.^Tube d'acier revêtu d'un métal par* immersion-3 chaud et procédé pour sa fabrication continue en lignew <EMI ID=1.1>
chaud sont fabriqués en immergeant les tubes tronçonnés
au préalable dans un métal fondu ou en faisant passer..un.' tube d'une longueur continue dans le bain de métal fondu. La présente invention appartient au procédé cité en
dernier lieu, dans lequel le tube sous la forme d'une longueur continue est revêtu d'un métal, par immersion à chaud, sur sa surface extérieure, et est ensuite tronçonné à la longueur désirée. Le tube d'acier est fabriqué à partir <EMI ID=2.1> . Dans un procédé continu pour le revêtement métallique par immersion-à chaud d'un fil ou d'une t8le d'acier, l'entrée et la sortie du bain de métal fondu se situent toutes deux dans le sens vertical, car la tôle ou le fil peut être plié-aisément dans le bain. L'excès de métal fondu accroché à la tôle ou au fil retombe goutte à goutte dans
le bain, du c8té opposé de la tale ou du fil, à mesure que cette tale ou fil s'écarte du bain dans le sens ascendant
et qu'un revêtement métallique inég-al n'est donc pas produit sur la surface de la tale ou du fil.
D'autre paît, en revêtant de métal par immersion
à chaud une longueur continue de tube d'acier, l'égouttement de l'excès de métal fondu à partir de la surface du tube entraîne un revêtement métallique inégral sur la circonférence du tube, puisque le tube sort du bain de métal fondu dans une direction horizontale.
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ment du métal fondu, l'excès de métal fondu doit être éliminé par soufflage au moyen d'un jet d'air ou de gaz immédiatement après la sortie du tube du bain de métal fondu. En raison <EMI ID=4.1>
plus élevée, car la surface du tube d'acier sortant est trop lisse pour retenir une quantité suffisante de métal fondu, sans provoquer l'égouttement de celui-ci.
La présente invention est relative à un tube revêtu de métal par immersion.à chaud, dont l'aspect extérieur est agréable et la résistance à la corrosion élevée, ainsi qu'à un procédé de fabrication d'une longueur continue de tube d'acier à partir d'un feuillard d'acier quelconque en formant uniquement sur la surface un nombre de petits creux de plusieurs microns à une certaine de microns de profondeur et de plusieurs microns à des centaines de microns de diamètre, en vue d'obtenir un revêtement métallique plus lourd, ainsi que d'améliorer la force d'adhérence de la couche du revêtement.
En partant du point de vue précité, un but de la présente invention consiste à fabriquer un tube d'acier présentant une haute résistance à la corrosion et un aspect extérieur optiquement agréable, en formant sur la surface du tube d'acier un certain nombre de creux de plusieurs microns à une centaine de microns de profondeur et de plusieurs microns à des centaines de microns de diamètre. La répartition uniforme de ces petits creux permet au tube d'accrocher plus de métal fondu sur sa surface pour former une couche de revêtement épaisse à forte adhérence.
Un autre but de la présente invention est de mettre au point un procédé pour la fabrication du tube d'acier précité, revêtu d'un métal par immersion à chaud.
Les figures 1 à 3 représentent une forme de réalisation du procédé de fabrication du tube d'acier de la présente
<EMI ID=5.1> la surface du tube d'acier. La figure 5 (a) est une photographie reproduisant une coupe transversale de la surface du tube d'acier qui a été galvanisée par immersion à chaud sans formation d'aucun creux sur le métal de base. La <EMI ID=6.1> vérsale d'une couche, galvanisée par immersion à chaud sur la surface d'un tube d'acier doté de creux, c'est-à-dire
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6 est une photographie agrandie de la surface d'un tube d'acier galvanisé typique, obtenue grâce au procédé de l'invention.
<EMI ID=8.1> un dérouleur rendant disponible un feuillard d'acier à partir d'un rouleau, par 3 une tête à souder les extrémités cisaillées du feuillard, par 5 un système de dérivation pour amener le feuillard en continu sans aucune interruption pendant que l'extrémité arrière du rouleau épuisé et l'extrémité avant d'un nouveau rouleau sont reliées par la tête 3 à souder les extrémités cisaillées des feuillards. La référence 7 désigne un dispositif de nettoyage du feuillard pour l'élimination des huiles, des taches, de l'eau, etc, présentes sur
le feuillard d'acier. La référence 9 symbolise un appareil
de projection de grenailles pour la formation d'un certain nombre de creux sur la surface du feuillard d'acier, cet
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compartiment central 1_5 est une chambre à grenailler, dans laquelle des roues de projection de produit abrasif 17a,
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et au-dessous du feuillard pour la projection de particules abusives de part et d'autre de celui-ci. Les roues de
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en place à proximité de l'entrée et de la sortie de la chambre à grenailler 15, sont conçues pour projeter le. produit abrasif dans la direction interne, en, vue d'empêcher toute fuite de ce produit abrasif.
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à la vitesse de circulation du feuillard, à sa matière et
aux conditions de sa surface. Pendant les périodes de transition démarrage-arrêt du feuillard d'acier, le ,flux abrasif est réglé par un système de commande automatique pour empêcher un grenaillage trop intense ou trop faible.
Les compartiments avant et arrière'13 et 19 sont des
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de sortir de l'appareil de projection de grenailles ^9. Le compartiment arrière 19 comprend un nettoyeur de feuillard
21 pour éliminer la calamine, les écailles et le fer en poudre du feuillard d'acier, ainsi que pour empêcher l'entratnement du produit abrasif. Des guides de feuillard
lla, b, c et d sont situés à l'intérieur de l'appareil .
de projection de grenailles 9 et à l'entrée et à la sortie
de celui-ci pour guider le feuillard se déplaçant rapidement
à travers cet appareil de projection de grenailles, en lui permettant ainsi de recevoir des jets uniformes et efficaces
de grenailles sur la surface.
La référence 23 désigne un mécanisme de formage à
froid pour façonner sous une forme tubulaire la longueur continue de feuillard d'acier entraînée par ce mécanisme;
la référence 25a est une tête à souder les joints pour exé- cuter une soudure sur la longueur entière du tube; et la référence.27 symbolise un organe de contrôle ,de la température, dans lequel-le tube soudé est refroidi à une propre température'
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renée.
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Le tube d'acier est extrêmement chauffé au joint ; soudé après soudage et apporte ainsi une chaleur excessive
au dispositif de décapage subséquent, à moins qu'il soit refroidi par de l'eau avant le décapage. La répartition de chaleur sur la circonférence du tube est également corrigée pour réaliser un décapage uniforme sur la surface.
L'organe de contrôle fonctionne de façon à éliminer par lavage la calamine, les écailles et le fer en poudre formés sur la surface du tube au cours de la projection des gre-
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d'empêcher la pollution de l'acide et sa consommation élevée.
<EMI ID=18.1>
29 est prévue pour éliminer l'eau de la surface du tube d'acier, dans le but d'empêcher une dilution de la solution de décapage.
Le dispositif de décapage servant à éliminer le
film d'oxyde de la surface de l'acier est désigné par 31;
le dispositif de rinçage à l'eau, par 33; le dispositif
de préaddition de flux pour appliquer une solution de flux empêchant l'oxydation de la surface au cours des stades subséquents, par 35; le dispositif de chauffage ou préchauffage, par 37; le dispositif pour l'application d'un revêtement métallique par immersion à chaud, par 39; le dispositif d'insufflation d'air ou de gaz inactif pour éliminer l'excès
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cher l'égouttement du métal fondu, par 41; le dispositif d'extinction à l'eau,par 49; le dispositif de mise à dimensions pour amener le tube par formage froid à la forme ou à la dimension de section droite désirée, par 45; le redresseur peur corriger la flexion du tube, par 47; le. dispositif de traitement de surface, par 49; et la machine à tronçonner, par 51.
Les fonctions des machines et dispositifs mentionnés
<EMI ID=20.1>
Le feuillard d'acier provenant du dérouleur 1 passe par le système de dérivation 5 et parvient au nettoyeur de feuillard 7 où l'huile, les taches et l'humidité sont éliminées. Après avoir traversé le nettoyeur 7, le feuillard .: est introduit dans l'appareil de projection de grenailles 9 et est soumis à des jets de produit abrasif. Les dimensions particulaires et la quantité de mélange abrasif projetée
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la surface de la matière du feuillard et au poids du revêtement subséquent. Ensuite, un certain nombre de creux de quelques microns à une centaine de microns de profondeur
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diamètre, sont formés uniformément sur la surface du feuillard d'acier et le mélange abrasif, les écailles, le fer en poudre, etc, accrochés à la surface du feuillard, sont éliminés dans la chambre hermétique 19 par le nettoyeur de surface 21.
Le feuillard d'acier, doté d'un certain nombre de creux formés sur sa surface par l'appareil de projection
de grenailles, est introduit dans la machine à former 23
et façonné à froid en une forme tubulaire, dont le joint
est soudé sur la longueur entière du tube. Par suite de la chaleur de soudage, le joint et sa circonférence sont recouverts d'un film d'oxyde dont l'épaisseur est proportionnelle à la température de la surface et n'est pas unie sur la circonférence du tube.
Le tube d'acier parvient ensuite à l'organe de contrôle de température 27 où la répartition de la chaleur
sur la circonférence du tube est contrôlée par un refroidis-' sèment à l'eau, de façon que. le décapage soit effectué uni- ment sur la surface pendant la mené période de temps, sans
provoquer un décapage local trop faible ou trop fort. Le
tube d'acier, dont la température superficielle est contrôlée
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31 après élimination de l'eau par la soufflante à air 29. Comme la vitesse de décapage est proportionnelle à la tempé-
rature superficielle du tube d'acier, il est nécessaire, pour une opération efficace, que le tube soit suffisamment chaud pour raccourcir la durée de déc-apage lorsqu'il entre dans le dispositif à décapera. D'autre part,si le tube <EMI ID=24.1> tion de décapage et provoque ainsi une consommation excessive d'acide. La répartition de chaleur sur la circonférence du tube doit aussi être contrôlée de telle sorte que les parties plus épaisses du film d'oxyde soient nettement plus chaudes que ses parties plus minces, ce qui permet ainsi
au tube d'être décapé uniment sur sa circonférence pendant un temps prédéterminée
Le tube d'acier est ensuite rincé dans le dispositif de rinçage à l'eau 33, puis introduit dans le dispositif
de préaddition de flux 35. En raison du grand nombre de creux formés par la projection de grenailles, le tube d'acier peut recevoir un revêtement de flux plus épais sur sa surface, ce qui favorise la résistance à des.conditions de température plus élevée pendant un temps prolongé dans les stades subséquents.
Le tube revêtu de flux parvient ensuite au dispositif de chauffage ou préchauffage 37, suivi du dispositif 39 pour l'application du revêtement métallique par immersion à chaud
, dans lequel le métal fondu est déposé sur la surface
du tube d'acier. L'excès de métal fondu du tube d'acier est <EMI ID=25.1>
a une surface plus grande par suite des multiples creux,...
une quantité de métal fondu plus élevée peut être accrochée à sa surface sans égouttement. Par conséquent, un revêtement métallique plus lourd est obtenu sans accroître la couche d'alliage. La couche de revêtement appliquée est. supérieure non seulement en ce qui concerne la résistance à la corrosion, mais aussi les propriétés physiques et mécaniques, car l'accroissement de la couche d'alliage, dont les propriétés mécaniques sont pauvres, est maintenue au minimum, tandis
que l'adhérence de la couche de revêtement est renforcée par le grand nombre de creux du métal de base.
Au cours d'une galvanisation par immersion à chaude par exemple, le métal de base, c'est-à-dire la surface
du tube, est revêtu d'une couche d'alliage de fer et de zinc, sur laquelle une couche de zinc pur est formée. Conformément
à la présente invention, un revêtement de zinc plus lourd
peut être obtenu sans augmenter l'alliage fer-zinc, car
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principalement d'une couche de zinc pur sur une couche d'alliage relativement mince. Ceci permet de réduire la.. durée d'immersion et d'augmenter le rythme de production en fonction d'un équipement plus petit.
Le tube passe par le dispositif d'insufflation 41 où le poids du revêtement est contrôlé, et pénètre dans.le dispositif d'extinction à l'eau 43. Il est ensuite laminé
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la forme ou la dimension de section droite désirée. Au cours de cette opération, la couche de revêtement plus tendre que le revêtement de base est soumise à une déformation plastique et adhère ainsi solidement au métal de base. Dès <EMI ID=28.1>
lors, la couche de revêtement finie a une structure solide
et fine. En outre, la surface finie est lisse, lustrée et -
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Le tube d'acier pénètre ensuite dans le redresseur .
47 pour, corriger la flexion due à la mise a dimensions, puis parvient à la machine à tronçonner 51 où elle est coupée à la longueur spécifiée.
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Le feuillard d'acier est entraîné par la machine à former \2^ et est soumis à une tension propre et constante lorsqu'il
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particules abrasives sont projetées sur le feuillard pour obtenir un certain nombre de creux uniment sur la surface.
Par suite de la tension appliquée au feuillard et en raison du système de guidage du feuillard, incorporé à l'appareil de projection de grenailles, la vibration et/ou la torsion du feuillard est réduite au minimum en dépit d'une grande vitesse de déplacement du feuillard. Le feuillard d'acier traité dans l'appareil de projection de grenailles est muni, sur sa surface, d'une grande quantité de creux répartis uniformément, dont la profondeur va de plusieurs microns
à une centaine de microns et dont le diamètre est également de plusieurs microns à des centaines de microns.
Comme le montre la figure 4, les creux formés sur le feuillard diffèrent les uns.des autres au point de vue microscopique, alors que la rugosité superficielle du feuillard d'acier est uniforme au point de vue macroscopique.
A la figure 4, les références.! et .[pound] se rapportent aux creux formés par les premières particules projetées et la référence e montre les creux formés par les secondes parti-cules-projetées sur les creux précédemment déterminés par les <EMI ID=32.1> <EMI ID=33.1>
sont obtenus sur la surface entière, comme le montre la <EMI ID=34.1>
(2) L'élimination mécanique au moyen d'une brosse rotative ou autre est l'un des moyens permettant d'éliminer le film d'oxyde formé au cordon de soudure et.sur..sa cir-
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connu, une opération d'élimination uniforme et sûre du film d'oxyde ne peut pas être garatie, en raison de l'usure de la brosse ou autre. Conformément au procédé de l'invention, l'élimination du film d'oxyde est réalisée par décapage, tout en conservant la chaleur de la soudure du tube.
La température de la surface du tube d'acier, qui
a augmenté en raison du soudage, est contrôlée par l'organe
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propre répartition de chaleur correspondant à l'épaisseur. du film d'oxyde. Comme la vitesse de décapage est proportionnelle à la température, le tube est uniformément décapé
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terminé, sans provoquer un décapage local trop faible ou trop fort, si la répartition de la chaleur dans le tube est correcte.
<EMI ID=38.1>
un mélange abrasif est projeté sur la surface du feuillard d'acier pour former un certain nombre de creux de plusieurs microns à une centaine de microns de profondeur et de plusieurs microns à des centaines de microns de diamètre,-et ce uniment sur la surface du feuillard d'acier. Ces petits creux jouent un rôle important dans la séquence suivante
(a) Dans le dispositif de préaddition de flux 35, le tube d'acier peut maintenir accroché un revêtement de flux uniforme et plus lourd, sans égouttement sur la surface, ce qui permet au tube d'être protégé contre l'oxydation pendant _ un temps prolongé à des conditions de température plus
élevées durant les stades subséquents.
(b) Dans le procédé de revêtement métallique par immersion à chaud, une plus grande quantité de métal fondu est maintenue sur la surface du tube d'acier, ce qui permet au tube d'être muni d'un revêtement métallique plus lourd, sans augmenter la couche d'alliage. Cette couche de revêtement est non seulement liée par alliage à la surface du tube d'acier, mais est aussi liée mécaniquement. En outre, la couche de revêtement présente une surface (véritablement <EMI ID=39.1>
d'une manière uniment répartie sur la surface du tube d'acier.
Une forme de réalisation du tube d'acier fabriqué
à l'aide du procédé décrit ci-dessus, est expliquée ciaprès.
Conditions de projection de grenailles :
- Qualité du feuillard d'acier : feuillard a'acier laminé d chaud - SPHT 3
- Etat superficiel du feuillard :l'acier : de fortes écailles sont présentes par suite du laminage à chaud, mais aucune trace de rouille n'est visible à la surface
- Particules abrasives : grenailles S-60
- Vitesse de projection de l'abrasif : 88 m/seconde <EMI ID=40.1>