Procédé de soudure électrique à l'arc. La présente invention a pour objet un procédé de soudure électrique à l'arc.
Dans la soudure à l'arc, le rapport
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est assez élevé, ce qui oblige d'avoir des appareils dont les dimensions, le poids et le prix sont beaucoup plus élevés qu'il ne cor respond à la puissance réelle utilisée. De plus, le cos cp dans le cas du courant alter natif est très faible, ce qui entraine des pointes élevées, indésirables et un fort cou rant déwatté.
Divers dispositifs ont été imaginés et réa lisés pour diminuer ces inconvénients, mais tous sont trop compliqués ou trop délicats, et en tout cas trop dispendieux et pas assez effi- caoes.
Le procédé de l'invention est caractérisé par l'emploi d'un circuit auxiliaire oscillant monté en dérivation entre la pièce à souder et: l'électrode, et alimenté au moyen d'un transformateur par le courant principal qui y produit, au moment de la suppression du contact de l'électrode, une tension brusque de choc produisant dans l'espace entre l'élec trode et la pièce à souder un train d'oscilla tions qui facilite l'amorçage. de l'arc et. le pas sage du courant de soudure.
La figure unique du dessin annexé repré sente, schématiquement et à titre d'exemple, un poste de soudure permettant de réaliser le procédé selon l'invention.
<I>a.) Poste de</I> soudure<I>en courant</I> continu.
1 et 2 sont les bornes -de la génératrice de soudure, 3 est la pièce à ,souder, 4 l'électrode, 5 le point de liaison des extrémités avec 3, 6 l'extrémité de l'électrode non en contact avec la pièce 3, 7 et 8 les bornes d'un circuit auxiliaire comprenant une inductance 9, ré glable ou non, une capacité 10, réglable ou non, et un transformateur .de courant compor tant un secondaire 11, un circuit magnétique 12, s'il y a lieu, et un primaire 13.
Ce cir cuit auxiliaire 5, 7, 11, 10, 9, 8 et 6 a une résistance R, une inductance L et une capa cité C et est susceptible d'osciller.
L'ouvrier soudeur branche le poste de soudure sur la génératrice, aucun courant ne parcourt ni le circuit principal ni le circuit auxiliaire, puis met l'électrode 4 au contact de la pièce 3. Le courant de court-circuit d'in tensité passe en totalité par 1, 5, 3, 4, 6, 13 et 2. Aucune dérivation de ce courant continu ne peut passer par le circuit 6, 8, 9, 10, 11, 7, 5 par suite de la présence dans ce circuit du condensateur 10.
Le passage du courant pratiquement constant dans le primaire 13 du transformateur ne produit en pratique aucun courant induit dans le secondaire 11 du trans formateur 12; en conséquence, aucun courant variable ne circule dans le circuit auxiliaire 6, 8, 9, 10, 11, 7 et 5. Pour opérer la soudure, l'ouvrier éloigne l'électrode 4 de la pièce 3 et cherche à amor cer l'arc de soudure.
Dans les dispositifs con nus, la tension à vide, lors de la coupure du courant entre 3 et 4, s'élève à une valeur élevée par rapport à la tension de soudure jusqu'au moment où l'arc est enfin amorcé et la soudure commence.
Dans le présent dis positif, le courant continu ne passe plus dans le circuit principal 1, 5, 3, 4, 6, 12, 2, puisque ce circuit -est coupé entre 3 et 4;
la brusque variation du courant de la valeur intensité de court-circuit à intensité nulle produit dans le transformateur. 12 une variation brusque et importante du flux électromagnétique qui détermine une force électromotrice impor- tante de choc, laquelle produit (à la suite d'une étincelle, d'un ion-germe, etc.) dans le circuit- oscillant 5, 7, 11, 10, 9,
8 et 6 un train d'oscillations. de tension élevée et à haute fméquence; ce train dans l'air ionisé compris entre 3 et 4 amorce l'arc de soudure; on peut ainsi se contenter dans le circuit principal d'un rapport
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très inférieur au même rapport dans les dis positifs<B>connus.</B>
Au cours du travail de soudure, le régime de marche toujours variable tend à rendre l'arc de soudure instable. Le circuit auxi liaire a pour effet de réamorcer l'arc, s'il se désamorce et le rend par suite plus stable.
Avec le présent dispositif on peut donc adopter une génératrice de soudure<B>de,</B> ten sion moins élevée, de. dimensions. moins grandes et de prix plus faible.
<I>b) Poste de</I> soudure <I>en</I> courant alternatif. 1 et 2 sont les bornes du secondaire du transformateur de soudure, les ,autres chiffres ont la même signification que pour :le poste de soudure en continu.
L'ouvrier ,soudeur branche 1e poste de soudure -sur le transformateur de soudure; un très, faible courant parcourt le circuit total 1. 5, 7, 11, 10, 9, 8, 6, 13, 2 qui n'entraîne qu'une très faible dépense, puis il cherche à amorcer l'a=rc de soudure en mettant l'élec trode 4 au contact de la pièce 3. Le circuit de soudure 1, 5, 3, 4, 6, 13 et 2 est parcouru par le courant alternatif fourni par le trans formateur de soudure.
Ce courant alternatif produit par induction dans le circuit auxi liaire 8, 9, 10, 11, 7, 5, 3, 4 et 6 un courant alternatif dont les, propriétés sont fonction djes éléments R, Let C dudit circuit.
En adoptant des, valeurs appropriées pour B, <I>L</I> ,et C, et un sens convenable pour .l'enroule ment 11, l'intensité du courant alternatif dans. le circuit auxiliaire peut être rendu très faible; ce passage permanent d'un courant alternatif très. faible tant que l'électrode 4 est en contact avec la pièce 3 n'entraîne qu'une très faible dépense.
Pour opérer la soudure, .l'ouvrier éloigne l'électrode 4 de la pièce 3. et cherche à amor cer l'arc de soudure. Le courant alternatif ne passe plus dans le circuit principal 1, 5, 3, 4, 6, 12, 2, puisque ce circuit est coupé entre 3 et 4;
la brusque variation du courant de la, valeur intensité de court-circuit a un courant à intensité très faible produit dans le -transfor mateur 12 une variation brusque et impor- tante du flux électromagnétique qui déter mine une force électromotrice importante de choc, laquelle produit (à la suite d'une étin celle, ion-,germe, etc.)
dans @le circuit oscil lant 5, 7, 11, 10, 9, 8 et 6 un train d'oscilla tions de tension élevée et à haute fréquence; ce train amorce dans. 1"air ionisé compris entre 3 et 4 l'arc de soudure,; on peut ainsi se contenter dans le circuit principal d'un rapport
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très inférieur au même rapport dans les dis positifs connus.
Au cours du travail de soudure, le régime de marche toujours variable tend à rendre l'arc de soudure instable. Le circuit auxi liaire a pour effet de réamorcer l'arc, s.'il se désamorce et le. rend par suite plus stable. Dans, les deux cas étudiés, le transforma- teur 12 n'est pas nécessairement un transfor mateur de courant, mais peut être également un transformateur ordinaire,
Avec le présent dispositif on peut donc adopter un transformateur de soudure de ten- sion moins élevée, de dimensions moin grandes et de prix plus faible, absorbant, d'autre part, une puissance déwattée plus faible et fournissant des pointes plus faibles.
Il est avantageux d'intercaler dans le cir cuit auxiliaire entre les points 7 et 8 tout dispositif de filtrage connu interceptant les courants de basse et de moyenne fréquence, en vue de ne laisser passer que les courants de haute fréquence les plus, efficaces pour l'amorçage ou le réamorçage de l'arc;
en outre, ces courants de haute fréquence ne peuvent pas passer par le transformateur de soudure et sa self de réglage et ne peuvent emprunter que le parcours 5, 3, 4, 6 qui ne présente qu'une résistance ohmique sans self ni capacité.
Le circuit auxiliaire décrit ci-dessus peut: agir seul sur le circuit principal ou en com binaison avec d'autres dispositifs connus d'amorçage ou de réamorçage de l'arc.