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Procédé pour le placage intérieur de corps creux, installation pour la sise en oeuvre du dit procédé, et corps plaqués ainsi obtenus.
L'invention est relative à un procédé pour plaquer l'intérieur de pièces creuses, en particulier de tubes et à une installation pour l'exécution du procédé.
On a déjà pratiqué le placage de l'intérieur de tubes cylindriques constitués en particulier d'acier ou autres métaux en rapportant sur l'intérieur du tube, entraîné en rotation, la matière de plaçai @ broyée, par exemple en poudre, ou mise sous forme de grainr atière de placage est
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appliquée sous l'action de la force centrifuge développée par la rotation du tube, sur la face intérieure du dit tube et sous forme de couches plus ou moins épaisses suivant les besoins, la dite matière étant portée à l'état de fusion, en chauffant le tube de l'extérieur, afin qu'elle se lie au matériau de base.
On connaissait une autre méthode consistant couler dans l'intérieur d'un tuyau posé verticalement une quantité excessive de la matière de placage fondue, puis à renverser ensuite le tuyau, le centrer et l'entraîner en rotation, , de sorte que la matière de placage encore liquide était de nouveau appliquée, sous l'influence de la force centrifuge qui se développait sur la paroi intérieure du tube et s'alliait à la @ matière de base.
Un défaut important de ces deux .'procédés @ réside en ce qu'en raison de l'important échauffement de la matière de base qui se fait par l'extérieur, aussi bien dans la première que dans la deuxième méthode, la texture de la matière de base, soit par exemple la paroi du tuyau, est considérablement modifiée et devient, en particulier, une structure à gros grains.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un procédé poux le placage intérieur de corps creux métalliques du type dans lequel on entraine les dits corps à travailler en rotation, procédé caractérisé en ce que l'on amène la matière de placage sous forme de fines particules, que l'on projette sur la ,paroi interne du corps à revêtir à l'aide de la force centrifuge produite par la rctation du corps en question, à la suite de quoi on élève subitement la température à l'intérieur du corps creux de façon que la matière de placage projetée sur la surface intérieure du corps creux se lie à l'état fondu avec la surface
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intérieure métallique du dit corps, ce qui permet la réalisation de bon placage sans modifier la texture du corps plaqué.
L'invention s'étend aux corps creux tels que tubes métalliques ou autres conformes à ceux obtenus par le procédé et l'installation conformes ou similaires aux précédents.
Il est proposé, suivant l'invention, de placer les corps creux de façon qu'ils puissent tourner sur leur axe longitudinal étendu à peu près horizontalement, et de leur communiquer un mouvement rotatif. Avant ou pendant la rotation, on introduit dans le logement intérieur du corps creux, une masse métallique qui sert de métal de placage, et qui est broyée en grains réguliers : cette masse est projetée par l'énergie qui lui est communiquée par la force centriguge, contre la surface intérieure du corps creux. Par suite, la surface intérieure du corps creux est couverte d'una couche constituée par les particules métalliques projetées par centrifugation. On 'chauffe cette couche en élevant soudainement la température à l'intérieur du corps creux au moins à la hauteur de la température de fusion du métal de placage.
Par ce moyen, le métal de placage en fusion se lie à la paroi métallique du tuyau, alors que l'on évite que le métal du corps creux lui-même subisse un échauffement notable nuisible pouvant, par exemple, modifier sa texture.
Ce procédé peut être appliqué d'une façon particulièrement avantageuse au placage de la surface intérieure du tube métallique dont l'axe longitudinal s'étend entre deux ouvertures qui se font face. Le procédé expliqué ci-dessus n'est toutefois pas limité au placage intérieur de corps tubulaires de forme cylindrique. On peut, au contraire, plaquer intérieurement, au moyen de ce procédé, des corps creux dont la forme s'écarte de celle d'un cylindre mais est pourtant
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symétrique par rapport à un azo de rotation, par exemple des coquilles de section conique cu des corps creux dont la section est à rotation elliptique.
On a avantage à provoquer le durcissement par refroidissement subséquent de la couche de métal de placage en fusion formée dans l'intérieur du corps creux traité, par exemple d'un tube métallique, qui doit se lier à la paroi intérieure du corps creux.
De préférence, l'échauffement brusque et l'élévation soudaine de la température de la couche de placage à l'intérieur du corps creux traité doit se faire en atmosphère inerte ou neutre, donc en présence de gaz neutre par l'exemple l'argon, l'hélium, l'azote ou l'hydrogène.
On a constaté à cette occasion, que l'on avait avantage à amener ces gaz après les avoir échauffés à une haute température et sous pression, par exemple de 1 à 3 kg/cm2 éventuellement avec régulation constante de la pression, tout en les faisant, de préférence, passer rapidement pour assurer leur action sur la couche de placage qui se trouve sur la paroi intérieure du corps creux et que l'on doit fondre ou qui est fondue.
De préférence, cette atmosphère gazeuse inerte ou neutre sera créée déjà dans l'espace intérieur du corps creux avant que l'on n'y fasse pénétrer la métal de placage fondu en y introduisant le gaz. On arrête de cette façon, toute formation d'une couche d'oxydation sur le métal de placage.
L'extrême rapidité du chauffage de la couche de métal de placage qui se dépose sur la surface intérieure du corps creux sera obtenue avantageusement à l'aide d'un dispositif de chauffage monté fixe ou mobile dans ce corps.
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On peut, de préférence, se servir de l'électricité pour assurer ce chauffage instantané, par exemple au moyen d'une bobine de chauffage à haute intensité, ou aussi par chauffage par bobine de moyenne ou haute fréquence ou à l'aide d'un faisceau de rayons que l'on produit à l'intérieur ou à l'extérieur du corps creux et à qui l'on peut faire traverser l'espace vide de ce corps le long de son axe.
Un autre mode d'exécution du procédé exposé ci-dessus consiste à relier d'une façon particulièrement intime la couche de placage formée sur la face interne de la pièce creuse, avec le métal de cette pièce, en disposant des saillies ou des creux particuliers, par exemple, en pratiquant sur cette paroi intérieure des nervures, cannelures ou évidements de ce genre.
On a la possibilité à cétte occasion, de donner aux saillies ou aux évidements de la pièce creuse une forme géométrique particulière, ou qui soit déterminée par des considérations mécaniques par exemple un filetage trapézoïdal ou un filetage d'un autre genre. La matière de placage coule quand elle est fondue dans les creux qui se présentent entre ces saillies, de sorte que le revêtement plaqué est relié avec le métal, non seulement par adhérence, mais aussi mécaniquement par les saillies et creux sus-mentionnés.
Si, dans des cas de ce genre, lors du travail ultérieur, l'enveloppe extérieure formée par le corps creux se trouve enlevée mécaniquement ou chimiquement, par un traitement à l'acide par exemple, il reste alors comme noyau, le corps que l'on a formé au cours de l'opération de placage.
Si, par exemple, on utilise comme matériau de placage un métal dur, on obtient ainsi un noyau de métal dur pourvu de filetage.
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L'invention est, en outre, relative à une installation adaptée à l'exécution du procédé exposé ci- dessus.
Une installation de ce genre sera constituée par un châssis ou un caisson dans lequel la ptèce creuse à plaquer sera posée de façon à pouvoir y tourner, y être introduite et en être enlevée.
Ce corps creux à plaquer est relié avec une commande montée sur le châssis .. ou le caisson externe.
En outre, il est monté à l'intérieur du corps creux à plaquer un dispositif de chauffage-fixe chauffant régulièrement tout l'espace interne, qui, lorsque l'on plaque un tuyau métallique peut affecter, par exemple, la forme d'une bobine de chauffage cylindrique. Ce dispositif de chauffage a des dimensions telles, que la température dans l'enceinte interne de la pièce creuse peut être porté immédiatement au moins à la température de fusion du métal de placage broyé que l'on introduit dans cette enceinte..
Il peut déboucher dans l'enceinte de la pièce creuse à plaquer, une canalisation d'arrivée de gaz inerte.
Le dispositif de chauffage prévu à l'intérieur du corps creux tournant que l'on se propose de plaquer, peut affecter par exemple la forme d'un tube pourvu d'ouvertures de passage. Ce tube, à l'intérieur duquel on a monté une bobine de chauffage munie de l'extérieur d'une arrivée de courant, pénètre dans l'enceinte intérieure du corps creux rotatif dans lequel il s'enfonce en passant dans un support. Ce tube servant au chauffage, peut être fermé à son extrémité située dans le corps creux, alors que son extrémité extérieure est disposée pour servir à l'arrivée d'un gaz Inerte.
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Le gaz inerte traverse les ouvertures de passage du tube sus-mentionnées pour passer dans l'espace intérieur du corps creux à plaquer.
La bobine de chauffage du tube sera, de préférence, constituée de métal à haute résistance à la chaleur.
La pièce creuse à plaquer, tournante, par exemple un tuyau métallique, peut être montée, par exemple, entre des mâchoires sur lesquelles sont montées des joues tournantes entraînées de l'extérieur, qui assureront la rotation de la pièce creuse pendant l'opération de placage.
On a, en outre, avantage à entourer la pièce creuse à plaquer d'un caisson isolant de la chaleur qui l'enferme tout en en étant légèrement distant.
L'introduction de la matière de placage dans l'intérieur de la pièce creuse, par exemple d'un tuyau métallique, peut se faire avantageusement au moyen d'un tube mobile en translation, celui-ci se déplaçant en direction de l'axe du corps creux, dont la tête à qui on donne un mouvement de rotation, projette ou répand par centrifugation du métal de plaquage pulvérisé contre la surface intérieure du corps creux, par exemple un tube métallique. Il faut alors prévoir en outre, (comme exposé ci-dessus), dans l'intérieur du tube métallique ou du corps considéré, un organe qui élève immédiatement la température, grâce auquel . la couche de métal de placage formée sur la paroi intérieure du corps creux sera amenée à un état de ramollissement et de fusion tel qu'elle se liera avec la paroi intérieure du tube.
Abstraction faite de sa simplicité et des frais relativement bas causés par son application, l'avantage essentiel du procédé proposé réside,d'une part, en ce que l'on
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évite toutes les modifications métallurgiques défavorables de la matière de base du corps creux à plaquer, d'autre part, on obtient une grande régularité de la fusion et de ].'alliage de la matière .de placage sous l'action du chauffage appliqué directement sur le métal de placage, et, enfin, dans le fait que la surface de ce dernier est régulière et unie.
Un dispositif et un procédé conformes à l'invention sont représentés, à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes dans lesquelles : - la figure 1 représente en coupe axiale un mode d'exécution d'une installation appropriée pour l'application du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 montre une variante de réalisation, - les figares 3, 4 et 5 montrent d'autres modes d'exécution d'installations qui servent à l'application du procédé suivant l'invention.
Dans la figure 1, la référence 1 désigne un caisson constitué, par exemple, à partir d'un produit céramique, qui peut, en même temps, servir d'enveloppe isolante, ou qui peut être garni d'une enveloppe isolante séparée 2, constituée, par exemple, de laine de verre.
Cette disposition agit, suivant l'épaisseur et la matière dont est fait le caisson ou l'enveloppe isolante rapportée / sur l'opération de refroidissement. Cette opération de refroidissement peut, par exemple être aussi réglée au moyen d'une enveloppe - isolante amovible, ou d'un dispositif permettant séparément le refroidissement de cette enveloppe. La partie intérieure du caisson 1 peut éventuellement, être équipée de fils de chauffage, de canaux de chauffage ou autres, servant f d'installation auxiliaire.
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A l'intérieur du caisson 1 est placée la pièce de travail 4 qui, dans l'exemple du présent dessin, est un tube cylindrique, monté entre les mâchoires 5et 6, sur lesquelles sont posées les joues tournantes 7 et 8 qui peuvent être mues de l'extérieur d'une façon quelconque. Ces joues tournantes communiquent au tuyau 4 un mouvement de rotation.
Ce mouvement sert à répartir régulièrement une quantité de matière de placage broyée en particules régulières, pulvérulentes ou en grains que l'on a préalablement introduite dans l'intérieur du tube métallique 4, et à la déposer sous l'action de la force centrifuge sur la paroi intérieure du tube 4 sous forme d'une couche de placage revêtissant le tube sur toute sa longueur.
À L'intérieur du tube 4, de préférence sur toute sa longueur, s'étend un second tube 10 qui est constitué d'une matière à haut point de fusion, et non oxydable, par exemple uri métal tel que le nickel et qui repose par ses deux extrémités dans des mâchoires fixes 11 et 12.
Dans l'exemple d'exécution représenté, le tube 10 est,fermé à son extrémité 13. Dans l'intérieur de ce tube est montée une bobine chauffante 14 commandée avec une fréquence suffisamment haute, par exemple moyenne ou haute fréquence, de façon à produire, lorsqu'on l'alimente en courant, une élévation subite de la température, par exemple 1100 à 1200 C.
Cette augmentation de chaleur est transmise en premier lieu, par rayonnement, à la couche de placage déposée sur la paroi intérieure du tube 4, de sorte que celle-ci est fondue avec une extrême rapidité et s'allie avec la matière de base du tube 4, avant que la paroi elle-même du tuyau ait subi une élévation notable de température.
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Cette opération est réglée, en particulier en donnant une dimension convenable à la bobine d'induction 14 ainsi qu'en réglant la fréquence et l'énergie de la fréquence, de façon que la fusion du revêtement plaqué 9 soit réalisée en un temps bref ou brutal, sans que la couche de la pièce creuse à plaquer qui se trouve en-dessous soit atteinte par la chaleur dans une mesure notable.
Une autre amélioration essentielle de l'effet de l'éhauffement intérieur décrit ci-dessus, dont l'élévation soudaine entraine le passage immédiat de la matière de placage à l'état fondu et apte à l'alliage, réside en ce que l'on prévoit dans l'espace intérieur du tube 4, la formation d'une atmosphère inerte, neutre, qui empche la couche de placage fondue de s'oxyder d'une façon indésirable. Les gaz inertes, neutres, peuvent remplir dès le début l'intérieur du tube 4 et les joints 15, soumis à l'action d'un ressort 16, les empêchant de s'échapper par les deux extrémités.
Plus avantageuse encore est une méthode d'opérer, dans laquelle les gaz inertes ou neutres sont amenés par le tube intérieur 10 et sortent par des fentes 17 prévues dans ce tube. Il est avantageux de chauffer préalable- ment les gaz inertes, neutres, afin que leur température soit voisine du point de fusion de la matière de placage. Dans ce cas, les gaz inertes, neutres n'agissent pas seulement pour empêcher l'oxydation de la surface intérieure du métal de placage fondu, mais aussi, pour égaliser, surtout s'ils sortent sous une pression voulue, la répartition de la matière de placage fondue et lui assurer une surface unie. De cette façon on réduira au minimum la nécessité d'une finition méconique ultérieure,un meulage de la surface de placage par exemple.
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La figure 2 représente une variante de réalisation suivant la figure 1.
On a monté ici une tête d'induction 19 posée sur le tube 18. Ce tube 18 sert en même temps à amener un gaz inerte, neutre, qui peut sortir par lesfentes 20 du tube 18 ou par les orifices disposés en avant de la tête chauffante 19. La tête chauffante à induction 19 est manoeuvrée par un dispositif de guidage et de commande 21 quelconque qui permet de la déplacer en translation, de sorte que pendant le déplacement en avant, toute la longueur du tube 4 sera balayée, de façon que la couche de placage 9, posée de la manière exposée ci-dessus sur la paroi intérieure du tube à plaquer, sera fondue, et liée avec la matière de base.
Suivant la troisième forme d'exécution, représentée dans la figure 3, d'une installation servant au placage de la paroi intérieure d'une pièce creuse, la fusion de la couche de placage 9 posée sur la paroi intérieure du tube 4, est assurée d'abord par le rayonnement d'un tube d'arrivée de gaz 10 de grand diamètre qui est très faiblement distant de la couche de placage, par exemple à quelques fractions de millimètres ou à quelques millimètres. Dans l'étroit espace annuaire existant entre le tube de chauffage 10 et le tube 4 sur lequel on opère, on peut introduire des gaz inertes, neutres, dont la chaleur, si on , les a préchauffés, complète le rayonnement du tube de chauffage 10.
Une autre variante de l'installation conforme à l'invention, réside en ce que l'on &pporte la matière de placage elle-même, suivant la figure 4, au moyen d'une tête de pulvérisation 22 rotative dans l'intérieur du tube 4, la tête de pulvérisation pouvant être déplaoée en
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translation de la même façon que la, tête d'induction de la figare 2. Dans un tel cas, la matière de placage sort de la tête de pulvérisation 22 à l'état de fine dispersion éventuel- lement de colloïde gazeux au moyen du gaz inerte neutre, qui s'échappe de la tête de pulvérisation et est projeté sur la paroi intérieure du tube à plaquer 4.
La fusion immédiate de la matière de placage sera ici assurée par une tête d'induction 23 qui est raccordée derrière la tête de pulvérisation 22 de sorte que, dans tous les cas, la couohe de placage sera fondue immédiatement après sa projection sur la paroi intérieure du tube 4 et se liera avec la matière de base de ce tube.
Il existe une méthode encore plus avantageuse qui consiste à monter la tête d'induction 23 en avant de la tête de pulvérisation rotative 22. Si l'on a ensuite réglé soigneusement'le chauffage par induction, il se produira un échauffement de la matière de basedu tube 4 qui intéressera seulement sa couche la plus superficielle et qui préparera la matière de base de telle façon que, au cours du déplacement en avant du dispositif, la matière de placage projetée en très fines dispersion est frittée immédiatement et se lie avec la matière de base.
Il réside une autre possibilité avantageuse dans les corps creux de section quelconque qui consiste à lier la couche de placage avec la matière même de l'objet en travail au moyen de nervures, gorges ou évidements de forme quelconque. La figure 5 illustre schématiquement cette possibilité. La référence 24 désigne ici la matière de base du corps creux. Celui-ci est garni sur sa paroi intérieure de saillies 25 qui peuvent avoir une forme quelconque par exemple un filetage trapézoïdal. La matière de placage fond et
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coule aussi dans les creux qui se trouvât entre ces saillies, de sorte que le revêtement plaqué 26 n'st plus seulement retenu par l'adhérence et le frittage nuis aussi par l'effet mécanique des saillies 27 avec la mâtiné de base de la pièce creuse..
Si dans un tel cas et dans une opération ultérieure, l'enveloppe formée par la ratière de base se trouve enlevée mécaniquement ou chimiquement par exemple par un traitement à l'acide, il reste comme noyau le,corps 26, 27 formé par l'opération et constitué par exemple de métal dur.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci.-dessus décrits pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1 ) Procédé pour l'application de placages sur la surface intérieure de pièces creuses métalliques qui peuvent tourner sur un axe et qui peuvent recevoir un mouvement de rotation d'un moteur de commande, caractérisé par ce que le métal de placage est introduit dans l'intérieur du corps creux sous forme de particules et que l'on élève la vitesse de rotation du corps creux commandé dans une mesure telle que le métal de placage qui se trouve à l'intérieur de ce corps est projeté sur sa surface intérieure, à la suite de quoi on élève soudainement la température à l'intérieur de la pièce creuse à un point tel que la masse de métal de placage projetée sur la surface intérieure du corps creux se lie avec cette surface à l'état fondu.
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Process for the interior plating of hollow bodies, installation for carrying out said process, and plated bodies thus obtained.
The invention relates to a method for pressing the inside of hollow parts, in particular of tubes and to an installation for carrying out the method.
The plating of the interior of cylindrical tubes made in particular of steel or other metals has already been practiced by bringing to the inside of the tube, driven in rotation, the ground material, for example in powder, or placed under shape of veneer grain is
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applied under the action of the centrifugal force developed by the rotation of the tube, on the inner face of said tube and in the form of more or less thick layers as required, said material being brought to the state of fusion, by heating the tube from the outside, so that it bonds to the base material.
Another method was known of pouring into the interior of a vertically laid pipe an excessive amount of the molten plating material, then inverting the pipe, centering it and causing it to rotate, so that the material of The still liquid plating was applied again, under the influence of the centrifugal force which developed on the inner wall of the tube and became allied with the base material.
An important defect of these two .'procédés @ resides in that, due to the significant heating of the base material which takes place from the outside, both in the first and in the second method, the texture of the base material, for example the wall of the pipe, is considerably modified and becomes, in particular, a coarse-grained structure.
The object of the invention is to remedy these drawbacks and relates, to this end, to a method for the internal plating of metal hollow bodies of the type in which said bodies are trained to work in rotation, a method characterized in that one feeds the plating material in the form of fine particles, which are projected onto the inner wall of the body to be coated by means of the centrifugal force produced by the reaction of the body in question, as a result of which it is suddenly raised the temperature inside the hollow body so that the plating material projected onto the inner surface of the hollow body bonds in a molten state with the surface
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metallic interior of said body, which allows the achievement of good plating without modifying the texture of the plated body.
The invention extends to hollow bodies such as metal tubes or others conforming to those obtained by the method and installation conforming or similar to the preceding ones.
It is proposed, according to the invention, to place the hollow bodies in such a way that they can rotate on their longitudinal axis extended approximately horizontally, and to impart to them a rotary movement. Before or during the rotation, a metallic mass is introduced into the interior housing of the hollow body, which serves as plating metal, and which is crushed into regular grains: this mass is projected by the energy communicated to it by the centriguge force , against the inner surface of the hollow body. As a result, the inner surface of the hollow body is covered with a layer consisting of the metallic particles projected by centrifugation. This layer is heated by suddenly raising the temperature inside the hollow body to at least the height of the melting temperature of the plating metal.
By this means, the molten plating metal bonds to the metal wall of the pipe, while preventing the metal of the hollow body itself from undergoing a noticeable harmful heating which can, for example, modify its texture.
This method can be applied in a particularly advantageous manner to the plating of the interior surface of the metal tube, the longitudinal axis of which extends between two openings which face each other. The method explained above is not, however, limited to the inner plating of tubular bodies of cylindrical shape. On the contrary, it is possible to press internally, by means of this process, hollow bodies whose shape differs from that of a cylinder but is nevertheless
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symmetrical with respect to a rotational azo, for example shells of conical section or hollow bodies whose section is elliptically rotated.
It is advantageous to cause hardening by subsequent cooling of the layer of molten clad metal formed in the interior of the treated hollow body, for example of a metal tube, which is to bond to the inner wall of the hollow body.
Preferably, the sudden heating and the sudden rise in the temperature of the cladding layer inside the treated hollow body must take place in an inert or neutral atmosphere, therefore in the presence of neutral gas, for example argon. , helium, nitrogen or hydrogen.
It was observed on this occasion, that it was advantageous to bring these gases after having heated them to a high temperature and under pressure, for example from 1 to 3 kg / cm2 possibly with constant regulation of the pressure, while making them , preferably, pass quickly to ensure their action on the plating layer which is on the inner wall of the hollow body and which must be melted or which is melted.
Preferably, this inert or neutral gaseous atmosphere will already be created in the interior space of the hollow body before the molten cladding metal is made to penetrate therein by introducing the gas therein. In this way, any formation of an oxidation layer on the plating metal is stopped.
The extreme rapidity of the heating of the plating metal layer which is deposited on the interior surface of the hollow body will advantageously be obtained with the aid of a heating device mounted fixed or movable in this body.
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Electricity can preferably be used to provide this instantaneous heating, for example by means of a high intensity heating coil, or also by medium or high frequency coil heating or by means of a beam of rays that are produced inside or outside the hollow body and which can be made to cross the empty space of this body along its axis.
Another embodiment of the method described above consists in connecting in a particularly intimate way the plating layer formed on the internal face of the hollow part, with the metal of this part, by arranging particular projections or hollows. , for example, by making ribs, grooves or recesses of this kind on this inner wall.
It is possible on this occasion to give the protrusions or the recesses of the hollow part a particular geometric shape, or which is determined by mechanical considerations, for example a trapezoidal thread or a thread of another kind. The plating material flows when melted into the recesses between these projections, so that the plated coating is bonded with the metal not only by adhesion, but also mechanically by the above-mentioned projections and recesses.
If, in such cases, during subsequent work, the outer shell formed by the hollow body is mechanically or chemically removed, for example by acid treatment, then the core remains the body which the was formed during the plating operation.
If, for example, a hard metal is used as the plating material, a hard metal core with threads is obtained.
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The invention further relates to an installation suitable for carrying out the method described above.
An installation of this type will consist of a frame or a box in which the hollow ptèce to be plated will be placed so as to be able to turn therein, to be introduced therein and to be removed therefrom.
This hollow body to be plated is connected with a control mounted on the frame .. or the external box.
In addition, there is mounted inside the hollow body to be plated a fixed-heater regularly heating the entire internal space, which, when one plate a metal pipe can affect, for example, the shape of a cylindrical heating coil. This heating device has dimensions such that the temperature in the internal enclosure of the hollow part can be brought immediately to at least the melting temperature of the crushed plating metal which is introduced into this enclosure.
It can open into the enclosure of the hollow part to be plated, an inert gas inlet pipe.
The heating device provided inside the rotating hollow body which it is proposed to plate, can for example take the shape of a tube provided with passage openings. This tube, inside which has been mounted a heating coil provided on the outside with a current inlet, penetrates into the interior enclosure of the rotating hollow body into which it sinks, passing through a support. This tube for heating, can be closed at its end located in the hollow body, while its outer end is arranged to serve for the arrival of an inert gas.
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The inert gas passes through the passage openings of the above-mentioned tube to pass into the interior space of the hollow body to be plated.
Preferably, the tube heating coil will be made of high heat resistance metal.
The rotating hollow part to be plated, for example a metal pipe, can be mounted, for example, between jaws on which are mounted rotating cheeks driven from the outside, which will ensure the rotation of the hollow part during the operation of plating.
It is also advantageous to surround the hollow part to be plated with a heat insulating box which encloses it while being slightly distant from it.
The introduction of the plating material into the interior of the hollow part, for example a metal pipe, can advantageously be done by means of a tube movable in translation, the latter moving in the direction of the axis of the hollow body, the head of which is given a rotational movement, projects or spreads by centrifugation of the plating metal sprayed against the interior surface of the hollow body, for example a metal tube. It is then necessary to provide in addition, (as explained above), in the interior of the metal tube or of the body considered, an organ which immediately raises the temperature, thanks to which. the plating metal layer formed on the inner wall of the hollow body will be brought to a state of softening and melting such that it will bond with the inner wall of the tube.
Apart from its simplicity and the relatively low costs caused by its application, the essential advantage of the proposed process lies, on the one hand, in that it is possible to
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avoids all the unfavorable metallurgical modifications of the base material of the hollow body to be plated, on the other hand, a great regularity of the melting and of the alloy of the plating material is obtained under the action of the heating applied directly on the plating metal, and, finally, in the fact that the surface of the latter is regular and even.
A device and a method in accordance with the invention are shown, by way of nonlimiting example in the accompanying figures in which: - Figure 1 shows in axial section an embodiment of an installation suitable for the application of the method according to the invention, - Figure 2 shows an alternative embodiment, - Figures 3, 4 and 5 show other embodiments of installations which are used to apply the method according to the invention .
In Figure 1, the reference 1 designates a box made, for example, from a ceramic product, which can, at the same time, serve as an insulating envelope, or which can be lined with a separate insulating envelope 2, made, for example, of glass wool.
This arrangement acts, depending on the thickness and the material of which the box or the insulating casing is made, on the cooling operation. This cooling operation can, for example, also be regulated by means of a removable insulating casing, or of a device allowing the cooling of this casing separately. The inner part of the box 1 may optionally be equipped with heating wires, heating channels or the like, serving as an auxiliary installation.
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Inside the box 1 is placed the workpiece 4 which, in the example of the present drawing, is a cylindrical tube, mounted between the jaws 5 and 6, on which are placed the rotating cheeks 7 and 8 which can be moved. from the outside in some way. These rotating cheeks impart to the pipe 4 a rotational movement.
This movement serves to regularly distribute a quantity of plating material crushed into regular particles, pulverulent or in grains which has been introduced beforehand into the interior of the metal tube 4, and to deposit it under the action of centrifugal force on the inner wall of the tube 4 in the form of a cladding layer covering the tube over its entire length.
Inside the tube 4, preferably over its entire length, extends a second tube 10 which is made of a material with a high melting point, and not oxidizable, for example a metal such as nickel and which rests by its two ends in fixed jaws 11 and 12.
In the exemplary embodiment shown, the tube 10 is closed at its end 13. In the interior of this tube is mounted a heating coil 14 controlled with a sufficiently high frequency, for example medium or high frequency, so as to produce, when supplied with current, a sudden rise in temperature, for example 1100 to 1200 C.
This increase in heat is transmitted in the first place, by radiation, to the cladding layer deposited on the inner wall of the tube 4, so that the latter is melted extremely quickly and becomes alloyed with the base material of the tube. 4, before the wall of the pipe itself has undergone a noticeable rise in temperature.
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This operation is regulated, in particular by giving a suitable dimension to the induction coil 14 as well as by adjusting the frequency and the energy of the frequency, so that the melting of the plated coating 9 is carried out in a short time or brutal, without the layer of the hollow part to be plated which is located below being affected by heat to any appreciable extent.
Another essential improvement in the internal heating effect described above, the sudden rise of which causes the plating material to pass immediately into the molten and alloyable state, is that the provision is made in the interior of the tube 4 for the formation of an inert, neutral atmosphere which prevents the molten cladding layer from oxidizing in an undesirable manner. The inert, neutral gases can fill from the start the inside of the tube 4 and the seals 15, subjected to the action of a spring 16, preventing them from escaping through both ends.
Even more advantageous is a method of operating, in which the inert or neutral gases are brought in through the inner tube 10 and exit through slits 17 provided in this tube. It is advantageous to first heat the inert, neutral gases so that their temperature is close to the melting point of the cladding material. In this case, the inert, neutral gases not only act to prevent oxidation of the inner surface of the molten plating metal, but also, to even out, especially if they come out under a desired pressure, the distribution of the material. melted veneer and provide it with a smooth surface. In this way, the need for a subsequent mechanical finish, such as grinding the veneer surface, will be reduced to a minimum.
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FIG. 2 represents an alternative embodiment according to FIG. 1.
An induction head 19 has been mounted here, placed on the tube 18. This tube 18 serves at the same time to supply an inert, neutral gas, which can exit through the slots 20 of the tube 18 or through the orifices arranged in front of the head. heating 19. The induction heating head 19 is operated by any guiding and control device 21 which allows it to be moved in translation, so that during the forward movement, the entire length of the tube 4 will be swept, so that the plating layer 9, laid in the manner set out above on the inner wall of the tube to be plated, will be melted, and bonded with the base material.
According to the third embodiment, shown in Figure 3, of an installation for plating the inner wall of a hollow part, the melting of the plating layer 9 placed on the inner wall of the tube 4, is ensured firstly by the radiation of a gas inlet tube 10 of large diameter which is very slightly distant from the cladding layer, for example a few fractions of millimeters or a few millimeters. In the narrow directory space existing between the heating tube 10 and the tube 4 on which one operates, inert, neutral gases can be introduced, the heat of which, if they have been preheated, completes the radiation of the heating tube 10 .
Another variant of the installation in accordance with the invention resides in that the plating material itself is carried, according to FIG. 4, by means of a spray head 22 rotating in the interior of the tube. 4, the spray head can be moved by
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translation in the same way as the induction head of Fig. 2. In such a case, the plating material leaves the spray head 22 in the state of fine dispersion, possibly of gaseous colloid by means of the gas. inert neutral, which escapes from the spray head and is projected onto the inner wall of the tube to be plated 4.
The immediate melting of the plating material will here be ensured by an induction head 23 which is connected behind the spray head 22 so that, in any case, the plating coating will be melted immediately after its projection on the inner wall. of tube 4 and will bond with the base material of this tube.
There is an even more advantageous method which is to mount the induction head 23 in front of the rotary spray head 22. If the induction heating has then been carefully adjusted, heating of the material will occur. based on tube 4 which will interest only its outermost layer and which will prepare the base material in such a way that, during the forward movement of the device, the plating material projected in very fine dispersion is sintered immediately and bonds with the material basic.
There is another advantageous possibility in hollow bodies of any cross section, which consists in bonding the cladding layer with the material of the workpiece itself by means of ribs, grooves or recesses of any shape. Figure 5 schematically illustrates this possibility. Reference 24 here designates the basic material of the hollow body. This is lined on its inner wall with projections 25 which may have any shape, for example a trapezoidal thread. The plating material melts and
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also flows into the hollows between these protrusions, so that the plated coating 26 is no longer only retained by the adhesion and sintering, also damaged by the mechanical effect of the protrusions 27 with the base matte of the part dig..
If in such a case and in a subsequent operation, the envelope formed by the basic dobby is found to be mechanically or chemically removed, for example by an acid treatment, the core 26, 27 formed by the acid remains as the core. operation and consisting for example of hard metal.
Of course, the invention is not limited to the embodiments described above for which other variants can be provided, without thereby departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1) Method for the application of plating on the inner surface of metal hollow parts which can rotate on an axis and which can receive a rotational movement of a drive motor, characterized in that the plating metal is introduced into the inside the hollow body in the form of particles and that the speed of rotation of the controlled hollow body is increased to such an extent that the plating metal which is inside this body is projected onto its inner surface, to As a result, the temperature inside the hollow part is suddenly raised to such a point that the mass of plating metal projected onto the inner surface of the hollow body bonds with this surface in the molten state.