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PERFECTIONNEMENTS A UN PROCEDE DE SOUDAGE ELECTRIQUE A L'ARC.
La présente invention a pour objet - un procédé de soudage et plus particulièrement un procédé de soudage dans lequel on utilise deux têtes de soudage disposées de chaque côté de l'objet à souder, et la corrélation de l'espacement relatif de deux têtes de soudage au cours d'un tel soudage; - la mise en oeuvre du procédé de soudage à l'arc dit "noyé", procédé dans lequel on utilise une électrode de soudage "noyée" en dessous (du flux à une distance prédéterminée des plaques ou autres éléments à souder ;
- un procédé utilisant un arc électrique pour effectuer un joint de soudure, procédé dans lequel on utilise une tête de soudage de chaque côté du joint de soudure, et dans lequel on déplace ensemble les têtes de soudage le long du joint de soudure, ce procédé consistant à déplacer une de ces têtes en avant de l'autre dans la direction de la passe de soudage; - un procédé de soudage électrique noyé à l'arc, pour souder un joint entre deux plaques disposées verticalement, procédé qui consiste à monter un chariot sur les plaques supérieures pour porter une tête de soudure et pour la déplacer le long du joint de soudure;
à effectuer une corrélation entre la vitesse de déplacement du chariot et la fusion d'une électrode portée à l'endroit du joint de soudure par le chariot, afin de déposer un cordon de soudure notablement plus large que la section transversale de l'électrode de soudage; enfin, à diriger l'électrode vers le joint de soudure, pour "laver" la soudure de métal déposée vers l'arrière
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le long du joint de soudure vers le métal précédemment déposé, de manière à former un cordon de soudure comblant le joint et ayant une largeur verticale extérieure supérieure à sa largeur intérieure.
Lorsqu'on utilise l'outillage de soudage et les têtes de soudage classiques, on peut choisir les dimensions des tiges, l'intensité ou densité, la tension et la vitesse de la passe de soudage. La demanderesse a découvert que lorsqu'on utilise deux têtes de soudage disposées de part et d'autre de la pièce à souder, il est nécessaire d'établir une compensation relative à l'épaisseur de la pièce ou de la plaque, pour éviter de brûler ou de percer celles-ci, ou de les surchauffer en général. On peut obtenir théoriquement un réglage, en faisant varier la quantité du courant, mais la des soudeurs préfèrent ne pas faire varier le courant dans une gamme étendue, et les appareils de soudage ne sont pas particulièrement prévus pour de grandes variations de courant.
La demanderesse a découvert que l'on peut maintenir les valeurs du courant dans les gammes normales, sans rencontrer les inconvénients des brûlures, en ne disposant pas des têtes de soudage directement en opposition sur la pièce, -nais en les décalant l'une de l'autre dans la direction de la passe le long de la soudure, et que l'on rapporte la valeur de ce décalage à l'épaisseur de la pièce pour compenser ses variations d'épaisseuro La demanderesse a découvert que l'on peut exprimer mathématiquement cette relation par une constante, par exemple D #T = K, équation dans laquelle T est l'épaisseur de la plaque en millimètres, D est l'avance en millimètres d'une tête de soudage par rapport à l'autre tête, mesurée par projection le long de la direction de la passe de soudage, K étant donc une constante.
En pratique, K égale approximativement 20
Ceci revient à dire qu'avec des organisations normales d'appareils de soudage et en utilisant une plaque d'environ 25 mm d'épaisseur, la projection de la distance entre les pointes des électrodes le long de la passe de soudure est égale à environ 50 mm, ou plus simplement qu'une électrode a une avance de 50 mm par rapport à l'autre.
Dans beaucoup d'opérations de soudage , comme par exemple dans l'assemblage d'un récipient classique destiné à contenir un liquide, les deux plaques, soudées suivant n'importe quel profil de cordon de soudure, n'ont pas la même épaisseur, la plaque inférieure étant plus épaisse que la plaque supérieure. Dans ce cas, on peut effectuer le calcul sur la base d'une moyenne, mais il serait plus sûr, s'il existait une différence d'épaisseurs considérable, de prendre comme base de corrélation la plaque la plus mince, étant donné surtout que les extrémités des électrodes seront probablement disposées plus près de cette plaque que de la plaque plus épaisse, car le biseau pour former la rainure en V peut se trouver complètement sur la plaque la plus mince.
La demanderesse a également découvert qu'il est souvent impor- tant d'incliner l'électrode vers le bas par rapport à l'horizontale, soit pour une électrode, soit pour l'autre, soit même pour les deux à la fois.
De même, il est souvent avantageux d'incliner soit une électrode, soit l'autre, soit les deux à la fois vers l'arrière, vers la pièce dans le sens de la passe. L'angle que fait la pointe avec l'horizontale peut être compris entre 0 et 50 , et normalement entre 20 et 50 pour les plaques plus épaisses, et entre 0 et 25 pour les plaques moins épaisseso
L'angle d'inclinaison vers l'arrière est compris entre 5 et 40 pour les plaques plus épaisses, et entre 0 et 20 pour les plaques moins épaisseso
On a indiqué sur le tableau ci-après les données opératoires pour un nombre considérable d'épaisseurs de plaques.
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Sur ce tableau, on lit dans la colonne 1 l'épaisseur de la plaque inférieure, dans la colonne 2 l'épaisseur de la plaque supérieure, dans la colonne 3 les conditions d'utilisation de la tête de soudage, pour l'extérieur ou l'intérieur selon le cas, dans la colonne 4 la section transversale de l'électrode, dans la colonne 5 l'intensité (ou densité) approximative du courant, dans la colonne 6 la tension approximative du courant; dans la colonne 7, on a précisé si la passe est en première ou en seconde passe de soudage, lorsqu'on exécute une ou plusieurs passes ;
la colon- ne 8, on lit l'avance d'une électrode sur l'autre, dans la colonne 9 la vitesse de la passe en millimètres/minute, dans la colonne 10 l'angle que fait la pointe avec l'horizontale, enfin, dans la colonne 11 l'angle que fait la pointe avec une ligne radiale.
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TABLEAU (colonnes 1 à 6)
EMI4.1
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6
<tb> Epaisseur <SEP> des <SEP> plaques <SEP> Electrode <SEP> Intensité <SEP> ou <SEP> Tension <SEP> ap- <SEP>
<tb> en <SEP> mm <SEP> densité <SEP> ap- <SEP> proxim.
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<tb> férieure <SEP> périeure <SEP> en <SEP> mm
<tb>
<tb> 31,5 <SEP> 26,2 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 650-660 <SEP> 28
<tb> Int. <SEP> 3,2 <SEP> 650-660 <SEP> 26
<tb> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 520-540 <SEP> 26-30
<tb> Int. <SEP> 3,2 <SEP> 520-540 <SEP> 26-30
<tb> 28,7 <SEP> 25,9 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 580-600 <SEP> 24-26
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 520-560 <SEP> 26-30
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 480-520 <SEP> 26-30
<tb> 26,2 <SEP> 21,8 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 570-580 <SEP> 24-26
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 500-520 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 440-480 <SEP> 26-28
<tb> 24,4 <SEP> 20,3 <SEP> Exta <SEP> 3,2 <SEP> 570-580 <SEP> 24-26
<tb> Into <SEP> 2,4 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Ext.
<SEP> 3,2 <SEP> 500-520 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 440-480 <SEP> 26-28
<tb> 21,8 <SEP> 17,3 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 560-580 <SEP> 24-26
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 500-520 <SEP> 26-28
<tb> Into <SEP> 2,4 <SEP> 440-460 <SEP> 26-28
<tb> 20,8 <SEP> 15,5 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 560-580 <SEP> 24-26
<tb> Inta <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 500-520 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 440-460 <SEP> 26-28
<tb> 17,3 <SEP> 13,0 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> 16,2 <SEP> 11,9 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> 14,0 <SEP> 10,4 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Into <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> 13,0 <SEP> 8,4 <SEP> Ext.
<SEP> 3,2 <SEP> 540-560 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 520-540 <SEP> 26-28
<tb> 11,9 <SEP> 7,9 <SEP> Ext: <SEP> 3,2 <SEP> 500-520 <SEP> 26-28
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 480-500 <SEP> 26-28
<tb> 10,4 <SEP> 6,9 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 480-500 <SEP> 27-29
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 460-480 <SEP> 27-29
<tb> 8,4 <SEP> 6,3 <SEP> Ext. <SEP> 3,2 <SEP> 440-450 <SEP> 28-30
<tb> Int. <SEP> 2,4 <SEP> 440-450 <SEP> 28-30
<tb> 6,9 <SEP> 6,3 <SEP> Ext. <SEP> 2,4 <SEP> 440-460 <SEP> 28-30
<tb> Int.
<SEP> 2,4 <SEP> 420-440 <SEP> 28-30
<tb>
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TABLEAU (colonnes 7 à 11)
EMI5.1
<tb>
<tb> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb> Passe <SEP> Disto <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> Angle <SEP> de <SEP> la <SEP> Angle <SEP> de <SEP> la
<tb> entre <SEP> passe <SEP> pointe <SEP> sur <SEP> pointe <SEP> sur
<tb>
EMI5.2
pointes mIT(minute l'horizontale la ligne radiale
EMI5.3
<tb>
<tb> -------------------------------------------------------------------------lère <SEP> 38 <SEP> 305-356 <SEP> 20 -50 <SEP> 5 -40
<tb>
EMI5.4
1ère 38 305-356 Il Il
EMI5.5
<tb>
<tb> 2ème <SEP> 38 <SEP> 457 <SEP> " <SEP> "
<tb> 2 <SEP> ème <SEP> 38 <SEP> 457 <SEP> " <SEP> "
<tb> lère <SEP> 38-51 <SEP> 305-356 <SEP> 20 -45 <SEP> 5 -35
<tb> lère <SEP> 38-51 <SEP> 305-356 <SEP> " <SEP> "
<tb> 2ème <SEP> 38 <SEP>
610-711 <SEP> 0 -25 <SEP> 0 -20
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EMI5.6
Il 3 $ Il fi
EMI5.7
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EMI5.8
Il 51 Il fi fi
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Il fi fi fi fui
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EMI5.14
Il Il fi Il Il Il Il 508-584 Il Il Il PP Il Il Il
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EMI5.22
fi Il 965-1067 Il Il Il Il fi 9P fi
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On remarquera qu'il existe également un rapport constant entre la vitesse de la passe et l'avance d'une électrode par rapport à
l'autre, pour n'importe quelle passe. En d'autres termes, la vitesse de la passe exprimée en millimètres/minute est approximativement égale à 7 à 9 fois en millimètres l'avance de l'électrode pour la première passe, et est égale à 12 à 14 fois celle de l'électrode pour la seconde passe.
On a représenté schématiqueent sur le dessin l'angle d'approche des électrodes, dessin sur lequel :
La figure 1 est une vue en plan représentant l'avance d'une électrode par rapport à l'autre et l'inclinaison vers l'arrière des pointes d'électrodes
La figure 2 est une vue en élévation représentant l'inclinaison des pointes sur l'horizontale.
Sur la figure 1 : 10 représente la plaque inférieure; 11 la plaque supérieure; 12 la rainure dans laquelle le métal de soudure doit être déposé; 13 une des têtes de soudage avec une électrode 14; enfin, 15 l'autre tête de soudage avec une électrode 16. Les aigles 17, 18 représentent l'inclinaison vers l'arrière des électrodes.
Sur la figure 2, on a représenté les rainures par 12 et 12a, et les inclinaisons des pointes sur l'horizontale par des angles 19 et 20.
Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus et représenté sur le dessin n'a été donné qu'à titre indicatif et que l'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de soudage "noyé" utilisant un arc électrique, pour effectuer un joint généralement horizontal entre deux plaques disposées verticalement, caractérisé par le fait qu'il consiste :à établir une corrélation entre la vitesse de déplacement d'une électrode et sa fusion de manière qu'elle dépose un cordon de soudure sensiblement plus large que la section transversale de l'électrode; à diriger l'électrode vers le bas et vers l'arrière en direction du joint, peur permettre aux gaz qui se dilatent d'amener le métal, en cours de dépota vers le métal pré- cédemment déposé et vers le haut dans le joint, en contact de refroidis- se:::Lent avec la plaque supérieure;
enfin, à faire fondre le cordon de soudure ainsi déposé, en dirigeant comme décrit ci-dessus l'électrode à la fois vers la plaque supérieure et vers la plaque inférieure, la largeur du fond du cordon étant notablement inférieure à celle de sa partie extérieure, ce qui permet de refroidir le cordon depuis le fond du joint jusqu'à l'extérieur en évitant des défauts dans le métal déposé.