Générateur pour le soudage à l'arc avec une électrode fusible en atmosphère gazeuse La présente invention concerne un générateur pour le soudage à l'arc avec une électrode fusible en atmosphère gazeuse.
Le soudage à l'arc sous gaz avec électrode fusible en fil nu est un procédé bien connu qui se développe fortement pour le soudage des aciers.
Le soudage en toutes positions :avec l'emploi de l'anhydride carbonique, comme gaz protecteur dans le soudage des :aciers non alliés, est devenu industriel par l'emploi d'arcs courts donnant une fusion du fil en gouttelettes.
Mise au point pour<B>le</B> soudage :des aciers non alliés en atmosphère :d'anhydride carbonique, cette fusion en gouttelettes s'est également montrée inté ressante - pour d'autres gaz ou mélanges gazeux - pour d'autres métaux ou ,alliages.
Ces gouttelettes créent dans l'arc une suite de courts-circuits et de réam.orçages et nécessitent une conception particulière :du générateur de courant pour donner une bonne :stabilité à :l'arc.
On utilise habi- tuellement .des ensembles redresseurs à caractéristique externe (tension fonction de l'in tensité) très plate et proche de l'horizontale (tension constante) possédant sur le circuit à courant continu une inductance amortissant les surintensités au mo ment .du :
passage des gouttelettes. Ces .appareils four- nissent .ainsi au moment du passage d'une gouttelette de métal dans:
l'arc une surintensité suffisante pour assurer la fusion du pont métallique créé par la gout- telette mais suffisamment faible pour évmtùer les pro- jections métalliques.
Ces inductances ont le gros inconvénient de se saturer du fait du courant continu de soudage, donc d'être de grande dimension et surtout :de nécessiter un réglage en fonction de cette intensité. En :effet, une augmentation de l'intensité de soudage entraîne une magnétisation plus importante de l'inductance, sa va leur est ainsi diminuée et il faut compenser cette di minution par une augmentation de l'impédance (:en général augmentation du nombre<B>de</B> spires).
On connaît déjà des dispositifs de compensation à réglage manuel dans lesquels l'inductance com prend, en plus du bobinage principal parcouru par le courant de soudage, un bobinage auxiliaire dans lequel on fait passer un courant constant réglé ma nuellement par l'opérateur, par rhéostat ou tout autre dispositif.
Mais l'appréciation par l'opérateur de l'amortissement des variations de l'intensité est déli cate et la présente invention vise à remédier à cet inconvénient en permettant d'obtenir un .réglage auto matique sans intervention de l'opérateur.
A cet effet, le générateur pour :le soudage à l'arc avec une électrode fusible en atmosphère gazeuse selon l'invention comprend une inductance placée dans le circuit du courant continu de soudage, cette inductance comportant un bobinage principal par couru par le courant de soudage et un bobinage auxiliaire fournissant des ampères-tours compensant les ampères-tours du bobinage principal, et est carac térisé .en ce qu'il comprend un :
circuit agencé die ma nière à faire passer automatiquement dans le bobinage auxiliaire de l'inductance u n courant d'intensité pro- portionnelle à :celle du courant de soudage :de telle façon que les ampères tours du bobinage auxiliaire compensent au moins approximativement ceux du bo binage principal pour chaque valeur du courant de soudage.
Les essais ont également montré qu'on obtenait grâce à l'inductance du générateur selon l'invention un avantage complémentaire très important. Avec les inductances classiques, la valeur de l'impédance pour une intensité donnée; est limitée supérieurement par l'apparition d'une instabilité d'arc.
Dans le générateur conforme à l'invention, l'in- ductance permet d'augmenter considérablement cette valeur limite, tout en conservant une bonne stabilité d'arc ; on obtient ainsi une fusion plus douce et un plus bel aspect des soudures.
On décrira ci-après, à titre d'exemple, diverses formes de réalisation de la présente invention en ré férence au dessin annexé sur lequel les figures 1, 2 et 3 sont des schémas électriques de ces formes de réalisation.
Sur la fig. 1, le générateur de soudage comprend un ensemble transformateur redresseur 1 débitant en tre ses bornes de sortie 2 le courant de soudage con tinu. Dans le circuit à courant continu représenté par un conducteur en trait fort 3 est disposée de façon connue une inductance 4 destinée à amortir les sur intensités au moment du passage des
gouttelettes dans l'arc 5. Cette inductance comprend un bobinage prin cipal 6 à faible nombre de spires de grosse section et dans lequel passe le courant de soudage d'intensité I.
L'inductance 4 comprend également un bobinage auxiliaire 7 à grand nombre de spires de faible sec- tion. Dans le bobinage auxiliaire 7 passe un courant unidirectionnel tel que les ampères-tours produits par le bobinage auxiliaire 7 compensent les ampères- tours dus @au passage,
du courant de soudage dans le bobinage principal 6.
Pour obtenir à tous les réglages du soudage cette compensation, il faut que l'intensité -du courant pas sant :dans le bobinage auxiliaire 7 soit proportionnelle, suivant le rapport des nombres de spires des deux bobinages 6 .et 7, à l'intensité de sondage I.
A cet effet, le générateur comprend un dispositif 8 qui dé tecte la valeur de l'intensité I du courant de soudage et qui fournit à sa sortie, sur les -conducteurs 9 reliés au bobinage auxiliaire 7, un courant d'intensité kI proportionnelle à l'intensité du courant de soudage.
Le dispositif 8 peut .comprendre notamment un shunt monté en série dans le circuit parcouru par le courant continu de soudage, lequel shunt est -relié à un amplificateur magnétique délivrant à sua sortie une intensité .proportionnelle à l'intensité du courant de soudage.
On peut également utiliser, suivant une variante de réalisation, le montage dont le schéma est repré senté sur la fig. 2, sur laquelle les éléments, identi ques à :ceux de la fig. 1 sont affectés des mêmes nom bres de référence.
En effet l'expérience a montré que les points de fusion optimale dans le soudage des aciers sur le diagramme des tensions en fonction des intensités (U = F (I)) sont sur une droite montante. On en déduit donc que, si on choisit le régime de soudage sur cette courbe optimale, les variations de tensions sont proportionnelles aux variations d'inten sités.
Il suffit donc de brancher le bobinage auxiliaire 7 en parallèle sur l'arc de sondage 5 pour obtenir la compensation escomptée.
Cependant, la droite montante précitée, lieu des points de fusion optimale sur le diagramme U = F (I), ne passe pas par zéro, son équation étant du type U = aI -f- b.
Pour obtenir une annulation exacte de la saturation due au courant de soudage à tous les réglages, il faut donc introduire une troisième bobine 10 alimentée sous une tension continue indépendante. Les ampères-tours fournis par cette bobine représen- tent en quelque sorte le terme b de l'équa=tion précédente.
L'expérience ayant montré que l'annulation exacte de la saturation était superflue pour l'arc lui-même, l'inductance peut être construite, conformément au schéma de la fig. 3, sans cette troisième bobine pour des raisons évidentes d'économie ;l'annulation . exacte de la saturation étant :réalisée pour une valeur moyenne de l'intensité de soudage.
De même, l'expérience a montré qu'une induc- tance selon la description précédente convenait par faitement sans modification au ,soudage avec - d'autres gaz ou mélanges gazeux - d'autres métaux ou alliages.
La compensation de la saturation est réalisée dans tous les cas avec une approximation suffisante.