Pour :"Perfectionnements aux procédés de fabrication de tubes".
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On sait que dans la fabrication des tubes soudés par rapprochement, on-utilise une bande de métal chauffée à une température élevée dont on.surchauffe les bords par un courant d'air ou d'oxygène très violent. La combustion du 'métal provoque le dégagement d'une quantité.importante de chaleur qui amène les bords de la bande de métal à la tem-
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Ce procédé présente de nombreux inconvénients..
En effet, la consommation d'air ou d'oxygène est
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fin la présence d'oxyde sur les bords des pièces'à souder tend à créer des défauts de soudure.
On a déjà essayé, à plusieurs reprises de remplacer le mode de chauffage susvisé par un autre, mais toutes les ten-
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sons. La principale difficulté provient du fait que la bande de métal se déplace avec une vitesse assez grande et qu'il est impossible de localiser suffisamment la chaleur.
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mettant de surchauffer aisément et économiquement à la température requise pour la soudure, les bords de la bande de métal chaud, ce procédé étant fondé sur le moyen général que constitue la concentration d'une .-quantité d'énergie relativement grande sur une portion relativement petite de la matière à surchauffer par l'utilisation de courants alternatifs de fréquence appropriée et localisés d'une manière rationnelle.
Les figures 1, 2 et 3 représentent schématiquement
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vention; La figure 4 représente un premier exemple d'application du moyen général spécifié ci-dessus au chauffage des deux bords d'une bande de métal avant sa conformation et la soudure des bords précités; La figure 5 représente une variante de ce procédé; La figure 6 est une vue en coupe et à plus grande <EMI ID=9.1> La figure 7 représente l'application du procédé à la fabrication de deux tubes simultanément; La figure 8 est une autre variante du procédé; La figure 9 est une vue à 90[deg.] de la précédent; Les figures 10 et 11 représentent des coupes,de la <EMI ID=10.1>
Lorsqu'une extrémité. d'une feuille de métal 1 est
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parallèlement à la feuille métallique précitée et dont l'autre extrémité est reliée à une.'borne 4 du secondaire d'un transformateur T, secondaire dont l'autre borne 5 est reliée l'autre . extrémité du conducteur 3, le courant se répartit dans-le feuille métallique 1 avec une densité beaucoup plus grande dans .la zone ou la partie de feuille qui est la plus rapprochée du conducteur 3; la courbe des températures t est sensiblement celle que représente la figure 3 lorsque l'on utilise du courant alternatif à
50 périodes.
Lorsque l'on augmente la fréquence du courant, la concentration de la chaleur dans la zone susvisée augmente très rapidement parce que 'le courant ne passe pratiquement plus que dans une portion étroite du métal de la feuille '1.
La présente invention a pour objet l'application de ce 'phénomène bien connu au sur chauffage des bords des bandes métalliques servant à la fabrication des tubes soudés. Ce procédé per-
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métal nécessaire à la soudure, le reste de ,la bande métallique restant à une température très inférieure. Le volume 'de métal
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tera l'exécution et l'entretien desdits contacts.
Etant donné que ce procédé permet de produire un sur chauffage local de plusieurs centaines de degrés, on'pourra réduire la température de la bande de métal sortant du four, et
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le four, l'encombrement et le coût du four, l'oxydation du métal, les risques de casse par surchauffage de la bande, etc...
La'consommation d'énergie pour produire le surchauf-fage en question est inférieure à celle nécessaire pour le soufflage actuellement utilisé.
Par un choix convenable de la fréquence du courant et de la distance entre le conducteur d'arrivés (provoquant
la concentration d'énergie) et le métal à chauffer, on obtient la répartition de température la plus favorable.
Le sur chauffage peut être effectué sur la bande mé-
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ayant déjà reçu un commencement de formage.
Etant donné que le conducteur d'amenée de courant,
(parallèle au métal à chauffer) doit être protégé de la radiation et être convenablement refroidi (ce qui entraîne une augmentation appréciable de la distance entre ce conducteur et le mé-
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obtenir ce résultat en chauffant' simultanément deux tubes
qui se déplacent en face l'un de l'autre et qui jouent respectivement l'un pour l'autre le rôle de conducteur amenant le courant et créant la concentration de ce courant.
Il résulte des essais effectués par la demanderesse que la localisation ou concentration convenable est obtenue par l'utilisation de courants.alternatifs à fréquence .élevée, va-
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à une température plus forte que le point de Curie, cette fréquence peut être supérieure à 100.000 et même 200.000 périodes/ seconde/.
Le, schéma que montre la figura 4 se rapporte à l'organisation d'un premier dispositif pour le chauffage des bords d'une bande métallique plate.
Conformément, à l'invention, on dispose prallèlement à chaque bord 1' et 1" d'une bande métallique 1 deux conducteurs 6 et 7 reliés respectivement à des frotteurs 8 et 9 en contact avec le bord correspondant de la bande métallique.
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deux appareils pouvant éventuellement être remplacés par un seul)
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de la feuille métallique 1..
Les frotteurs 8,9,10 et 11 n'ont d'ailleurs pas besoin., .de porter exactement sur le bord de la bande 1. Ils peuvent parfaitement porter sur une des faces de ladite Bande, 'ce qui permet ' un contact de grande dimension. A la place de balais frotteurs, on peut également utiliser, comme organes contacteurs, des galets <EMI ID=22.1>
soudure 12.
La bande métallique dont les bords ont été ainsi
et
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Utiliser' un ou deux conducteurs'pour surchauffer ensemble ou
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Sur les figures 5 et 6 .on a représenté l'application de cette variante -du procédé mis en'oeuvre à l'aide d'un conducteur unique pour le surchauffage des deux bords ou l'èvres d'une bande '1 préalablement conformée. La bande 1 passe d'abord dans
un système de formage approprié 14 qui l'amène à une forme, voisine de la forme définitive tout en laissant les bords légèrement
<EMI ID=25.1> <EMI ID=26.1> mité (placée comme le montre la figure 6)'est reliée, d'une part au 'dispositif de formage définitif et de soudure, 16. et, d'autre.,;-,
<EMI ID=27.1> dont l'autre borna 17 est reliée au dispositif de formage préalable 14.
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vant provoquer la concentration du courant et, par conséquent, la concentration d'énergie thermique sur les bords ou lèvres d'une
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tion simultanée de deux tubes.
Dans ce ces, et comme 'le représente schéma tique ment la figure 7, les deux bqndes métalliques 18 et 19 passent cha- <EMI ID=30.1> préalable 20 et 21 (isolés l'un de 1'autre)sous la forme de gouttiètes ou de tubes incomplètement fermés; les lèpres ou bords
des bande.s conformées étant disposés en regard les uns des autres et parallèlement les uns aux autres.
La conformation peut être très poussée de façon que les bords des bandes soient presque jointifs. Cette façon de faire permet d'introduire, dans les tubes un gaz réducteur qui, en s'échappant au travers des lèvres des bandes provoquerait la désoxydation de celles-ci.
Les bandes métalliques conformées passent enfin dans un double dispositif de formage définitif 22 qui effectue la soudure définitive de chacun des deux tubes. Ce dispositif de formage sert simultanément de pont électrique fermant le circuit. On voit immédiatement que les bords ou lèvres des bandes 18 et
19.servent mutuellement les uns par rapport aux autres de conducteur de concentration du courant.
Bien entendu les dispositifs de formage et de soudufe peuvent être remplacés par des galets ou par tout autre dispositif convenable. L'utilisation de galets comme le montrent les figures 8 et 9 est particulièrement intéressante pour le formage en V
For: "Improvements in tube manufacturing processes".
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It is known that in the manufacture of welded tubes by approximation, a strip of metal heated to a high temperature is used, the edges of which are superheated by a very violent current of air or oxygen. The combustion of the metal causes the release of a significant amount of heat which brings the edges of the metal strip to temperature.
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This process has many drawbacks.
Indeed, the consumption of air or oxygen is
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end the presence of oxide on the edges of the parts to be welded tends to create weld defects.
We have already tried several times to replace the above-mentioned heating mode with another, but all
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sounds. The main difficulty arises from the fact that the metal strip moves with a fairly high speed and it is impossible to locate the heat sufficiently.
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by easily and economically superheating the edges of the hot metal strip to the temperature required for soldering, this method being based on the general means of concentrating a relatively large amount of energy over a relatively large portion. small of the matter to be superheated by the use of alternating currents of appropriate frequency and localized in a rational manner.
Figures 1, 2 and 3 represent schematically
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vention; FIG. 4 represents a first example of application of the general means specified above to the heating of the two edges of a metal strip before its shaping and the welding of the aforementioned edges; FIG. 5 represents a variant of this method; Figure 6 is a sectional view and on a larger scale <EMI ID = 9.1> Figure 7 shows the application of the process to the manufacture of two tubes simultaneously; Figure 8 is another variant of the method; FIG. 9 is a view at 90 [deg.] Of the preceding one; Figures 10 and 11 show cross sections, of <EMI ID = 10.1>
When one end. of a sheet of metal 1 is
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parallel to the aforementioned metal sheet and the other end of which is connected to un.'borne 4 of the secondary of a transformer T, the other of which the other terminal 5 is connected to the other. end of the conductor 3, the current is distributed in the metal foil 1 with a much greater density in the area or the part of the foil which is closest to the conductor 3; the temperature curve t is substantially that shown in figure 3 when alternating current is used at
50 periods.
As the frequency of the current is increased, the concentration of heat in the above-mentioned area increases very rapidly because 'the current hardly passes more than a narrow portion of the metal of the sheet' 1.
The object of the present invention is to apply this well-known phenomenon to the overheating of the edges of the metal strips used in the manufacture of welded tubes. This process allows
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metal required for soldering, the rest of the metal strip remaining at a much lower temperature. The volume of metal
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will be responsible for the execution and maintenance of said contacts.
Since this process makes it possible to produce a local overheating of several hundred degrees, it will be possible to reduce the temperature of the metal strip coming out of the furnace, and
<EMI ID = 14.1>
the furnace, the size and cost of the furnace, the oxidation of the metal, the risks of breakage by overheating of the strip, etc.
The energy consumption to produce the superheating in question is less than that required for the blowing currently used.
By a suitable choice of the frequency of the current and the distance between the incoming conductor (causing
the energy concentration) and the metal to be heated, the most favorable temperature distribution is obtained.
Overheating can be performed on the mid-band.
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having already received a start of forming.
Since the current supply conductor,
(parallel to the metal to be heated) must be protected from radiation and be suitably cooled (resulting in an appreciable increase in the distance between this conductor and the
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obtain this result by simultaneously heating two tubes
which move opposite each other and which respectively play the role of conductor for each other bringing the current and creating the concentration of this current.
It results from the tests carried out by the applicant that the suitable localization or concentration is obtained by the use of alternating currents at high frequency, va-
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at a temperature higher than the Curie point, this frequency can be higher than 100,000 and even 200,000 periods / second /.
The diagram shown in figure 4 relates to the organization of a first device for heating the edges of a flat metal strip.
According to the invention, there is prallalement at each edge 1 'and 1 "of a metal strip 1 two conductors 6 and 7 respectively connected to rubbers 8 and 9 in contact with the corresponding edge of the metal strip.
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two devices that can be replaced by one)
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<EMI ID = 21.1>
of the metal foil 1 ..
The rubbers 8,9,10 and 11 do not need moreover., .De bear exactly on the edge of the strip 1. They can perfectly bear on one side of said strip, 'which allows' contact of large dimension. Instead of wiper brushes, rollers can also be used as contactors <EMI ID = 22.1>
welding 12.
The metal strip whose edges were so
and
<EMI ID = 23.1>
Use 'one or two conductors' to overheat together or
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In FIGS. 5 and 6, the application of this variant of the method implemented using a single conductor for the overheating of the two edges or the lips of a strip '1 previously shaped has been shown. . Band 1 passes through
a suitable forming system 14 which brings it to a shape, close to the final shape while leaving the edges slightly
<EMI ID = 25.1> <EMI ID = 26.1> mite (placed as shown in figure 6) 'is connected, on the one hand to the' final forming and welding device, 16. and, on the other.,; -,
<EMI ID = 27.1> whose other terminal 17 is connected to the preliminary forming device 14.
<EMI ID = 28.1>
to cause the concentration of the current and, consequently, the concentration of thermal energy on the edges or lips of a
<EMI ID = 29.1>
simultaneous tion of two tubes.
In these, and as shown schematically in Figure 7, the two metal rods 18 and 19 pass each previous 20 and 21 (isolated from each other) in the form of gutters or incompletely closed tubes; leprosy or edges
shaped bands being arranged facing each other and parallel to each other.
The conformation can be very extensive so that the edges of the bands are almost contiguous. This procedure makes it possible to introduce a reducing gas into the tubes which, by escaping through the lips of the strips, would cause the latter to deoxidize.
The shaped metal strips finally pass through a double final forming device 22 which performs the final welding of each of the two tubes. This forming device simultaneously serves as an electrical bridge closing the circuit. It is immediately seen that the edges or lips of the bands 18 and
19. Mutually act as a current concentration conductor with respect to each other.
Of course, the forming and welding devices can be replaced by rollers or by any other suitable device. The use of rollers as shown in Figures 8 and 9 is particularly advantageous for V-forming