Procédé de fabrication d'objets à partir de feuilles métalliques et objet fabriqué selon ce procédé. L'invention comprend un procédé de fabri cation d'objets à partir de feuilles métalliques et un objet fabriqué selon ce procédé; elle se rapporte à un procédé comprenant au moins une opération de soudage, dans lequel on approche les bords du métal en feuilles à souder, qu'on applique l'un sur l'autre et soude le long de marges déterminées d'avance sur eux, les bords soudés étant chauffés et soumis à une pression suffisante pour les ré duire à une épaisseur qui, pratiquement, ne soit pas supérieure à celle du métal à souder.
Un objet fabriqué selon ce procédé pré sente au moins une ligne de soudure dont l'épaisseur n'est, pratiquement, pas supérieure à celle de l'une des parties soudées l'une à l'autre.
Les dessins annexés représentent, à. titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ob jet fabriqué selon l'invention.
La fig. 1 est une vue perspective de deux pièces de tôle, destinées à être soudées l'une à l'autre par leurs bords.
La fig. 2 est une vue, à une échelle plus grande, représentant la première opération du soudage des bords des pièces de la fi". 1.
La fig. 3 est une vue représentant, schéma tiquement d'autres opérations du procédé de fixation desdites pièces.
La fig. 4 est une vue montrant comment on effectue les opérations finales du soudage. La fig. 5 est un plan desdites pièces, avant l'opération de soudage de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe de détail repré sentant, à une échelle agrandie, l'état des ; pièces avant l'opération finale de soudage de la fig. 4.
La fig. 7 est une vue de détail représen tant lesdites pièces à l'échelle de la fig. 6, après les opérations finales de soudage.
La fig. 8 est un plan desdites pièces, à l'échelle de la fig. 5, montrant l'état de celles-ci après les opérations finales de sou dage.
La fig. 9 est un plan semblable à celui de , la fig. 8, mais montrant les pièces après polis sage.
La fig. 1.0 est une vue représentant lesdites pièces, telles qu'elles sont une fois le soudage terminé et en liaison avec d'autres pièces ou ; éléments de machines.
La fig. 11 est une vue perspective de dé tail représentant une pièce de tôle destinée à être façonnée par le procédé selon l'invention en un tuyau fermé par mie soudure longi tudinale.
La fig. 12 est une vue perspective de la première opération du façonnage du tuyau à partir de la. pièce de la fig. 11.
La. fig. 13 est une vue de détail repré sentant l'opération initiale du soudage.
La fig. 14 représente une opération de cisaillement se faisant au cours du façonnage du tuyau, après l'opération de soudage de la fig. 13.
La fig. 15 est une vue partielle d'un dé tail de construction du tuyau, à une échelle agrandie, après les opérations de cisaillement de la fig. 14.
La fig. 16 est une coupe par la ligne 16-16 de la fig. 17, représentant les opéra tions finales de soudage pendant le façon nage du tuyau.
La fig. 17 est une coupe longitudinale des organes représentés à lafig. 16.
La fig. 18 est une vue, à une échelle agran die, d'un détail de construction du tuyau, après les opérations finales de soudage.
La fig. 19 est une vue perspective du tuyau soudé terminé, représentant le calibrage de celui-ci, qui peut être effectué si on le désire.
La fig. 20 est une vue latérale du tuyau de la fig. 19, après qu'il a été pourvu d'ondu lations, en vue de le rendre flexible, et la fig. 21 est une coupe transversale par la ligne 21-21 de la fig. 20 du tuyau repré senté par cette figure.
Le procédé comprend au moins une opé ration de soudage, qui s'effectue de manière à former une soudure ayant une résistance sa tisfaisante à la traction et des caractéristiques de résistance satisfaisantes et de nature à per mettre de lui faire subir des opérations de pliage, d'emboutissage et d'autres genres de façonnage, en même temps qu'à former un joint soudé qui conserve l'épaisseur du métal original.
Selon les procédés habituels, on soude par recouvrement les pièces de tôle mince, qui doivent être fixées les unes aux autres le long de leurs bords. Toutefois, une soudure à recouvrement produit une épaisseur de mé tal qui, le long du joint soudé, est pratique ment double de l'épaisseur du métal original.
Dans beaucoup de cas, ceci peut avoir des inconvénients et rendre les pièces façonnées impropres à l'usage prévu. Les opérations ha bituelles de soudage bout à bout ne peuvent ordinairement s'effectuer que sur des pièces ayant, par exemple, une épaisseur effective qui, d'habitude, n'est pas inférieure à environ 0,25 mm, et qui est généralement plus forte, suivant la dimension et le caractère de l'ou vrage.
La fig. 1 représente deux pièces 10 et 11 en tôle, destinées à être fixées l'une à l'autre par leurs bords. Ces pièces peuvent. être en tôle ultra-mince ayant, par exemple, une épaisseur d'environ 0,05 min ou moins, quoi que, cependant, ces pièces puissent être effec tivement plus épaisses, si on le désire, jus qu'à et y compris la série d'épaisseurs qu'on peut souder ordinairement par les opérations habituelles de soudage bout à bout.
En d'au tres termes, il doit être bien entendu que, tandis que l'invention est tout particulière ment utile pour le soudage de tôles ultra- minces, à cause de la difficulté qu'on éprouve à souder des pièces comprises dans cette marge sans augmenter au joint soudé l'épaisseur du métal, l'invention s'adapte aussi et tout aussi bien au soudage de pièces plus épaisses, si on le désire. Il doit être également. bien en tendu que ces pièces peuvent avoir toutes les dimensions et les formes que réclame une installation particulière.
On admettra. qu'à la fig. 1 et dans d'autres figures des dessins, lesdites pièces soient en métal ultra-mince; leur épaisseur a été augmentée pour en faci liter la représentation.
Dans la forme d'exécution représentée, les pièces peuvent être d'un métal quelconque susceptible d'être soudé convenablement par résistance, tel que, par exemple, un acier doux, un acier inoxydable, le cuivre, etc.
Pour effectuer les opérations de soudage, on pose tout d'abord les pièces à souder l'une sur l'autre et on les soude par résistance élec trique entre des électrodes appropriées, par exemple les électrodes 13 et 14 en forme de galets (fig. 2). Comme on s'en rendra compte, cette opération fait une soudure, par résis tance, comme on l'a indiqué en 15, entre les pièces à souder et le long des bords de celles- ci, qui doivent être fixés l'un à l'autre. On verra que, dans la forme d'exécution repré sentée, les pièces à souder ont été disposées par rapport aux électrodes, de façon que la. soudure 1.5 soit placée quelque peu en dedans des bords extrêmes des plaques, indiqués res pectivement en 16 et 17.
Lesdites pièces peu vent être tirées entre les électrodes pendant que le courant de soudage est appliqué, afin que la soudure par résistance 15 atteigne la longueur désirée, par exemple celle qu'indi que la ligne A-A de la fig. 1, par rapport à la tôle 10.
Après que la soudure 15 a été produite, comme on le voit sur la fig. 2, les pièces à souder sont ensuite reprises, comme l'indique la fig. 3, pour effectuer l'opération suivante. Plus exactement, lesdites pièces sont saisies respectivement entre des paires de mâchoires de pinces 20 et 21 et tirées hors de leur posi tion marquée en traits mixtes jusqu'à leur position marquée en traits pleins, comme le montre la fig. 3. Les mâchoires de pinces 20 et 21 sont indiquées schématiquement et peu vent avoir une forme quelconque propre à pincer les tôles et à les plier jusqu'à la posi tion représentée.
Tandis que les mâchoires des pinces se déplacent sur des arcs indiqués respectivement en 23 et 24, elles sont tirées simultanément dans la direction indiquée par des flèches 25 et 26, afin de placer les pièces à souder dans la position représentée, c'est- à-dire de façon que leurs parties principales soient à peu près dans le même plan et que leurs bords 16 et 17 soient relevés à peu près à angle droit.
Après que les pièces à souder ont été re pliées ou formées comme le montre la figure, une paire de cisailles ou de couteaux, repré sentés schématiquement en 30 et 31., sont actionnés pour cisailler les bords des plaques à peu près au milieu de la soudure 15. Dans la pratique, les surfaces 32 des lames des cou teaux peuvent être, par exemple, à une dis tance d'environ 0,4 mm au-dessus des faces des pièces à souder, comme cela a été indiqué à une échelle exagérée sur sur la fig. 3 en 33.
Comme on s'en rendra compte, en dispo sant les électrodes 13 et 14 aux bords extrêmes 16 et 17 des pièces à souder, ou même contre les faces terminales de ces bords, il pourra se faire que la soudure 15 soit formée sur les bords extrêmes des tôles ou si près de ceux-ci, qu'il ne soit plus nécessaire de procéder à l'opé ration de cisaillement. Toutefois, dans la plu part des cas, on préfère effectuer l'opération initiale de soudage comme le montre la fig. 2 et couper ensuite la soudure dans sa partie médiane à l'aide des couteaux. De cette façon, de nouveaux bords de plaques sont réalisés en 36 et 37, le corps de la soudure 15 s'éten dant jusqu'aux bords extrêmes des plaques et de manière à pouvoir être contrôlé.
Après que les pièces à souder ont été for mées et cisaillées, comme le représente la fig. 3, elles sont ensuite soumises à une se conde opération de soudage, comme l'indi quent les fig. 4 à 8. Lesdites pièces sont repré sentées avant le soudage dans les fig. 4, 5 et 6 et après celui-ci dans les fig. 7 et 8. Pendant que s'effectue cette opération de soudage, les pièces 10 et 11, avec leurs bords 36 et 37 relevés et la soudure 15 interposée, passent en core une fois entre deux électrodes 13 et 14.
Pendant cette seconde opération de soudage, la soudure se trouvant entre les bords des plaques est élargie, comme on le voit à la fig. 7, la soudure préalable 15 étant agrandie ou complétée pour former une soudure com plète entre les bords des plaques, comme cela est indiqué en 40. Pendant cette opération de soudage, les bords des plaques ne sont pas seulement complètement soudés, comme on le voit sur la figure, mais la chaleur de soudage et la pression des électrodes exercent aussi une compression sur le joint soudé, comme on le verra en comparant les fig. 6 et 7; il en ré sulte que les pièces à souder sont aplaties le long de la soudure, de sorte que le joint soudé terminé aura à peu près la même épais seur que le métal original de ces pièces.
A ce sujet, on remarquera qu'à proximité du joint soudé les pièces à souder se trouvant dans l'état représenté par la fig. 6 sont disposées de façon à pouvoir être rapidement aplaties et mises dans l'état de la fig. 7 par la chaleur de soudage et la pression de serrage des élec trodes. Tout moyen approprié peut être em ployé pour actionner et ajuster la pression de serrage des électrodes et la chaleur de soudage, et par ce fait aplatir le joint soudé jusqu'à ce qu'il soit dans l'état indiqué par la fig. 7. Pendant cette opération de soudage, pendant laquelle se forme la soudure 40, la soudure initiale 15 maintient effectivement les pièces à souder à leur place et facilite la formation de la soudure finale.
Le procédé de soudage décrit peut être utilisé pour effectuer le soudage des bords de pièces en tôle ultra-mince, de façon à réaliser un joint soudé ayant à peu près la même épaisseur que le reste du métal origi nal, ce qui le distingue d'une soudure à recou vrement, qui produit un joint ayant une épaisseur à peu près double de celle de la tôle originale. Tandis qu'il peut être utilisé pour effectuer le soudage de pièces relative ment épaisses, 0,25 mm et plus, qui peuvent être soudées bout à bout par les procédés ordinaires, il peut aussi s'appliquer au sou dage de tôles ultra-minces ayant une épais seur de 0,05 mm ou moins, pour lesquelles des procédés de soudage par recouvrement doi vent d'habitude être employés.
On peut pro duire une soudure régulière et solide qui, à l'essai, a été reconnue comme ayant une résis tance satisfaisante à la traction et des carac téristiques de résistance satisfaisantes, égales aux caractéristiques du métal original. Selon les procédés décrits, l'épaisseur du joint soudé peut être contrôlée et rendue à peu près égale à l'épaisseur du métal original, de sorte qu'après des opérations appropriées de po lissage et de meulage, le joint soudé peut être rendu introuvable à l'oil ou aux procédés ordinaires de recherche. Un tel état est indi qué à la fig. 9, dans laquelle les pièces à sou der sont représentées après polissage. Le joint soudé introuvable est. indiqué par la ligne B -B.
A la fig. 10, les pièces soudées sont repré sentées entre deux blocs de serrage 45 et 46 ayant des faces actives parallèles conjuguées 47 et 48. Comme on le verra, le joint soudé 40 étant de la même épaisseur que le métal original des pièces soudées, la surface de con tact entre les pièces 10 et 11 et les blocs de serrage peut être complète et uniforme, ce qui serait impossible dans le cas d'un joint soudé à recouvrement. La fig. 10 indique ainsi seulement un des nombreux cas, dans lesquels l'utilité de l'invention peut se mani fester.
Comme on l'a indiqué précédemment, la ou les pièces à souder peuvent avoir diverses formes et dimensions selon les exigences de chaque installation. Dans les fig. 11 à 21., on a représenté différentes phases de la confec tion d'un tuyau soudé dans sa longueur.
Comme on le voit sur les fig. 11 et 12, une pièce de tôle 50, dont la grandeur et l'épais seur ont été choisies comme il convient pour le tuyau terminé, est façonnée tout d'abord, à partir de la forme plane représentée à la fig. 11, en une forme tubulaire, comme celle qui est indiquée par la fig. 1.2; les bords ou marges longitudinaux 51 et 52 de la plaque sont repliés verticalement, à angle droit, et mis en contact, comme on le voit sur la fig. 2.
Comme on s'en rendra compte, au lieu de replier les bords de la feuille à angle droit, comme le montre la fi( nlre, on peut, par exem ple, donner au tuyau une forme à peu près ovale, appliquer l'un sur l'autre les bords de la feuille, les fixer préalablement et ensuite les replier à peu près comme aux fig. 2 et 3 et suivant la description qui en a. été faite.
Après qu'on a donné à la pièce à souder la forme représentée par la fig. 12, on la soude comme le montre<B>là</B> fig. 13, entre des élec trodes en forme de galets 55 et 56. Pendant cette opération, une soudure par résistance 57 se forme entre les brides 51. et 52 du tuyau; elle s'étend sur la longueur du tuyau, le long de la ligne générale indiquée en C-C_ sur la fig. 12.
Poursuivant l'opération de soudage, on cisaille les brides 51 et 52 au moyen de cou teaux 60 et 61., comme l'indique schématique ment la fig. 14. La construction du tuyau après le cisaillement des brides est représen tée à une échelle agrandie par la fig. 15, dans laquelle on verra que les brides 51 et 52 sont. de préférence cisaillées au travers de la partie médiane de la soudure 57, Après ce cisaillement, les pièces sont sou mises à une seconde opération de soudage, comme l'indiquent les fig. 16, 17 et 18.
Pour effectuer cette opération de soudage, on place deux galets de soudage 64 et 65, l'un en dehors du tuyau et l'autre en dedans; ceux-ci agissent, ensemble pour pincer le tuyau le long de la ligne du joint soudé et effectuer une nouvelle soudure longitudinale. Comme on le voit mieux sur la fig. 17, l'électrode de sou dage 65 est suffisamment petite pour pouvoir être disposée à l'intérieur du tuyau et portée dans celui-ci de façon à pouvoir tourner au moyen de deux bras 66 placés longitudinale ment dans le tuyau. Pendant l'opération de soudage, le métal s'échauffe entre les élec trodes qui exercent une pression de serrage suffisante pour comprimer les brides 51 et 52 et agrandir la soudure 57 en une soudure com plète 68, entre les bords de la feuille, comme on le voit, à une plus brande échelle, sur la fig. 18.
On verra qu'après cette seconde opé ration il n'a pas seulement été formé une sou dure complète entre les bords de la feuille ou des pièces de tôle devant être fixés l'un à l'autre, mais que dans le voisinage de la sou dure les pièces soudées ont à peu près la même épaisseur que le métal original de la feuille ou pièce de tôle 50.
Il doit être bien entendu que tout disposi tif approprié peut être employé pour effec tuer les opérations de soudage des fig. 16 et 17. Ainsi, au lieu de l'électrode intérieure en forme de galet, on peut se servir d'un arbre ou autre support intérieur.
Le tuyau soudé terminé est représenté en perspective par la fig. 19. Comme dans le cas de la forme d'exécution décrite précédemment, la soudure longitudinale, qui est faite sur toute la longueur du tuyau, le long de la ligne indiquée en D-D, peut être rendue pra tiquement introuvable après polissage. Comme le montre schématiquement la fig. 19, un bouchon de calibrage peut être tiré au tra vers du tuyau, de façon à calibrer celui-ci à la grandeur voulue et à lui donner une forme tout à fait circulaire. Le bouchon est de forme cylindrique et d'un calibre exact. Il peut être tiré au travers du tuyau à l'aide d'une partie 71 percée d'un trou et dirigée axialement.
Dans les fig. 20 et 21 l'élément tubulaire 50 est représenté après qu'une série d'ondu lations annulaires 75 lui ont été faites, de faon à le transformer en un tuyau flexible. Par le fait que le tuyau a une épaisseur de paroi uniforme sur toute sa périphérie, il ne montre aucune tendance à s'écarter de sa forme circulaire, lorsqu'on façonne les ondulations. En d'autres termes, par le fait de l'épaisseur de paroi uniforme, l'élément tubulaire ne tend pas à s'ovaliser pendant les opérations d'ondulation, ce qui simplifie ces opérations et évite la nécessité de reformer le tuyau, après que les ondulations ont été façonnées.
Non seulement la soudure permet de façonner le tuyau sans interruption, mais, par le fait de l'épaisseur de paroi uniforme, des réac tions de flexion ou de façonnage égales seront réalisées uniformément le long de la périphé rie de l'enveloppe du tuyau.