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Procédé et dispositif pour la production de joints longitudinaux soudés.
11 est connu de souder les joints longitudinaux, en particulier de tubes et de corps creux, aussi bien au moyen de la soudure par arc à gaz ou à flamme que parla soudure à résistance. On a alors observé que le procède par résistance fonctionne de façon plus économique et mieux exempte d'inconvénients que les autres procédés. Aussi bien lors de la soudure au gaz que lors de la soudure par arc à flamme, une forte oxydation du joint soudé est inévitable de sorte que pendant la soudure cette couche d'oxyde est enfermée dans le joint soudé et nuit à la solidité du tube.
D'autre part, ce mode de chauffage peut aussi être employé -cour 1'échauffement préalable, mais alors l'inconvénient dé-
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orit apparait encore plus fortement.
Lors du chauffage préalable au moyen du principe de la résistance , il se produit une minime oxydation mais il est redouter que ce joint garni d'oxyde soit introduit sous la soudure. On n'avait pas la possibilité, ..aigre les dispositions mécaniques compliquées antérieu- res, comme par exemple le découpage des arêtes, d'amener le joint à souder déjè, à l'état réchauffé, exempt d'oxy- de, à la zone de soudure.
Initialement on a essayé d'exécuter la soudure de joints longitudinaux, par exemple de tubes en fer plat, lainé à chaud et recourbé, sans usinage des arêtes.
Cr, les arêtes de fers plats laminés à chaud sont en général fondes et rugueuses, forment dans la fente des ecartements très différents l'un de l'autre et offrent au passage du courant une surface très désavantageuse.
Par suite de ces défautsd'uniformité, il arrivait même fréquentent que les arêtes ne pouvaient être amenées en contact au point de la soudure. On s'est vu forcé par consiquent, pour ne pas devoir abandonner le procédé, d'usiner mécaniquement les arêtes. De ce fait on pro- daitbien des surfaces notablement plus lisses mais on ne pas - produire le caractère lisse qui est né- cessaire peur une soudure absolument avantageuse sans cheinille de soudure notable. la présente invention écarte ces inconvénients et procure quelques avantages qui conduisent à une amé- lioration de la soudure ainsi une utilisation plus économique du procédé.
La chaleur produite par la première électrode est employée suivant la présente invention, en partie pour lisser les deux joints lors du rapprochement par pres- sion des arêtes qui se produit en mène temps que le
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chauffage préalable et pour établir les surfaces s'adaptant exactement. La valeur de ce fait consiste avant tout en ce que les surfaces s'adaptent absolument l'une à l'autre et s' appliquent l'une contre l'autre de façon absolument solide. La fente est ainsi fermée de façon étanche à l'état plastique et chaud de la matière. Cette phase de. l'opération doit toutefois se faire de telle façon que les arêtes ne se relient pas l'une à l'autre et n'adhèrent pais l'une à l'autre.
La fente à souder est alors conduite fermée sous une tension élastique, et est ouverte légèrement seulement sous les électrodes de soudure. Par conséquent, une oxydation des joints entre le chauffage préalable et la soudure n'est pas possible. L'ouverture de la fente sous les roulettes de soudure.poursuit le but d'obtenir aux arêtes une fusion. Cette fusion ne doit pas être produite brusquement, au contraire les arêtes sont chauffées dans une mesure croissante dépendant de la matière et de l'épaisseur de paroi . Si le chauffage est réalisé de cette manière, la fusion est tranquille de tella faon que lors du rapprochement des arêtes se produisant ensuite, peu de matière est expulsée du joint soudé et qu'il ne se produit par conséquent pas de chenille de soudure notable.
Après la soudure, la pièce soudée est conduite , si c'est nécessaire, à l'opération de recuit, Le chauffage de la matière se trouvant à la température du local sous les électrodes est un chauffage commençant brusquement et très intense, qui, comme son apport se fait plus rapidement que son écoulement dans la matière, est limité seulement à un espace relativement étroit à proximité des deux arêtes. Une chaleur apportée ainsi brusquement à l'inconvénient de provoquer de grandes différences de température étroitement limitées dans l'espace. Un échauffèrent brusQue se 'produira lorsque la soudure n'a pas été précédée
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d'un chaffage préalable ou a été précédée d'un chauffage préalable insuffisant.
Par suite des différences de tem- pérature mentionnées, il se produit dans la matière des tensions qui provoquent des fendillements dans le voisina- ,= du joint soudé. Le recuit a pour but d'empêcher, par l'apport de chaleur supplémentaire dans une plus grande quantité de matière, la différence intense de température et de compenser les tensions se produisant dans la matière.
Il en résulte le fait que le recuit doit être en corrélation intime avec le chauffage préalable lorsqu'on veut produire une soudure irréprochable, ne donnant pas des chenilles de soudure considérables et ne provoquant pas dans la pièce des tensions inadmissibles. la fonction du chauffae préalable est donc de chauffer le joint à souder.
Par le fait qu'au moyen du chauffage préalable le tube a déjà une certaine température lors de l'arrivée aux électrodes de soudure, l'accroissement de chaleur provoqué par les électrodes de soudure n'est pas brusque. Le chauffage - à la température de seddure ne se produit donc pas à la manière d'une se- cousse, en particulier pour cette raison que sur le trajet de l'électrode de réchauffage jusqu'aux électrodes de soudure, le tube est encore constamment sous le courant et conserve par conséquent sa chaleur. Dans le cas où le procédé de recuit mentionné est nécessaire, il ne faut apporter, dans le cas d'un chauffage préalable suffisant, qu'aune quantité de chaleur minime au tube.
Si le chauffage préalable est, suivant le but, minime, il est évidement pour tout homme de métier que pour éliminer de nouveau du tube les tensions ayant pris naissance lors de la soudure, l'opération de recuit doit avoir lieu. insi s'explique le rapport de dépendance déterminé entre la chaleur du réchauffage et la chaleur du recuit.
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La. présente invention permet, par un dispositif simple, de conserver la dépendance entre les deux opérations mentionnées.
L 'électrode de chauffage préalable et l'électrode de recuit sont raccordées à la même phase d'un réseau triphasé. Lorsque donc l'opération de soudure est déterminée par la matière et les dimensions de celle-ci, on dispose d'un courant déterminé pour la phase sur laquelle se trouvent la roulette de récahauffage et la roulette de recuit. Si donc pour, le réchauffage on consomme plus de courant, il en reste moins pour le recuit et vice-versa. par une disposition particulière dont une forme de réalisation est décrite ci-après, il est possible d'effectuer d'une part la répartition du courant entre la roulette de réchauffage et la roulette de recuit, et d'autre part d'influencer la quantité de courant pour cette phase?.
La fig. 1 représente un dessin schématique .d'un dispositif de soudure construit suivant la présente invention. Le tube à souder 1 est attiré sous les électrodes de réchauffage 2, ensuite sous les deux électrodes de soudure 3 et finalement sous l'électrode de recuit 4. Le passage se fait alors dans le sens de la flèche. Le guidage du tube est produit par plusieurs roulettes 5,6 et 7 disposées horizontalement et verticalement. Le tube parvient à l'état façonné, avec la fente ouverte, à l'électrode 2 de chauffage préalable. Il est ici comprimé de façon que la, fente se ferme de la manière décrite précédemment et subisse un chauffage préalable.
Après que les arêtes, ont été lissées suivant la description qui précède, le tube s'ouvre de nouveau par suite de sa tension élastique et parvient alors sous les électrodes de soudure 3 où se produit la fusion et la compression subséquente en vue du soudage. Sous la roulette-électrode 4 se produit finalement le recuit.
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en vue de face fig. 4/et à la fig. 5 en vue de côté. Chacune des deux roulettes-électrodes mentionnées est guidée par deux porte- électrodes 7,7. Ces porte-électrodes présentent une fente horizontale dont les bords sont maintenus rapprochés par une vis avec intercalation d'un ressort.
On a ainsi la cer- titude que le palier s'applique toujours parfaitement sur la ro@lette-électrode. Dans les réalisations actuelles, la fente n'existait pas, de sorte qu'un réglage du palier n'é- tait pas possible ou bien le support était en deux pièces avec des moitiés de palier amovibles. Ceci avait l'incon- vénient que l'amenée du courant était très défavorable vu que la section transversale pour le passage du courant vers le tourillon de l'électrode s'établissait seulement sur la moitié de la périphérie et que le courant parvenait seule- ment dans une mesure minime au coussinet détaché du palier.
La présente invention évite ces inconvénients. Elle assure, comme on le voit en particulier sans difficulté à la fig. 4 ; un bon passage du courant du porte-électrode au tourillon de l'électrode sur presque toute la périphérie.
Un outre la vis avec le ressort placé sous elle assure une liaison permanente, se fermant, mais cependant élastique en- tre le porte-électrode et le tourillon de la roulette-élec- trode. Les deux porte-électrodes 7,7 sont maintenus ensem- ble par les vis 8,8,8. L'amenée du courant se fait par les câbles 9 et 10 qui sont toutefois raccordés à la même phase.
Si l'opération dans une des deux électrodes en rou- lettes plus de courant que dans l'autre, on fait tourner le volant à main 11 ou 12. Par ce fait la roulette-électro- de est appliquée plus ou moins fortement sur le tube et offre ainsi au courant une possibilité de passage plus ou moins bonne. Mais comme les deux câbles 9 et 10 sont rac- cordés à la même phase, une augnentation du passage du cou- rant dans la roulette-électrode 4 signifie une diminution
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de celui-ci dans la roulette-électrode 2 et inversement.
L'augmentation ou la diminution de la pression qui est exercée par les deux roulettes-électrodes 3 et 4 est produite par les deux ressorts 13 et 14 ; outre, la disposition élastique des électrodes en roulettes présente l'avantage que ces électrodes peuvent céder devant les inégalités du tube. Suivant lamanière dont les roues à main 11 et, 12 sont tournées, les ressorts en hélice sont tendus ou détendus en concordance et exercent une pression correspondante.
Les deux roulettes-électrodes 2 et 4 peuvent, être déplacées indépendamment l'une de l'autre de telle manière que leur distance de l'électrode de soudure 3 se modifie.
En cas d'augmentation de cette distance, la résistance donnée par la longueur de tube augmente. Par conséquent, une plus grande quantité de courent est amenée pour la réalisa- tion de l'opération nécessaire pour que, avec la résistance modifiée, la température nécessaire soit atteinte. Les porte- électrodes 7,7sont fixés à deux chevalets 15 et 16 qui peuvent être déplacéspâr une manivelle avec tige filetée, comme on l'a représenté à la fig. 1, ou par des dispositifsanalogues.
L'amenée du courant aux électrodes de soudure 3,3 se faisait jusqu' à présent de telle manière que les câbles ou des contacts frottants fixés à ceux-ci étaient amenés à l'axe des roulettes d'électrode sur le côté de l'appui de celle-ci. La fig. 3 montre les deux roulettes de soudure en vue de face; la fi'g. 2 l'une dé celles-ci en vue de c6té.
Dans la disposition suivant la présente invention le câble ou la bague 17 fixée à celui-ci s'attache à l'axe d'électrode 18 du côté de la roulette d'électrode opposé à. l'appui, c' est à dire des .côtés des deux roulettes-électrodes qui sont tournés l'un vers l'autre. La bague 17 est en deux pièces et est pressée par la vis 19 avec ressorts in-
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tercalés 20, autour de l'axe 18. La 'bague 17 est de forme conique intérieurement et 1 'axe 18 est conique extérieu- rement de sorte que lors du serrage de la vis 19, la bague 17 estpressée non seulement constamment contre le cône de l'axe 18 mais aussi contre l'extérieur de la roulette-élec- (,rode.
Grâce à ce dispositif, on procure donc un contact permanent et aussi grand que possible entre la bague de frottement 17 et la roulette-électrode. La pression est élastique c'est à dire que les ressorts 20 font en sorte qu'en cas d'usure éventuelle, les deux moitiés de bague s'appliquent solidement toujours à nouveau contre le cône de l'axe.
Grâce à cette conformation conique de la bague et de l'axe de l'électrode, le dispositif compliqué qui a été nécessaire jusqu'à présent pour la fixation de la bague sur l'axe cylindrique de la rouletteélectrode est devenu superflu., Par le fait que les bagues sont mainte- nant fixées sur les deux côtés tournés l'un vers l'autre des roulettes-électrodes, le câble cers les deux roulettes- électrodes est raccourci, la construction est simplifiée et la perte de courant est plus minime.
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R e v e n d 1 c a t ions.
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