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ASSEMBLAGE 'PAR SOUDAGE -POUR PIECES,'MET:AN.IQUES; NOTï\MMENT-+DES 'TBBES 'D' ACIER EN MATERIAUX A COEFFICIENTS DE DILATATION DIFFERENTS.
En raison des exigences techniques constamment croissantes et de la nécessité de garantir l'économie des produits, on utilise simultané- ment et dans de nombreux cas, notamment dans la constructiôn des chaudiè- res et des appareils, des matériaux très différents. Ainsi, par exemple, dans les chaudières à vapeur à haute pression on a besoin pour un seul et même surchauffeur, de tubes en acier faiblement allié ou non allié et de tubes en acier austénitique fortement allié. Les deux qualités d'acier ont des coefficients de dilatation très différents, de sorte que la stabilité de l'assemblage des tubes formés de matériaux différents de ce genre, pré- sente les plus grandes difficultés, en particulier sous des efforts de fonctionnement variables.
Puisque l'assemblage usuel par soudure est dé- fectueux,' on a essayé de remédier à cet inconvénient par l'utilisation d'as- semblages par bride ou par l'interposition de réservoirs intermédiaires dans lesquels les tubes à coefficients de dilatation différents sont dudgeonnés.
On a aussi proposé de couler autour des extrémités des tubes en acier fai- blement allié ou non allié, ferritique ou perlitique, de l'acier austéniti- que. Mais l'assemblage ainsi obtenù possède une grande rigidité et n'est pra- tiquement pas approprié en raison de la texture de la pièce coulée et, en outre, il n'est pas économique.
Selon l'invention, on utilise un assemblage par soudage pour des pièces métalliques, en particulier des tubes d'acier, constitués par des matériaux ayant des coefficients de dilatation différents, constitué comme suit :
A chaque extrémité du tube, on a soudé un élément de tube de raccordement, ayant le même coefficient de dilatation, de préférence formé
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du même matériau, on a réuni les deux éléments de tube de raccordement par recouvrement sur une partie de leur longueur et on les a réunis, par un as- semblage par soudure ou par brasure de grande surface, en une pièce intermé- diaire unique.
De préférence, cette pièce intermédiaire est constituée par une pièce double fabriquée par placage, soudée ou brasée, à une des extrémi- tés de laquelle le tube intérieur fait saillie et à l'autre extrémité de la- quelle le tube extérieur fait saillie, les dimensions de raccordement dési- rées étant obtenues nécessairement par rétreint ou évasement des extrémités de la pièce intermédiaire, le cas échéant aussi par refoulement et/ou un travail de rabotage. Le tube de matière à coefficient de dilatation le plus élevé se trouve, de préférence, à l'intérieur de la pièce intermédiaire.
Sur les Figs. 1 à 4 du dessin, on a représenté, à titre d'exem- ple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention, en coupe axiale.
La figure 1 est à plus grande échelle.
Sur la Fig. 1, a représente l'extrémité du tube ayant le plus grand coefficient de dilatation, et b l'extrémité du tube ayant le plus pe- tit coefficient de dilatation. Les deux extrémités sont reliées ensemble par soudure à l'aide d'une pièce intermédiaire. Cette pièce intermédiaire se compose de deux tubes c et d qui se recouvrent et qui sont reliés entre eux intimement sur une longueur relativement grande, par exemple par sou- dure par placage. La fabrication de cette pièce intermédiaire est obtenue, dans l'exemple de réalisation représenté, à partir d'un tube double suivant la figure 2. Le tube 2 à coefficient de dilatation le plus élevé se trouve à l'intérieur de ce tube double.
Afin d'obtenir les dimensions et les sec- tions du raccord, les extrémités de l'élément de tube double sont refoulées, comme on l'a représenté sur la figure 3. Puis on tourne le matériau du tu- be extérieur à une de ses extrémités et le matériau de tube intérieur à une autre de ses extrémités de sorte que l'on obtient le produit représenté sur la figure 4.
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ASSEMBLY 'BY WELDING - FOR PARTS,' MET: AN.IQUES; NOTï \ MMENT- + 'TBBES' OF STEEL MADE OF MATERIALS WITH DIFFERENT EXPANSION COEFFICIENTS.
Due to the constantly increasing technical requirements and the need to guarantee product economy, very different materials are used simultaneously and in many cases, especially in the construction of boilers and appliances. Thus, for example, in high pressure steam boilers one needs for one and the same superheater, tubes of low alloy or unalloyed steel and tubes of high alloy austenitic steel. The two grades of steel have very different coefficients of expansion, so that the stability of the assembly of tubes formed of different materials of this kind presents the greatest difficulties, in particular under varying operating forces.
Since the usual assembly by welding is defective, attempts have been made to remedy this drawback by the use of flange assemblies or by the interposition of intermediate reservoirs in which the tubes with different expansion coefficients are expanded.
It has also been proposed to cast around the ends of low-alloy or non-alloy steel tubes, ferritic or pearlitic, austenitic steel. But the assembly thus obtained has great rigidity and is practically unsuitable due to the texture of the casting and, moreover, it is not economical.
According to the invention, an assembly by welding is used for metal parts, in particular steel tubes, made of materials having different expansion coefficients, consisting of the following:
At each end of the tube, a connecting tube member has been welded, having the same coefficient of expansion, preferably formed
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of the same material, the two connecting tube elements were joined by overlapping over part of their length and joined, by welding or by soldering a large area, into a single intermediate piece.
Preferably, this intermediate piece is constituted by a double piece produced by plating, welded or brazed, at one end from which the inner tube projects and at the other end from which the outer tube projects, the desired connection dimensions being necessarily obtained by narrowing or flaring of the ends of the intermediate piece, where appropriate also by upsetting and / or planing work. The tube of material with the highest coefficient of expansion is preferably located inside the intermediate piece.
In Figs. 1 to 4 of the drawing, there is shown, by way of non-limiting example, an embodiment of the invention, in axial section.
Figure 1 is on a larger scale.
In Fig. 1, a represents the end of the tube having the greatest coefficient of expansion, and b the end of the tube having the smallest coefficient of expansion. The two ends are connected together by welding using an intermediate piece. This intermediate part is made up of two tubes c and d which overlap and which are intimately connected to each other over a relatively large length, for example by plating welding. The manufacture of this intermediate part is obtained, in the exemplary embodiment shown, from a double tube according to FIG. 2. The tube 2 with the highest coefficient of expansion is located inside this double tube.
In order to obtain the dimensions and cross-sections of the fitting, the ends of the double tube element are forced, as shown in figure 3. Then the material of the outer tube is turned to one of the ends. its ends and the inner tube material at another end so that the product shown in Figure 4 is obtained.