di- minuées, La présente invention procure donc par rapport à ce qui est connu une plus grande sécurité de réalisation et une fabri- cation plus économique.
Suivant la présente invention, une des pièces à souder ou les deux pièces souder sont, avant la soudure par point pro- prement dite, pourvues n'une ou de plusieurs protéburances con- nues en elles-mêmes par lesquelles les tôles relier viennent en contact l'une avec l'autre au commencement de l'opération de soudageet qui deviennent ninsi des points de passade pour le courant de soudange. la fin de l'opération de soudage, les pro- tubérances sont refoulées de nouveau à plat par les électrodes de soudure par point disposées concentriquement à celles-ci et de réalisation appropriée.
Suivant la présente invention, lors de la création des protubérances, on ne dépasse pas un degré
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de déformation critique qui se trouve habituellement à envi- ron 5 % de déformation à froid, pour empêcher la formation de zônes de recristallisation par la chaleur de soudage. Les zônes reeristallisées ont, comme on le sait, une capacité de résistance plus petite à la fatigue.
Contrairement au soudage par points usuel, dans lequel les pièces à souder sont soudées sous une pression constante avee passage simultané du courant, on utilise suivant le pro- cédé de la présente invention un étalement de la pression.Lors de la réalisation du procédé, les pièces à souder sont, au commencement de l'opération de soudage, pressées l'une contre l'autre avec une pression plus petite telle que les protubé- rances restent conservées même en cas d'échauffèrent croissant par le eourant de soudage mis en circuit en même temps.
CI est seulement lorsque la chaleur de soudage appropriée est atteinte que par des moyens connus, à la, main, ou bien automatiquement au moyen de dispositifs connus et d'ustensiles de commutation, que la pression d'application est augmentée au point que les protéburanees sont comprimées à plat, le soudage proprement dit des pièces s'effectuant alors. La variation de pression néces- saire peut être produite par des moyens eonhus à la main, ou automatiquement au moyen de dispositifs connus et d'appareils de commutation.
Les protéburances sont produites au moyen de poinçons de presse établis de façon appropriée et de contre-appuis d'une manière eonnue en elle-même. Suivant la présente invention on utilise comme outils de soudage, sur le côté concave des pro- tubérances d'une pièce à souder, des électrodes dont les sur- faces de pression sont appropriées à la forme finale de la sur- face de cette pièce à souder. La forme fondamentale de la sec- tion transversale de cette électrode est un noyau, de préférence circulaire ou polygonale, pourvu de nervures s'écartant libre- ment du noyau, par exemple en étoile et reliees solidement à celui-ci.
Le noyau a approximativement les dimensions des protù-
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bérances; il sert principalement à la conduction du courant de soudage vers les points â souder et il est fa,it avantageusement en cuivre ou en une matière analogue bonne conductrice de l'é- lectricité. Les nervures eu contraire consistent en une ma- tière de Grande solidité, mauvaise conductrice de l'éleetri- cité; elles ont pour fonction d' empêcher une distorsion de la pièce à souder par suite du refoulement des protubérances. Les nervures servent en même temps à décharger les parties en cui- vre des électrodes lors du refoulement des protubérances.
Les électrodes sont rendues très résistantes par la disposition des nervures et ont une longue durée d'existence,
Les électrodes conjuguées à eelles décrites, faites prin- cipalement en cuivre, qui viennent se @pla@er avec intercala- tion de la seconde pièce à souder contre le côté convexe des protubérances sont pourvues suivant la présente invention de poinçons, de préférence circulaires, insérés concentriquement et faits en une matière de grande solidité, mauvaise conduc- trice de l'électricité qui refoulent d'une part le flux du courant de soudage sur les surfaces annulaires plus Landes restantes de l'électrode,
faites en une matière bonne conduc- trice de l'électricité et assurent aimsi des points de soudure notablement plus grands etpar conséquent plus solides. D'autre port ces poinçons @nsérés assurent également une uoureplus mimime des @lectrodes ce qui entraîne de nouveau un meilleur caractère économique. En outre l'emploi des poinçons insérés, dont la matière est en même temps par sa nature plus mauvaise conductrice de la chaleur que les autres parties des électrodes, produit une extraction plus minime de chaleur aux points de sou- dage et produit par conséquent de nouveau une diminution de la durée du soudage.
Le nombre des paires d'électrodes qui coopèrent simultané- ment sur des supports d'électrodes commune ou sur un corps de machine commun se règle d'après le nombre des soudures par points qui peuveht être réalisées simultanément pour des rai- @
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sons économiques et des raisons techniques de fabrication.
Sur le dessin annexé, un exemple de réalisation des ou- tils de soudage pour la fixation de plaques de nervure ou de plaques de crochet sur des traverses métalliques est repré- senté en vue de dessus à la fig. 1, à la fig. 2 en coupe transversale et à la fig. 3 en coupe longitudinale. On a. dé- signé au dessin par 1 la traverse en fer et par 2 la plaque de crochet. Suivant un développement de la présente invention, il a été trouvé avantageux dans le cas spécial représente, de donner à l'électrode 4 s'appliquant sur le côté concave des protubérances 3 dont sont pourvues dans cet exemple les plaques de crochet 2 seulement, la forme de H représentée à la fig.1.
Le noyau de l'électrode est désigné par le chiffre 5, les nervures par le chiffre 6. T'électrode venant se placer avec intercalation de la traverse en fer 1 contre le côté convexe des protubérances 3 a été désignée par le chiffre 7, son poin- çon par le chiffre 8 et sa surface conductrice annulaire par g.
Revendications.
@ 1/ Procédé pour relier des tôles, des pièces forgées, etc., à des pièces de eonstruction analogues, en particulier pour fixer des plaques de crochet sur des traverses en fer, au moyen de la soudure par points, caractérisé en ce que l'une des pièces ou les deux pièces à relier sont pourvues, avant le soudage, de protubérantes connues en elles-mêmes dans la création desquelles une déformation froid de 5 % n'est pas dépassée et qui sont refoulées à plat avee soudage, dans la machine à souder.
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A method of joining sheets, forced parts, etc., to similar construction parts by means of spot welding.
It is known to connect, along the edges, by electric welding, thick sheets, flat forgings, etc., to similar construction parts, for example the rib or hook plates used for fixing the rails. and connected to the iron sleepers. From experience with this method of fixing the assembled parts are stuck firmly to the edges and not by the surfaces, if similar parts connected by a weld ':
electric arc are subject
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at alternating surface pressures, as are for example the! ': hook plates and the sleepers by the vehicle traveling on the rails, the inevitable elastic displacement of the two parts relative to each other places a heavy strain on the joints sodas. Since the seam weld does not have a noticeable extent, it gets tired very quickly and tears. For this reason, electric arc welding is insufficient for the application described.
The present invention relates to a method, suitable for mass production, for the bonding of thick sheets, flat drilled parts, etc., by means of a special kind of electrical spot welding as well as the suitable constitution of the welds. welding tools for carrying out the process, which is suitable with particular advantage, for example, for the attachment of rib plates or hook plates to metal sleepers.
The drawbacks outlined above are then avoided and the electrical energy required for the usual spot welding of sheets of considerable thickness - for example beyond 6 mm - and the duration of the welding are notably reduced. The present invention therefore provides, compared with what is known, greater reliability of production and more economical manufacture.
According to the present invention, one of the parts to be welded or the two parts to be welded are, before the spot welding proper, provided with one or more protrusions known in themselves by which the connecting sheets come into contact. one with the other at the start of the welding operation and thus become passing points for the welding current. at the end of the welding operation, the protuberances are returned flat again by the spot welding electrodes arranged concentrically to them and of suitable construction.
According to the present invention, when creating the protuberances, one does not exceed one degree
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critical strain which is usually around 5% cold strain, to prevent the formation of recrystallization zones by the heat of welding. The reeristallized zones have, as is known, a smaller resistance capacity to fatigue.
Unlike conventional spot welding, in which the parts to be welded are welded under a constant pressure with simultaneous passage of current, in accordance with the process of the present invention, a pressure spread is used. pieces to be welded are, at the start of the welding operation, pressed against each other with a smaller pressure such that the protuberances remain preserved even in the event of increasing heating by the welding current switched on at the same time.
CI is only when the appropriate welding heat is achieved by known means, by hand, or automatically by means of known devices and switching utensils, that the application pressure is increased to the point that the protuberances are compressed flat, the actual welding of the parts then taking place. The necessary pressure variation can be produced by manual means, or automatically by means of known devices and switching apparatus.
The proteburances are produced by means of appropriately established press punches and counter-supports in a manner known per se. According to the present invention, electrodes are used as welding tools, on the concave side of the protuberances of a workpiece, the pressure surfaces of which are appropriate to the final shape of the surface of this workpiece. solder. The fundamental shape of the transverse section of this electrode is a core, preferably circular or polygonal, provided with ribs freely separating from the core, for example in a star, and firmly connected to the latter.
The nucleus has approximately the dimensions of the protù-
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berances; it serves mainly for conduction of the welding current to the points to be welded and is preferably made of copper or a similar material which is a good conductor of electricity. The ribs, on the contrary, consist of a material of great solidity, a poor conductor of electricity; their function is to prevent distortion of the part to be welded as a result of the push-back of the protuberances. The ribs serve at the same time to discharge the copper parts of the electrodes when the protuberances are pushed back.
The electrodes are made very resistant by the arrangement of the ribs and have a long lifespan,
The electrodes combined with those described, made mainly of copper, which come to be placed with the interposition of the second piece to be welded against the convex side of the protuberances are provided according to the present invention with punches, preferably circular, inserted concentrically and made of a material of great solidity, poor conductor of electricity which on the one hand pushes back the flow of the welding current on the annular surfaces plus remaining heaths of the electrode,
made of a material which is a good conductor of electricity and ensures noticeably larger and therefore stronger weld spots. On the other hand, these pressed punches also ensure a mimime uoure of the electrodes, which again results in a better economic character. In addition, the use of the inserted punches, the material of which is at the same time by its nature worse conductor of heat than the other parts of the electrodes, produces a less extraction of heat at the welding points and consequently produces again a reduction in the welding time.
The number of the pairs of electrodes which co-operate simultaneously on common electrode supports or on a common machine body is regulated according to the number of spot welds which can be carried out simultaneously for reasons.
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economic sound and technical reasons of manufacture.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of welding tools for fixing rib plates or hook plates to metal sleepers is shown in top view in fig. 1, in fig. 2 in cross section and in FIG. 3 in longitudinal section. We have. denoted in the drawing by 1 the iron cross member and 2 by the hook plate. According to a development of the present invention, it has been found advantageous in the special case shown, to give the electrode 4 applying to the concave side of the protuberances 3 with which the hook plates 2 are provided in this example only, the H shape shown in fig. 1.
The core of the electrode is designated by the number 5, the ribs by the number 6. The electrode coming to be placed with the interposition of the iron cross member 1 against the convex side of the protuberances 3 has been designated by the number 7, its punched by the number 8 and its annular conductive surface by g.
Claims.
@ 1 / Method for connecting sheets, forgings, etc., to similar construction parts, in particular for fixing hook plates to iron sleepers, by means of spot welding, characterized in that the 'one of the parts or the two parts to be connected are provided, before welding, with protuberances known in themselves in the creation of which a cold deformation of 5% is not exceeded and which are forced flat with welding, in the welding machine.