BE634782A

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Publication number: BE634782A
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Description


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  Perfectionnements aux procédés de soudage* 
La présente Invention concerne la soudure à l'arc   électri-   que. 



   Fréquemment, la soudage bout à bout de tubes entre eux ou le soudage par rapprochement de tubes à des collecteurs et des plaques tubulaires ne peut pas se faire convenablement de   l'exté-   rieur et, dans certains cas, cela est même entièrement impossible, Il faut alors effectuer le soudage par l'intérieur. Dans certains cas aussi, le soudage par l'intérieur est préféré à cause de ses qualités, c'est-à-dire qu'on obtient ainsi une soudure meilleure que dans le cas d'un soudage par l'extérieur. 



   Les porte-électrodes utilisés jusqu'ici pour faire des soudures par l'intérieur comprennent un porte-électrode que l'on introduit dans une des pièces à souder et que l'on fait tourner à l'intérieur de celle-ci. Le fait de devoir utiliser un dispositif 

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 d'entraînement pour faire tourner le porte-électrode introduit des complications qu'il serait souhaitable d'éviter. 



   La présente invention permet de faire une soudure par 1' intérieur à l'aide d'une électrode fixe. 



   Selon la présente invention, un porte-électrode de sou- dage à l'arc électrique destiné à souder des tubes par l'intérieur comporte une électrode fixe non consumable et un dispositif magnéti- que pour faire tourner autour de l'électrode un arc établi entre l'électrode et les parois intérieures des tubes. 



   Par "tubes", on entend ici non seulement les tubes pro- prement dits, mais aussi des pièces cylindriques comme les pièces usinées ou obtenues d'une autre manière, à souder sur des collecteurs et des plaques tubulaires, et qui consistent pratiquement en des tu- bes de très courte longueur. 



   Le dispositif magnétique se compose habituellement de deux aimants disposés de part et d'autre de l'électrode et qui pren- nent celle-ci en sandwich, l'électrode ayant la forme d'un disque dont l'axe se confond en substance avec l'axe commun des deux tubes. 



  On place le porte-électrode de façon que l'électrode se trouve au niveau de la surface de séparation entre le tube et la plaque tu- bulaire ou collecteur, et la soudure s'effectue en alimentant l'élec- trode de courant de façon qu'un arc s'établisse entre l'électrode et la surface de séparation où la soudure doit se faire. Sous l'in- fluence du champ magnétique produit par les aimants, l'arc tourne rapidement autour de l'électrode et opère la soudure en un temps très court. 



   Il est très souhaitable que la soudure soit protégée con- tre les oxydations et c'est pourquoi l'arc est, de préférence, pro- tégé par un gaz inerte comme l'argon qui peut être amené au voisina- ge de la soudure par des passages pratiqués dans le corps du porte- électrode. 



   Pendant la soudure, une grande quantité de chaleur est produite et il est essentiel que la température de l'électrode soit maintenue au-dessous de la température à laquelle l'électrode 

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 se détériore. L'électrode peut être refroidie au moyen d'un liquide, comme l'eau, que l'on fait circuler dans des passages pratiqués dans le corps du porte-électrode. La dissipation de chaleur est accrue si l'électrode est portée par une pièce métallique ayant une masse importante et faite en une matière ayant une forte conductibilité thermique, comme le cuivre. 



   Un exemple d'un porte-électrode suivant l'invention est représenté au dessin annexé qui montre aussi la façon d'utiliser le porte-électrode. 



   Le dessin représente un tube 10 que l'on soude par rappro- chement à une plaque tubulaire 12 qui est pourvue d'un tube court 14 dans le voisinage de la soudure. 



   Le porte-électrode comprend un barillet 16 en matière isolante qui s'adapte avec un jeu relativement faible dans le trou de la plaque tubulaire. Ce barillet porte un support tubulaire 18 faisant saillie et portante à son extrémité supérieure, une électro- de et une paire d'aimants 22. L'électrode a la forme d'un disque dont la périphérie est chanfreinée et placée vis-à-vis de la surface de séparation entre le tube 10 et le tube court 14, là   où   la soudu- re doit se faire. L'autre extrémité du barillet 16 est attachée à un boîtier en matière isolante 24.

   Ce boîtier comporte une admission 26 d'eau de refroidissement qui, lorsqu'elle entre dans le bottier, monte par un tube 28 dans le support d'électrode 18 jusqu'au voisi- nage de l'électrode pour redescendre ensuite par l'espace compris entre le tube 28 et le support 18 et sortir du boîtier par une ad- mission 30. Le courant de soudage est amené par un conducteur 32 qui passe par l'admission d'eau 26 et conduit le courant jusqu'à l'électrode en passant par un bloc   34 à   l'intérieur du boîtier et le tube 18. Le boîtier est aussi pourvu d'une admission 36 destinée à un gaz inerte de protection qui atteint le voisinage de l'électro- de en passant par le vide à l'intérieur du barillet 16 et par les passages 38 de la tête de barillet. 



   On remarquera que le porte-électrode se compose uniquement      

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 de pièces fixes. Pour faire une soudure, il suffit d'introduire le porte-électrode à l'intérieur du tube et de la plaque tubulaire comme représenté, afin que l'électrode se trouve au niveau voulu, et de mettre le dispositif sous tension. L'arc qui s'établit entre l'électrode et le tube tourne rapidement autour de l'axe du porte- électrode et effectue le soudage en un temps vraiment très court. 



  La rapidité de soudage est d'une grande importance parce qu'elle évite la possibilité de fendiller et de déformer le métal à souder, ce qui se produit souvent lorsqu'une électrode est mise en rotation à l'intérieur du tube pour faire tourner l'arc autour de l'axe du tube. 



   Il peut être avantageux de ne pas faire traverser l'arc à grande vitesse par le gaz de protection. Ceci peut se faire en res- treignant l'espace au-dessus de l'électrode par où le gaz doit pas- ser, ou bien en amenant le gaz dans le voisinage de la soudure par un tube qui monte au travers du barillet 16 et dont la sortie se trouve au-dessus de l'électrode. Si on le désire, ce dernier systè- me peut être utilisé en même temps que l'on fait circuler le gaz vers le haut, comme représenté. 



   Comme le dessin le montre, il y a une certaine dissipa- tion de chaleur de l'électrode vers le support d'électrode 18 ainsi que vers l'eau de refroidissement. La dissipation de chaleur peut être renforcée en augmentant la masse du support 18 et en faisant celui-ci en une matière à haute conductibilité thermique comme le cuivre. 



   Le barillet 16 doit évidemment s'adapter exactement dans le tube et la plaque tubulaire; il est rendu amovible du boîtier   24   afin de pouvoir remplacer le barillet, l'électrode, les aimants et le support par un autre ensemble ayant un barillet d'un diamètre approprié à celui du tube à souder. L'électrode doit être alignée avec une bonne précision par rapport à la surface de séparation des tubes à souder, et ceci peut se faire en utilisant des rondelles ou des cales qui entourent le barillet et reposent sur le rebord prévu 

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 à l'extrémité   inférieure   de celui-ci. 



   Les aimants 22 peuvent être des aimants permanents comme représenté ou bien des électro-aimants au moyen desquels il est possible de régler le champ afin d'influencer la vitesse de rotation de l'arc autour de l'électrode. Il va de soi qu'une pénétration correcte de la soudure est une question de réglage du courant de soudage en fonction de la vitesse de l'arc. 



   Quoique l'invention ait été décrite dans son application au soudage bout à bout de tubes de section circulaire, il va de soi que, puisque l'électrode est fixe, on peut aussi utiliser le porte- électrode pour souder des tubes à section non circulaire, l'électro- de ayant la forme voulue pour s'adapter à la section transversale des tubes.      



   REVENDICATIONS. 



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1.- Porte-électrode de soudure à l'arc électrique pour souder des tubes par l'intérieur, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode fixe non consumable et un dispositif magnétique pour faire tourner autour de l'électrode un arc établi entre l'électrode et les parois intérieures.

Claims

2.- Porte-électrode suivant la revendication 1, caracé- risé en ce que le dispositif magnétique se compose de deux ai- mants disposés de part et d'autre de l'électrode.

3.- Porte-électrode suivant la revendication 2 caracté- risé en ce que les aimants sont des aimants permanents.

4.- Porte-électrode suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que les aimants sont des électro-aimants, 5.- Porte-électrode suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le dispositif magnétique et l'électrode sont refroidis à l'eau, un moyen étant prévu pour faire circuler de l'eau de refroidissement à l'intérieur d'un sup- port de l'électrode. <Desc/Clms Page number 6>

6.- Porte-électrode suivant la revendication 5, caracté- risé en ce que la pièce support a une conductibilité thermique élevée.

7.- Porte-électrode suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un barillet en matière isolante qui peut être introduit dans un tube pour y localiser l'électrode.

8.- Porte-électrode suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen est prévu pour amener un gaz de protection de l'arc'au voisinage de l'électrode.

9.- Porte-électrode suivant la revendication 8, caracté- risé en ce qu'il comprend, du côté de l'électrode le plus éloigné de la source de gaz de protection, un moyen qui ralentit l'écoulement du gaz à hauteur de l'électrode.

10. - Porte-électrode suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'un moyen est prévu pour débiter du gaz de pro- tection au voisinage de l'arc, de part et d'autre de l'électrode.

11.- Procédé de soudage bout à bout par l'intérieur de deux tubes, caractérisé en ce qu'on met en place une électrode non consumable à l'intérieur des tubes à hauteur de la surface de sé- paration de ceux-ci, on établit un arc entre les tubes et l'électro- de, et on applique un champ magnétique afin de faire tourner l'arc autour de l'électrode qui reste fixe.

12. - Procédé de soudage bout à bout par l'intérieur de deux tubes, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.

13. - Porte-électrode de soudure à l'arc électrique, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.