déposé à l'appui d'une
demande de
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On sait que l'opération du soudage d'objets en aluminium ou en alliages d'aluminium sans utilisation de fondants est délicate et donne lieu à de nombreux dé boires� résultant notamment du fait que l'oxyde qui se trouve sur la surface d'aluminium se répartit dans la soudure : les inclusions d'oxydes constituent autant
de points d'attaque pour les agents corrosifs et la so lidité de l'assemblage se trouve ainsi compromise,
La présente invention a pour objet divers perfectionnements à ce procédé permettant d'assurer un assemblage parfait en évitant les inconvénients qui viennent d'être signalés par suite de l'élimination des oxydes , Ce procédé perfectionné est le: suivant
On commence par nettoyer à fond et avec le plus grand soin les parties à souder. Ce nettoyage se fait
au moyen d'un outil tel que lime, raoloir, brosse mé tallique, cette opération pouvant être précédée d'un net toyage au moyen d'un solvant tel que la benzine. Les bords à assembler sont alors ohanfreinés de façon à former après réunion un angle convenable, par exemple de
90[deg.], mais pouvant être- un peu plus fermé ou encore plus
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d'une, lime, mais il pourrait être également réalisé avec une fraise ou tout autre outil analogue.
Lorsqu'il s'agit de réparer des pièces coures présentant par exemple des fissures, on opère d'une façon semblable et on lime les lèvres de la fissure de manière à obtenir une sorte d'entaille dont les bords forment un angle assez ouvert. Après le ohanfreinage, les bords travaillés à la lime, à la fraise ou au moyen d'outils analogues, présentent généralement une surface légèrement rugueuse qui contribue à assurer une bonne adhérence lors du soudage.
On chauffe ensuite les bords à souder au moyen d'un brûleur approprié, tel que par exemple un chalumeau
.
à air-acétylène. Il faut, en général, éviter des flammes trop ohaudes, par exemple la flamme oxygène-acétylène ou la flamme oxygène-hydrogène. Lorsqu'il s'agit de pièces à parois épaisses, par exemple de carters d'automobiles, on chauffe de préférence la pièce toute entière. Il convient de remarquer que, même dans ce dernier cas,
il n'est pas toujours nécessaire de disposer à cet effet d'un four électrique ou à combustibles, car la température à atteindre n'est pas aussi élevée que celle nécessaire pour souder des pièces d'aluminium à l'autogène : on peut parfaitement opérer au moyen d'un simple brûleur, ce qui rend le procédé applicable dans le moindre atelier et
en particulier dans n'importe quel garage.
On chauffe en général directement, en passant la flamme sur les bords à souder, La température doit at teindre au moins le point de fusion de la soudure.
On dépose alors, au moyen d'une baguette de sou-
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exemple tous les 4 à 6 o/m lorsque les pièces sont de
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sont petites, un peu de soudure, tout en continuant
à chauffer directement. Il faut avoir soin� toutefois, de ne pas trop dépasser le point de fusion de la sou dure, car l'aluminium éoroui et les alliages d'aluminium écrouis ou durcis par traitement thermique perdent une
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chauffage trop poussé.
La soudure employée devra donc avoir un point de fusion relativement bas. A titre indicatif mais nullement limitatif, on signalera par exemple les soudures suivantes comme convenant particulièrement bien à ce recouvrement préalable
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Ceci fait, on brosse d'une façon énergique les parties recouvertes jusqu'à ce qu'on ait pu constater que les bords à souder sont complètement recouverts d'une très fine oouohe d'un alliage qui s'est formée
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liser à cet effet une brosse supportant sans dommage exagéré la température de travail, Elle doit donc ré dister au rouge sombre sans s'oxyder d'une façon notable.
Par ce brossage, on élimine complètement la couche d'oxyde superficielle qui recouvre toujours l'aluminium. Comme le traitement se fait /non pas à l'air, mais sous une couche de soudure fondue, les parties débarrassées d'oxyde entrent immédiatement en contact avec la soudure et il se forme peu à peu une pellicule mince et continue d'alliage. Les particules d'oxyde se rassemblent dans
la couché de soudure fondue ou flottent à sa surface et sont éliminées avec cette soudure par le brossage. Il
ne reste plus d'excès de soudure sur les parties à souder toute la soudure qui ne s'est pas alliée à l'aluminium est éliminée.
Après cette opération préliminaire de soudage les parties à réunir apparaissent brillantes ; de plus si on laisse tomber une goutte de soudure sur les parties chauffées, la soudure s'étend immédiatement, car elle mouille d'une façon parfaite, alors qu'une goutte de soudure ne s'étend pas sur une pièce d'aluminium non traitée.
C'àst alors qu'on procède à la soudure proprement dite. S'il s'agit de deux pièces séparées, on les réunit et on les maintient dans leur position définitive. Puis on dépose, en un point, une certaine quantité d'une soudure appropriée, tout en continuant à chauffer pour maintenir l'assemblage à la température de fusion de la soudure. On entraîne ensuite, au moyen d'un racloir et sous la flamme du brûleur, la soudure sur toute la sur face ' préparée, en ayant soin d'enlever en même temps
la pellicule d'oxyde qui se trouve à la surface des parties recouvertes de la mince couche d'alliage. Il doit être bien entendu qu'il ne s'agit plus ici de la pel lioule d'oxyde d'aluminium qui a été éliminée lors de la première opération, mais d'oxyde qui se forme sur la fine
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et a une forme telle qu'on puisse enlever la pellicule d'oxyde simultanément sur les deux parties préparées.
Il est important que l'extrémité de l'outil et la soudure
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qui se trouve devant l'outil, sur l'extrémité de l'outil et sur la soudure entraînée; on déplace la flamme en même temps que l'outil. De cette façon , l'accès de l'air est empêché et la mince pellicule d'oxyde qui se trouve sur chaque ligne de soudure ne peut se former que lorsque l'opération de soudage est terminée.
Pour effectuer ce soudage proprement dit, on utilise, selon le travail à effectuer, de préférence l'une des compositions de soudure suivantes :
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Si la soudure ...doit avoir une résistance partioulièrement grande à la corrosion, on utilisera de préfé renoe la formule n[deg.] 1 ; pour les pièces moulées,les carters par exemple , il est avantageux d'utiliser la seconde formule ; enfin la troisième soudure donne, en même temps qu'une bonne résistance à la corrosion, un beau brillant.
Lorsque les parties à assembler sont trop grandes pour être recouvertes en une seule fois de soudure fratohe, on opère en plusieurs fois, c'est-à-dire qu'on soude les parties d'un seul mouvement de racloir de la manière qui vient d'être décrite sur une distance de 15 à 20 o/m par exemple, puis on dépose une nouvelle quantité de soudure fraîche à l'endroit où l'on s'est arrêté, et on continue
à souder sur une nouvelle distance de 15 à 20 o/m et ainsi de suite.
On a représenté aux dessins annexés divers cas de soudure au moyen du procédé faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente à échelle agrandie le soudage bout à bout de deux tôles relativement épaisses.
Les figs. 2 et 3 montrent l'application du prooédé à la réparation d'une pièce présentant une fissure.
La fig. 4 montre l'assemblage de deux tôles perpen-dioulairement l'une à l'autre.
La fig. 5 montre un premier mode d'assemblage de deux tôles très minces.
Enfin les figures 6 et 7 sont relatives à un second mode d'assemblage de deux tôles très minces.
Sur la fig. 1, on a représenté à échelle agrandie les deux tôles à assembler 1 et 2 placées bout à bout et
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placée, par le procédé indiqué plus haut, la masse de soudure 3,
En figs. 2 et 3, 4 représente une partie de oarter présentant une fissure 5. Comme on l'a dit plus haut, on commence par éliminer la fissure 5 dont on lime les bords,
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dispose la soudure.
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pendioulairement sur une autre tôle 8, On ohanfreine le bord inférieur de la tôle 7, de telle sorte qu'après mise
en place, celle-ci ne touche l'autre tôle que par un bord effilé 9. La soudure pourra être répartie en deux masses
10 et 11, comme représenté sur la figure.
Lorsque les tôles à souder sont très minces, il est impossible de procéder à un ohanfreinage. On peut par exemple opérer de la manière représentée en fig. 5, L'extrémité de l'une des tôles 12 est relevée à angle droit, en
13; la seconde tôle 14 est placée oontre le rebord et
la soudure 15 est disposée, toujours dans les mêmes conditions, dans l'angle ainsi formé.
On peut également procéder par recouvrement (figs.
6 et 7). Dans ce cas les parties à recouvrir 16 et 17
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celles-ci subissent le traitement d'alliage préalable, puis sont réunies de telle façon que, lors du recouvrement <EMI ID=16.1>
raclage. On remplit alors de soudure 22,23 les angles rentrants, en opérant, comme dans les autres cas, sous
la flamme d'un brûleur et au moyen d'un raoloir.
Si l'on veut appliquer le procédé faisant l'objet de l'invention au soudage d'un tube dans un manchon" on brosse ou on frotte d'abord, après nettoyage, la partie extérieure de l'extrémité du tube et la partie intérieure du manchon au moyen d'une soudure appropriée, en utilisant de préférence à cet effet une brosse ronde rotative mue mécaniquement. Il faut, naturellement, avoir soin, ici également, d'éliminer tout excès de soudure et toute trace d'oxyde d'aluminium. Comme il est difficile de réaliser cette opération à l'intérieur du manchon avec la brosse,
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de la soudure fraîche sur les parties préparées, passe de nouveau le râoloir puis introduit, de préférence par un mouvement de rotation, l'extrémité du tube dans le manchon. Il va de soi que le manchon et l'extrémité du tube doivent se trouver au moins, lorsqu'on les introduit l'un dans l'autre, à la température du point de fusion de la soudure. Lorsque l'extrémité du tube a été intro duite dans le manchon, on brosse le joint à l'une des extrémités du manchon au moyen de soudure fraîche exacte-
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on maintient le joint à l'abri de l'air au moyen d'une flamme non oxydante, et on y apporte de la soudure fraîche. Cette soudure coule entre le tube et le manchon dans
toute la .longueur de ce dernier (à moins que le joint entre le tube et le manchon soit complètement étanohe) et remplit complètement l'espace compris entre les parties à souder.
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liages d'aluminium durcis par traitement thermique, il faut évidemment éviter d'élever trop la température au -
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perdre une partie de la résistance mécanique. Il va de soi qu'il faut opérer le plus rapidement possible, un chauffage de longue durée étant généralement nuisible.
La pratique a montré qu'il est généralement bon de refroidir aussi rapidement que possible les tubes soudés, par exemple en faisant couler de l'eau froide
sur les deux extrémités et en se rapprochant graduellement
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ce refroidissement, on obtient des caractéristiques mé oaniques meilleures lorsqu'on a à faire à des alliages d'aluminium durcis par traitement thermique; ce refroidis-
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sur un matériau non durci par traitement thermique. Lorsqu'il s'agit de pièces de fonderie, il faut, au contraire, as surer un refroidissement très lent.
L'invention peut également s'appliquer à l'assemblage de pièces en aluminium ou en alliages d'aluminium avec d'autres métaux soudables, par exemple avec le ouivre , Lorsqu'il s'agit de ce dernier métal, on peut effectuer
le recouvrement préalable au moyen dtétain pur et en utilisant l'un des décapants en usage pour le soudage du
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We know that the operation of welding objects in aluminum or aluminum alloys without the use of fluxes is delicate and gives rise to many disappointments � resulting in particular from the fact that the oxide which is on the aluminum surface is distributed in the weld: the oxide inclusions constitute as much
points of attack for corrosive agents and the solidity of the assembly is thus compromised,
The present invention relates to various improvements to this process making it possible to ensure perfect assembly while avoiding the drawbacks which have just been pointed out following the elimination of the oxides. This improved process is as follows:
We start by thoroughly cleaning the parts to be welded with the greatest care. This cleaning is done
by means of a tool such as a file, grinder, metal brush, this operation possibly being preceded by cleaning with a solvent such as benzine. The edges to be assembled are then chamfered so as to form, after meeting, a suitable angle, for example of
90 [deg.], But can be- a little more closed or even more
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of a file, but it could also be produced with a milling cutter or any other similar tool.
When it comes to repairing short parts having cracks, for example, one operates in a similar way and one files the lips of the crack so as to obtain a sort of notch, the edges of which form a fairly open angle. After the chamfering, the edges worked with a file, a milling cutter or by means of similar tools, generally have a slightly rough surface which helps to ensure good adhesion during welding.
The edges to be welded are then heated by means of a suitable burner, such as for example a torch
.
air-acetylene. In general, flames that are too hot should be avoided, for example the oxygen-acetylene flame or the oxygen-hydrogen flame. In the case of parts with thick walls, for example automobile casings, the entire part is preferably heated. It should be noted that, even in the latter case,
it is not always necessary to have an electric or fuel oven for this purpose, because the temperature to be reached is not as high as that necessary for welding aluminum parts with autogen: it is perfectly possible to operate by means of a simple burner, which makes the process applicable in the smallest workshop and
especially in any garage.
It is generally heated directly, passing the flame over the edges to be welded. The temperature must reach at least the melting point of the weld.
We then deposit, by means of a stick
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example every 4 to 6 o / m when the parts are
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are small, a little solder, while continuing
to be heated directly. You have to be careful � however, not to exceed the melting point of the hard solder too much, because the hardened aluminum and the work-hardened or heat-treated aluminum alloys lose a
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too much heating.
The solder used should therefore have a relatively low melting point. As an indication but in no way limiting, for example the following welds will be indicated as being particularly suitable for this preliminary covering
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This done, the covered parts are brushed vigorously until it can be seen that the edges to be welded are completely covered with a very fine orohe of an alloy which has formed.
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For this purpose read a brush that can withstand the working temperature without excessive damage. It must therefore redistribute to dark red without being oxidized in a notable way.
This brushing completely eliminates the surface oxide layer which still covers the aluminum. As the treatment is carried out not in air, but under a layer of molten solder, the parts free of oxide immediately come into contact with the solder and a thin and continuous film of alloy is gradually formed. The oxide particles collect in
the molten solder coating or float on its surface and are removed with this solder by brushing. he
no excess solder remains on the parts to be welded all the solder which has not alloyed with the aluminum is removed.
After this preliminary welding operation the parts to be joined appear shiny; moreover if a drop of solder is dropped on the heated parts, the solder spreads immediately, because it wets perfectly, while a drop of solder does not extend over a piece of aluminum not processed.
It is then that the actual welding is carried out. If they are two separate pieces, they are brought together and kept in their final position. Then a certain amount of a suitable solder is deposited at a point, while continuing to heat to maintain the assembly at the melting temperature of the solder. Then, by means of a scraper and under the flame of the burner, the solder is driven over the entire prepared surface, taking care to remove at the same time
the oxide film which is on the surface of the coated parts of the thin alloy layer. It should be understood that this is no longer a matter of the aluminum oxide layer which was removed during the first operation, but of the oxide which forms on the fine.
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and has a shape such that the oxide film can be removed simultaneously from the two prepared parts.
It is important that the end of the tool and the weld
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which is in front of the tool, on the end of the tool and on the driven weld; the flame is moved at the same time as the tool. In this way, the access of air is prevented and the thin oxide film which is on each weld line can only form when the welding operation is finished.
To perform this actual welding, one of the following welding compositions is preferably used, depending on the work to be done:
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If the weld ... must have a particularly high resistance to corrosion, the formula n [deg.] 1 will preferably be used; for molded parts, housings for example, it is advantageous to use the second formula; finally the third weld gives, at the same time a good resistance to corrosion, a beautiful shine.
When the parts to be assembled are too large to be covered all at once with frathe solder, the operation is carried out in several stages, that is to say the parts are welded with a single scraper movement in the following manner. to be described over a distance of 15 to 20 o / m for example, then a new quantity of fresh solder is deposited at the place where we stopped, and we continue
to be welded over a further distance of 15 to 20 o / m and so on.
Various cases of welding have been shown in the accompanying drawings by means of the method forming the subject of the invention.
Fig. 1 shows on an enlarged scale the butt welding of two relatively thick sheets.
Figs. 2 and 3 show the application of the prooédé to the repair of a part showing a crack.
Fig. 4 shows the assembly of two sheets perpendicular to each other.
Fig. 5 shows a first method of assembling two very thin sheets.
Finally, Figures 6 and 7 relate to a second method of assembling two very thin sheets.
In fig. 1, there is shown on an enlarged scale the two sheets to be assembled 1 and 2 placed end to end and
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placed, by the process indicated above, the solder mass 3,
In figs. 2 and 3, 4 represents a part of oarter having a crack 5. As we said above, we start by eliminating the crack 5, the edges of which are filed,
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lay out the solder.
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hanging over another sheet 8, the lower edge of sheet 7 is chamfered, so that after placing
in place, this one touches the other sheet only by a tapered edge 9. The weld can be divided into two masses
10 and 11, as shown in the figure.
When the sheets to be welded are very thin, it is not possible to chamfer. One can for example operate in the manner shown in FIG. 5, The end of one of the sheets 12 is raised at a right angle,
13; the second sheet 14 is placed against the rim and
the weld 15 is placed, still under the same conditions, in the angle thus formed.
It is also possible to proceed by recovery (figs.
6 and 7). In this case the parts to be covered 16 and 17
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these undergo the prior alloy treatment, then are joined together in such a way that, during the recovery <EMI ID = 16.1>
scraping. The re-entrant angles are then filled with weld 22,23, operating, as in the other cases, under
the flame of a burner and by means of a grinder.
If it is desired to apply the method forming the subject of the invention to the welding of a tube in a sleeve, first brush or rub, after cleaning, the outer part of the end of the tube and the part the sleeve by means of a suitable weld, preferably using for this purpose a rotating round brush driven mechanically. Care must, of course, also be taken here to remove any excess solder and any trace of oxide. aluminum. As it is difficult to carry out this operation inside the sleeve with the brush,
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fresh solder on the prepared parts, pass the rasp again and then introduce, preferably by a rotational movement, the end of the tube into the sleeve. It goes without saying that the sleeve and the end of the tube must be at least, when they are introduced into one another, at the temperature of the melting point of the weld. When the end of the tube has been inserted into the sleeve, the seal at one end of the sleeve is brushed with exact fresh solder.
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the joint is kept away from the air by means of a non-oxidizing flame, and fresh solder is added to it. This weld flows between the tube and the sleeve in
the entire length of the latter (unless the joint between the tube and the sleeve is completely sealed) and completely fills the space between the parts to be welded.
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aluminum bindings hardened by heat treatment, it is obviously necessary to avoid raising the temperature too much to -
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lose part of the mechanical strength. It goes without saying that it is necessary to operate as quickly as possible, long-term heating being generally harmful.
Practice has shown that it is generally good to cool welded pipes as quickly as possible, for example by running cold water
on both ends and gradually approaching
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this cooling, better mechanical characteristics are obtained when dealing with aluminum alloys hardened by heat treatment; this cool-
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on material not hardened by heat treatment. When it comes to foundry parts, on the contrary, it is necessary to ensure very slow cooling.
The invention can also be applied to the assembly of parts made of aluminum or aluminum alloys with other metals which can be welded, for example with gold.
the preliminary coating with pure tin and using one of the strippers in use for welding the
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