<EMI ID=1.1>
le découpage de corps fusibles, particulièrement de corps
<EMI ID=2.1>
pour la. mise en oeuvre de ce procédé.
On a. récemment mis au point des flammes à arc dont, du fe,it de leur haut degré de stabilité, de leur rigidité et de l'intensité de leur chauffe, on a proposé l'utilisation pour le découpage de corps, métalliques ou non, par fusion.
<EMI ID=3.1> <EMI ID=4.1>
Les gaz utilisés étaient sensiblement inertes pour l'électrode, qui est habituellement en tungstène. Cependant, on trouve actuellement avantageux d'utiliser des gaz réactifs dans la flamme de l'arc pour le découpage de certains matériaux. Ainsi, lorsqu'on applique le procédé de découpage
<EMI ID=5.1>
la flamme de l'arc. Dans de telles conditions, l'exigence
<EMI ID=6.1>
l'électrode des gaz de réaction, pour en empêcher la. destruction.
Selon la présente invention, un procédé de découpage de corps fusibles consiste à établir un arc entre une baguette
<EMI ID=7.1>
lement dans un ajutage et une deuxième électrode consistant en une partie conductrice adjacente de cet ajutage ou en une
<EMI ID=8.1>
gaz ,sensiblement inerte vis à vis de la. baguette d'électrode
-le long de cette dernière et ensemble avec les vapeurs d'arc par un passage restreint de décharge dans ledit a.ju- <EMI ID=9.1>
baguette-électrode au moyen du gaz inerte entourant celle-ci, dans les zones périphériques du courant de gaz inerte, avant sa décharge ensemble avec les vapeurs de l'arc, hors
<EMI ID=10.1>
L'invention a également pour objet un appareil pour la- mise en oeuvre du procédé précité, cet appareil compre-
<EMI ID=11.1>
rieur d'un ajutage comportant un passage restreint de décharge, la- pointe de l'électrode se trouvant su voisinage
dé l'étranglement, et la. deuxième électrode consistant en une partie adjacente conductrice de cet ajutage ou une pièce métallique à découper. Un tel appareil est caractérisé selon l'invention en ce que l'ajutage comporte un dispositif d'alimentation en gaz, destiné à diriger un courent d'un gaz chimiquement actif dans les zones périphériques d'un courant d'un gaz inerte amené dans l'ajutage, en amont de la sortie du passage restreint à l'intérieur de l'ajutage.
<EMI ID=12.1>
de l'azote, de l'argon, de l'hélium ou un mélange de ceuxci. Le gaz réactif convenable peut consister en un gaz contenant de l'oxygène, par exemple, l'oxygène lui-même, l'air, le gaz carbonique ou la va.pour d'eau. On peut effectuer l'introduction de ce dernier gaz dans la flamme de l'arc au moyen d'une pièce rapportée métallique poreuse
<EMI ID=13.1>
partie de l'eau de refroidissement de l'ajutage. On peut également introduire d'autres liquides réactifs au moyen d'une pièce rapportée poreuse similaire.
Sur les dessins annexés : <EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> La figure 2 est un schéma d'un appareil dans lequel le gaz réactif est introduit dans l'ajutage par des passages <EMI ID=16.1> séparé débouchant au-dessus de la pointe de l'électrodebaguette;
La. figure 4 est un schéma d'un appareil dans lequel le gaz réactif consiste en de l'air introduit entre la partie supérieure et la partie inférieure de l'ajutage, cette dernière faisant partie du circuit de l'arc;
La. figure 5 est un schéma d'un appareil dans lequel un liquide à évaporer est introduit par une pièce rapportée
<EMI ID=17.1>
La- figure 6 est une vue en élévation, partiellement en coupe longitudinale, d'un mode de réalisation préféré
<EMI ID=18.1> La figure 7 est un schéma du circuit des commandes utilisées de préférence pour faire fonctionner le chalumeau de la. figure 6.
<EMI ID=19.1>
dans lequel est fixée une électrode pratiquement non-consommable 14, de préférence en tungstène thorié. L'électrode 14 est espacée de la paroi intérieure et du fond du manchon; en présentant avec celui-ci un passage pour le gaz de protection, tel que l'argon, l'hélium, l'hydrogène, l'azote
ou un mélange de ceux-ci, qui s'écoule axialement sous forme <EMI ID=20.1>
Au delà de '1 $ électrode, le gaz s'écoule par un passage ou orifice 15 de stabilisation de l'arc.
<EMI ID=21.1>
établi dans le passage 15 et entre l'électrode 14 et la pièce[deg.]-
<EMI ID=22.1>
teur d'électricité s'écoule de la- sortie du passage 15. On refroidit l'ajutage 10 par circulation d'eau dans le passage annulaire 22 entourent le passage 15.
<EMI ID=23.1>
fectue l'injection du gaz réactif, par exemple du gaz contenant de l'oxygène dans les zones périphériques du cou-
<EMI ID=24.1>
de plus un exemple d'un montage suivant lequel l'arc passe entre l'électrode 14 et l'électrode 10 contenant le pas-
<EMI ID=25.1>
constitue une barrière entre le courant annulaire du gaz
<EMI ID=26.1> <EMI ID=27.1>
nant de l'oxygène, qui pénètre dans le manchon central 12 et circule autour du conduit 27.
<EMI ID=28.1>
30 par une impédance 38. On introduit le gaz contenant 'de l'oxygène dans l'espace 40 entre les ajutages. Selon une va-riante, l'impédance 38 peut être nulle et la. pièce à découper peut être mise hors-circuit.
Selon la. figure 5, une pièce rapportée annulaire
<EMI ID=29.1>
sage central du même diamètre que le passage restreint 15, forme une paroi intérieure de la chemise d'eau 33. L'eau traversant les pores de la pièce rapportée refroidit les
<EMI ID=30.1>
l'arc sous forme de va-peur.
Dans tous les. modes de réalisation décrits, on in-
<EMI ID=31.1>
de gaz de protection de l'électrode; et ce courant fait partie du courant d'évacuation déchargé par l'orifice de stabilisation de l'arc.
Les exemples suivants permettront une meilleure compréhension de l'invention :
EXEMPLE- 1
<EMI ID=32.1>
doux en utilisant un gaz contenant de l'oxygène
Pour cet essai on a utilisé un appareil du type re-
<EMI ID=33.1> <EMI ID=34.1>
Sortir par l'orifice d'un ajutage ayant un alésage de
<EMI ID=35.1>
gazeux avec un débit horaire compris entre 1415 et 2123 litres dans l'ajutage au-dessous de l'électrode en tungstène.
<EMI ID=36.1>
Chaque résistance de stabilisation consistait en deux ampoules lumineuses de 1000 watts montées en série., On a fait
<EMI ID=37.1>
l'a-ide d'un courant de 225 ampères et à une tension de la flemme de l'arc de 51 volts,, le courant étant continu et <EMI ID=38.1>
heure, courant 195 ampères, et courant continu de 59 volts, l'électrode-baguette étant négative; l'épaisseur d'aluminium
<EMI ID=39.1>
Afin d*obtenir des coupes de bonne qualité sur cer,tains types de métaux, il est essentiel d'ajouter de l'hydrogène au gaz de protection. Par exemple, une addition
<EMI ID=40.1>
obtenues en utilisant de l'azote, de l'hélium ou de l'argon séparément, les meilleures qualités étant réalisées avec
<EMI ID=41.1>
de gaz de protection.
Il est essentiel de donner a la 'surface transversale de l'espace-annulaire compris entre l'électrode et le tube d'alimentation du gaz de protection une dimension suffisamment faible pour obtenir un courant gazeux très rapide malgré une faible alimentation en gaz de protection, ceci afin de déplacer le gaz de coupe et de protéger en conséquence efficacement la pointe de l'électrode contre les effets nocifs de ce dernier.
La. même observation s'appliqua à la. distance de laquelle l'électrode projette hors du/gaz de protection (de
<EMI ID=42.1> il en résulterait un transfert de l'arc au métal formant l'orifice avant l'attaque de la. pièce à découpera ce phéno-
<EMI ID=43.1>
mation rugueuse et encrassée.
Sur la figure 6 on a représenté une forme de construction préférée d'un chalumeau arc selon l'invention.
<EMI ID=44.1>
exerçant une pression sur la. calotte du chalumeau, .Une ron-
<EMI ID=45.1>
pour le gaz de protection* qui débouche dans une chambre annulaire formée entre la tête de la. douille de serrage et le haut du porte-électrode H, d'où le gaz de protection
<EMI ID=46.1>
<EMI ID=47.1>
et par le fond du porte-chalumeau. Le corps B a également
<EMI ID=48.1>
laire 114 usinée dans le corps du chalumeau. Un conducteur d'entrée 115 pour le courant de coupe passe par le tuyau <EMI ID=49.1>
Le porte-électrode ou manchon H comprend une partie supérieure tubulaire 116, ayant sensiblement la même longueur que la douille de serrage, une partie intermédiaire bridée 118 au-dessous du fond du corps du chalumeau B et ayant une longueur plus importante que l'alésage de celui-ci; et un organe saillant 120 s'étendent au-dessous de la partie bridée 118. Des gorges longitudinales 122 formées dans la ' partie tubulaire 116 et dans la. partie bridée 118 relient la gorge 114 dans le corps du chalumeau avec l'espace situé audessous du corps B. La chemise d'eau présente un épaulement
<EMI ID=50.1>
partie saillante 120 se prolonge par un tube 126 pour gaz de
<EMI ID=51.1>
fileté 128, qui est de préférence en matériau réfractaire, tel que la lave. Le rapport entre le diamètre intérieur du
<EMI ID=52.1>
annulaire de faible section est formé entre eux pour la colonne annulaire du gaz de protection, la largeur de ce pas-
<EMI ID=53.1>
grande vitesse malgré un faible débit du gaz et étant de préférence inférieure au diamètre de l'électrode. Autour du accord 128 on a prévu un raccord isolant 130 qui est
<EMI ID=54.1> que l'on peut centrer l'orifice restreint 140 de la. pièce
<EMI ID=55.1>
tanchéité située au-dessous de la. partie bridée 118 et forme avec les organes annulaires- situés plus bas un récipient contenant le gaz actif, qui s'écoule vers l'intérieur
<EMI ID=56.1>
pape 158 commandant le gaz contenant de l'oxygène, de la. soupape 159 pour le gaz de protection et de la soupape 160 pour l'eau de refroidissement. L'ouverture des soupapes 158 et 159 a pour effet de permettre un écoulement de valeur déterminée du gaz actif et du gaz de protection respective-
<EMI ID=57.1>
<EMI ID=58.1>
blir l'arc-pilote. Le gaz ionisé de l'arc pilote forme un
<EMI ID=59.1>
l'électrode et la pièce à découper, et l'arc de coupe principal est ainsi amorcé.
Le passage du courant de coupe a- pour effet d'ex-
<EMI ID=60.1>
cheur.
On peut arrêter le découpage au moyen du bouton d'arrêt de secours 168, en éloignant le bord de la pièce découpée, en remontent le chalumeau, ou en arrêtant l'e-rri-
<EMI ID=61.1>
<EMI ID = 1.1>
cutting of fusible bodies, particularly bodies
<EMI ID = 2.1>
for the. implementation of this method.
We have. recently developed arc flames of which, due to their high degree of stability, their rigidity and the intensity of their heating, it has been proposed to use them for cutting bodies, metallic or not, by fusion.
<EMI ID = 3.1> <EMI ID = 4.1>
The gases used were substantially inert to the electrode, which is usually tungsten. However, it is currently found advantageous to use reactive gases in the arc flame for cutting certain materials. Thus, when applying the cutting process
<EMI ID = 5.1>
the flame of the arc. Under such conditions, the requirement
<EMI ID = 6.1>
the reaction gas electrode, to prevent the. destruction.
According to the present invention, a method of cutting fuse bodies consists in establishing an arc between a rod
<EMI ID = 7.1>
lement in a nozzle and a second electrode consisting of an adjacent conductive part of this nozzle or of a
<EMI ID = 8.1>
gas, substantially inert with respect to the. electrode rod
-Along the latter and together with the arc vapors by a restricted discharge passage in said a.ju- <EMI ID = 9.1>
rod-electrode by means of the inert gas surrounding it, in the peripheral zones of the stream of inert gas, before its discharge together with the vapors of the arc, outside
<EMI ID = 10.1>
The subject of the invention is also an apparatus for implementing the aforementioned method, this apparatus comprising
<EMI ID = 11.1>
laughing of a nozzle comprising a restricted discharge passage, the tip of the electrode being in the vicinity
of the strangulation, and the. second electrode consisting of an adjacent conductive part of this nozzle or a metal part to be cut. Such an apparatus is characterized according to the invention in that the nozzle comprises a gas supply device, intended to direct a stream of a chemically active gas in the peripheral zones of a stream of an inert gas supplied to the device. the nozzle, upstream of the outlet of the restricted passage inside the nozzle.
<EMI ID = 12.1>
nitrogen, argon, helium or a mixture of these. The suitable reactive gas can be an oxygen-containing gas, for example, oxygen itself, air, carbon dioxide or water. The latter gas can be introduced into the flame of the arc by means of a porous metal insert.
<EMI ID = 13.1>
part of the nozzle cooling water. Other reactive liquids can also be introduced using a similar porous insert.
In the accompanying drawings: <EMI ID = 14.1> <EMI ID = 15.1> Figure 2 is a diagram of an apparatus in which the reactive gas is introduced into the nozzle through separate passages <EMI ID = 16.1> opening into the -above the tip of the stick electrode;
Figure 4 is a diagram of an apparatus in which the reactive gas consists of air introduced between the upper part and the lower part of the nozzle, the latter forming part of the arc circuit;
Figure 5 is a diagram of an apparatus in which a liquid to be evaporated is introduced through an insert.
<EMI ID = 17.1>
Figure 6 is an elevational view, partially in longitudinal section, of a preferred embodiment
<EMI ID = 18.1> Figure 7 is a circuit diagram of the controls preferably used to operate the torch of the. figure 6.
<EMI ID = 19.1>
in which is fixed a practically non-consumable electrode 14, preferably thoriated tungsten. The electrode 14 is spaced from the interior wall and the bottom of the sleeve; by presenting therewith a passage for the shielding gas, such as argon, helium, hydrogen, nitrogen
or a mixture thereof, which flows axially as <EMI ID = 20.1>
Beyond the electrode, gas flows through a passage or orifice 15 for stabilizing the arc.
<EMI ID = 21.1>
established in passage 15 and between electrode 14 and workpiece [deg.] -
<EMI ID = 22.1>
More electricity flows from the outlet of passage 15. The nozzle 10 is cooled by circulating water in the annular passage 22 surrounding the passage 15.
<EMI ID = 23.1>
injects the reactive gas, for example gas containing oxygen into the peripheral areas of the neck.
<EMI ID = 24.1>
moreover an example of an assembly according to which the arc passes between the electrode 14 and the electrode 10 containing the pas-
<EMI ID = 25.1>
forms a barrier between the annular gas flow
<EMI ID = 26.1> <EMI ID = 27.1>
oxygen, which enters the central sleeve 12 and circulates around the conduit 27.
<EMI ID = 28.1>
30 by an impedance 38. The oxygen-containing gas is introduced into the space 40 between the nozzles. According to a variant, the impedance 38 can be zero and the. workpiece can be switched off.
According to. figure 5, an annular insert
<EMI ID = 29.1>
middle diameter of the same diameter as the restricted passage 15, forms an inner wall of the water jacket 33. The water passing through the pores of the insert cools the
<EMI ID = 30.1>
the arc in the form of scare.
In all the. embodiments described, we include
<EMI ID = 31.1>
protective gas for the electrode; and this current is part of the discharge current discharged through the arc stabilization port.
The following examples will allow a better understanding of the invention:
EXAMPLE- 1
<EMI ID = 32.1>
mild using gas containing oxygen
For this test, an apparatus of the re-type was used.
<EMI ID = 33.1> <EMI ID = 34.1>
Exit through the orifice of a nozzle having a bore of
<EMI ID = 35.1>
gas with an hourly flow of between 1415 and 2123 liters in the nozzle below the tungsten electrode.
<EMI ID = 36.1>
Each stabilizing resistor consisted of two 1000-watt light bulbs connected in series., We did
<EMI ID = 37.1>
using a current of 225 amperes and an arc flame voltage of 51 volts, the current being continuous and <EMI ID = 38.1>
hour, current 195 amps, and direct current 59 volts, the rod electrode being negative; aluminum thickness
<EMI ID = 39.1>
In order to obtain good quality cuts on some types of metals, it is essential to add hydrogen to the shielding gas. For example, an addition
<EMI ID = 40.1>
obtained using nitrogen, helium or argon separately, the best qualities being achieved with
<EMI ID = 41.1>
shielding gas.
It is essential to give the cross-sectional area of the annulus between the electrode and the shielding gas supply tube a dimension small enough to obtain a very rapid gas flow despite a low supply of shielding gas. , this in order to displace the cutting gas and consequently effectively protect the tip of the electrode against the harmful effects of the latter.
The same observation applied to the. distance from which the electrode projects out of / shielding gas (from
<EMI ID = 42.1> this would result in a transfer of the arc to the metal forming the orifice before the attack of the. piece to cut this phenomenon
<EMI ID = 43.1>
rough and fouled mation.
FIG. 6 shows a preferred form of construction of an arc torch according to the invention.
<EMI ID = 44.1>
exerting pressure on the. torch cap,.
<EMI ID = 45.1>
for the shielding gas * which opens into an annular chamber formed between the head of the. clamping sleeve and the top of the H electrode holder, hence the shielding gas
<EMI ID = 46.1>
<EMI ID = 47.1>
and through the bottom of the torch holder. Body B also has
<EMI ID = 48.1>
steel 114 machined in the body of the torch. An input conductor 115 for cutting current passes through the pipe <EMI ID = 49.1>
The electrode holder or sleeve H comprises a tubular upper portion 116, having substantially the same length as the clamping sleeve, an intermediate flanged portion 118 below the bottom of the torch body B and having a length greater than the bore of it; and a protruding member 120 extend below the flanged portion 118. Longitudinal grooves 122 formed in the tubular portion 116 and in the. flanged part 118 connect the groove 114 in the body of the torch with the space located below the body B. The water jacket has a shoulder
<EMI ID = 50.1>
protruding part 120 is extended by a tube 126 for
<EMI ID = 51.1>
thread 128, which is preferably made of a refractory material, such as lava. The ratio between the inside diameter of the
<EMI ID = 52.1>
annular of small section is formed between them for the annular column of the shielding gas, the width of this pass-
<EMI ID = 53.1>
high speed despite a low gas flow rate and preferably being less than the diameter of the electrode. Around the chord 128 an insulating fitting 130 has been provided which is
<EMI ID = 54.1> that we can center the restricted orifice 140 of the. room
<EMI ID = 55.1>
seal located below the. flanged part 118 and together with the lower ring members forms a receptacle containing the active gas, which flows inwards
<EMI ID = 56.1>
pope 158 controlling the oxygen-containing gas, the. valve 159 for shielding gas and valve 160 for cooling water. The opening of the valves 158 and 159 has the effect of allowing a flow of determined value of the active gas and the respective shielding gas.
<EMI ID = 57.1>
<EMI ID = 58.1>
bling the pilot arc. The ionized gas from the pilot arc forms a
<EMI ID = 59.1>
electrode and the workpiece, and the main cutting arc is thus initiated.
The passage of the cutting current has the effect of ex-
<EMI ID = 60.1>
choir.
The cutting can be stopped by means of the emergency stop button 168, by moving the edge of the cut piece away, by raising the torch, or by stopping the e-rri-
<EMI ID = 61.1>