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PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES DE SOUDURE
DES TUBES.
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de soudure des tubes. Ces perfectionnements consis- tent à assurer un ohauffage complet de toute la section du tu- be qui, en supprimant l'écrouissage, réduit par suite ou sup- prime les tensions et annule la tendance à s'ouvrir des lè- vres du tube.
On sait que, dans la teohnique aotuelle, il existe de nombreux procédés de soudure électrique des tubes et, lors- qu'on les considère au point de vue de la direction suivie par le courant, on peut les classer, tout au moins la plupart d'en-
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tre eux, dans une des trois catégories suivantes: a) Soudure transversale: le courant amené par les ga- lets électrodes 1 et 2 suit une direction normale à la géné- ratrice de soudure (schéma représenté sur la figure 1); b) Soudure longitudinale: le courantsuit la direc- tion de la génératrice a de soudure (schéma représenté sur la figure 2); c) Soudure mixte:
le courant issu de la génératrice a de soudure se dirige vers les galets latéraux 2-3 destinés à assurer la pression des lèvres de soudure l'une contre l'au- tre (schéma représenté sur la figure 3).
Chacun de ces procédés a des avantages et des inconvé- nients particuliers, mais tous, toutefois, présentent l'incon- vénient de fournir un produit fini dans lequel la zone de sou- dure constitue une cause d'hétérogénéité physique et mécani- que.
En effet, le feuillard servant de matière première a été écroui par suite des déformations auxquelles il a été sou- mis: d'autre part, ses divers points sont soumis à des tensions mécaniques dues à l'enroulage; ces tensions sont réparties inégalement dans toute la section du tube enroulé, mais on peut admettre, tout au moins en première approximation, qu'el- les sont les plus importantes sur les bords du feuillard.
Le tube soudé a été chauffé à une température très élevée le long de la génératrice de soudure; les calories apportées dans cette zone par l'énergie électrique du cou- rant de soudure se sont dispersées, en partie dans le milieu ambiant, en partie dans le tube suivantdes lois fonctions de la conductibilité thermique des corps et de la vitesse d'apport. @
Lorsqu'il s'agit de souder des tubes de dimensions @ très faibles en métal bon conducteur, la chaleur se répartit
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assez rapidement dans les.'zones voisines de la génératrice de soudure et il en résulte une modification de l'écrouissage dans cette région en même tempsqu'une réduction plus ou moins importante des tensions et de la tendance du tube à s'ouvrir.
Par oontre, lorsque les dimensions augmentent ou lorsque la cohduotibilité thermique du métal diminue, la zone de répartition de la chaleur devient relativement faible par rapport à la section totale du tube, celui-ci conserve la quasi totalité de son écrouissage et de ses tensions; il éprouve donc à s'ouvrir une tendance qui peut être importante.
Enfin, les tubes soudés, chauffés seulement suivant une zone plus ou moins étroite le long de la génératrice, se déforment au cours du refroidissement et prennent à la sortie de la machine une courbe d'autant plus accentuée que l'hétérogénéité du chauffage précitée est plus importante.
L'amélioration qui fait l'objet de la demande consiste à assurer un chauffage complet de toute la section du tube.
Ce chauffage supprime l'écrouissage, réduit ou supprime les tensions et annule la tendance du tube à s'ouvrir. il est réalisé en disposant une ou plusieurs électrodes 1 sur une génératrice diamétralement opposée à la génératrice de soudure, comme représenté sur le schéma, figure 4.
Cette disposition qui oblige le courant à parcourir la totalité de la section du tube entraîne une élévation de température dans la totalité de celle-ci et a donc tout à la fois les effets d'un préchauffage et d'un recuit.
Ces deux opérations facilitent en particulier la soudure des tubes en aciers spéciaux car on a remarqué, en effet, qu'un grand nombre de ceux-ci présentent une conductibilité thermique faible. L'énergie électrique transmise à la zone de soudure se localise donc dans une zone étroite. Comme sa
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transformation en énergie calorifique dépend des conditions du milieu (variations de conductibilité, d'épaisseur, etc...) et que l'influence des variations dans ces conditions est d'au- tant plus importante que la zone d'action est plus réduite, il en résulte qu'une précision considérable doit être appor- tée au réglage de la quantité d'énergie, faute de quoi l'opé- ration de soudure se transforme en surchauffe ou ne s'éxécute pas.
La modification actuelle, en augmentant l'étendue de la zone d'action, autorise des variations plus larges dans la transmission d'énergie et facilite les opérations de soudu- re qui étaient des plus aléatoires jusqu'à présent.
Elle diminue d'autre part la tendance du tube à s'ou- vrir et réduit donc les difficultés qui se présentaient de ce chef, notamment dans la soudure des aciers spéciaux.
Cette soudure déjà difficile par elle-même en raison de la na- ture des métaux, demeurait soumise aussitôt après exécution aux tensions qui tendaient à ouvrir le tube et qui agissaient sur un métal chauffé localement à haute température, et il en résultait fréquemment des décollements à la sortie même de l'appareil à souder. La disposition actuelle supprime ces in- convénients en réduisant la tendance du tube à s'ouvrir et en augmentant la zone chauffée.
Enfin, ces deux opérations facilitent la soudure des tubes de grandes dimensions et en améliorent la qualité en as- surant la disparition des tensions et de l'écrouissage et en réduisant dans une large mesure le cintre du tube fini.
Le supplément de dépense résultant de la consommation d'énergie électrique est largement couvert par la suppression du recuit postérieur à la soudure.