CH404016A - Procédé pour former un cordon de soudure le long des bords opposés de deux parties métalliques et appareil pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procédé pour former un cordon de soudure le long des bords opposés de deux parties métalliques et appareil pour sa mise en oeuvre

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CH404016A
CH404016A CH1470162A CH1470162A CH404016A CH 404016 A CH404016 A CH 404016A CH 1470162 A CH1470162 A CH 1470162A CH 1470162 A CH1470162 A CH 1470162A CH 404016 A CH404016 A CH 404016A
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CH
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point
weld
gap
tubular
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CH1470162A
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Kohler Fred
C Rudd Wallace
J Stanton Robert
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American Mach & Foundry
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K13/01Welding by high-frequency current heating by induction heating
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Description


  Procédé pour former un cordon de soudure le long des bords opposés  de deux parties métalliques et     appareil    pour sa mise en     aeuvre       La présente invention comprend un procédé pour  former un cordon de soudure le long des bords  opposés de deux parties métalliques allongées de  longueur finie et un appareil pour la mise en     oeuvre     de ce procédé.  



  L'invention permet, par exemple, de     former    un  cordon de soudure longitudinal dans de courts élé  ments tubulaires, bien qu'elle puisse s'appliquer au  soudage d'éléments métalliques en forme de bande  de longueur finie.  



  Lorsque les bords des parties à souder avancent  longitudinalement, si le circuit électrique est conçu  de façon à ne pas être complété avant que les extré  mités antérieures desdits bords arrivent au     point    de  soudage, ces bords ne commencent à être chauffés,  au moins à la température voulue, que lorsque ces  extrémités antérieures atteignent réellement le point  de soudage où ils sont amenés en contact sous  pression, de sorte que ces bords ne sont correctement  chauffés progressivement à la température de sou  dage qu'une fois que leurs extrémités antérieures ont  sensiblement dépassé le point de soudage, ce qui fait  que le commencement de l'intervalle compris entre  ces bords reste ouvert.

   D'autre part, lorsque les bords  des parties à souder sont tenus espacés par un écar  teur ou un guide analogue, contre lequel ces bords  sont pressés, il est clair que lorsque l'extrémité pos  térieure de ces bords dépasse cet écarteur, ces bords  se ferment en fermant ainsi l'intervalle qui les sépare  sensiblement en amont du point de soudage, en  interrompant ou en court-circuitant la trajectoire  voulue du courant de chauffage.    La présente invention permet de résoudre les  problèmes que pose le soudage de deux parties de  longueur finie.  



  Le procédé qui en fait l'objet, selon lequel on  fait avancer ces parties de façon que lesdits bords  passent le long d'une ligne de soudage     déterminée     et au-delà d'un point de soudage, lesdits bords for  mant un     intervalle    en V entre eux en amont de ce  point, on maintient ces bords ensemble sous pression  dans la région de ce point, et on fait passer dans  ces bords, sur une certaine distance en amont dudit       point,    un courant électrique à haute fréquence afin  de chauffer progressivement lesdits bords de manière  à les porter à la température de soudage lorsqu'ils  atteignent ce point, est caractérisé en ce qu'on  connecte un élément de guidage desdites parties mé  talliques,

   constitué en une matière électriquement  conductrice telle qu'elle ne soit pas     portée    à sa  température de soudage par ledit courant, en contact  de conduction avec chacun desdits bords, cet élément  de guidage s'étendant en avant de l'extrémité anté  rieure des bords au moins jusqu'à ce que cette extré  mité ait atteint le point de soudage de     manière    à  constituer des prolongements des bords qui sont en  contact électrique l'un avec l'autre en avant du point  de soudage avant que     l'extrémité    antérieure de ces  bords atteigne ce point, de manière que l'élément de  guidage forme au     moins    une partie de l'intervalle en  V jusqu'au moment où ladite extrémité antérieure  des bords atteint le point de soudage.  



  Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des  mises en     muvre    du procédé que comprend l'invention.      La fig. 1 est une vue en perspective d'une pièce  tubulaire qui doit être soudée dans une première  mise en     couvre    ;  la fi g. 2 est une vue en perspective illustrant un  stade de cette mise en     #uvre    ;  les fi-. 3 et 4 illustrent deux autres stades de  cette mise en     #uvre    ;  la fig. 5 est une vue en plan schématique d'un  appareil et illustre une seconde mise en     #uvre    ;

    les     fig.    6, 7 et 8 sont respectivement des coupes  selon 6-6, 7-7 et 8-8 de la     fig.    5, la     fig.    8 étant à plus       grande    échelle ;  la     fig.    9 est une coupe longitudinale, à plus  grande échelle, de la partie centrale de la     fig.    1 ;  la     fig.    10 est une coupe     verticale    d'un appareil  et illustre une troisième mise en     couvre    ;  la     fig.    11 est une coupe partielle en perspective  correspondant à la     fig.    10 ;

    la     fig.    12 est une coupe selon 12-12 de la     fig.    10 ;  les     fig.    13 à 16 illustrent schématiquement une  quatrième mise en     couvre,    et  les fi-. 17 et 18 illustrent une cinquième mise en       oeuvre.     



  En se référant à la fi-. 1, on voit une pièce  tubulaire de longueur finie 20, présentant un inter  valle longitudinal 21. L'extrémité antérieure de cette  pièce est pourvue d'un élément de guidage     métallique     annulaire 22 comportant également un intervalle 23,  tandis que l'extrémité     postérieure    de l'élément 20 est  pourvue de la même façon d'un élément de guidage  annulaire 24 ayant un intervalle 25. Ces éléments  annulaires comportent des bordures 26 faisant saillie  vers l'intérieur de la pièce et sur lesquelles peuvent  s'ajuster à force les extrémités antérieure et posté  rieure de la pièce 20.

   Cette pièce est formée et  dimensionnée de manière qu'elle tende à fermer son  intervalle par élasticité, cet intervalle étant maintenu       ouvert    avant le soudage par les éléments     annulaires     22 et 24.  



  La     fig.    2 est une vue     agrandie    d'un tel ensemble  et qui montre également, de façon très schématique,  l'appareil de soudage utilisé. L'extrémité antérieure  de l'ensemble est avancée entre deux rouleaux de  pression 27, 28, disposés de     part    et d'autre du point  de soudage, et l'un ou les deux rouleaux peuvent,  au besoin, être entraînés de façon à faire avancer  la pièce entre eux et en même temps à resserrer  progressivement l'intervalle s'étendant le long de  l'ensemble, cet intervalle étant tenu     ouvert    en avant  du point de soudure au moyen d'un élément d'écarte  ment 29, de préférence en matière isolante.

   Une  source 30 de courant de haute fréquence ayant, par  exemple, une fréquence de 50     kHz    à 100     kHz    ou, de  préférence, beaucoup plus élevée, par exemple de  300 kHz à 400 kHz, est reliée à des contacts 31 et  32 représentés schématiquement mais qui sont de  construction connue à circulation de fluide et qui  sont placés de façon à     s'appliquer    contre le métal  de la pièce de part et d'autre de l'intervalle. Comme  le montre la     fig.    2, les rouleaux de pression ont    resserré l'intervalle 23 de l'élément annulaire anté  rieur 22 de façon qu'il soit partiellement fermé, de  sorte que l'intervalle présente à cet endroit une forme  en V de sommet a.

   Ainsi, le trajet du courant de  haute fréquence s'étend du contact 31, le long de  l'un des bords de l'intervalle 23 de la pièce 20 et  le long du bord correspondant de l'intervalle de  l'élément annulaire 22, vers le sommet a, puis revient  de la même façon à l'autre contact 32. Ainsi, les  extrémités antérieures des bords opposés de la pièce  commencent à être chauffées par le courant de haute  fréquence aussitôt qu'elles atteignent et dépassent les  contacts 31 et 32, le circuit étant complété par les  bords de l'intervalle de l'élément annulaire aussitôt  que ceux-ci ont été amenés au contact au sommet a  de l'intervalle.  



  En supposant, par exemple, que la pièce 20 est  en acier ou en un autre métal ferreux, les bords  opposés de l'intervalle de celle-ci sont effectivement  et rapidement chauffés, la chaleur se concentrant sur  la surface de ces bords du fait de leur forte induc  tance mutuelle, lorsque les bords de l'intervalle s'ap  prochent l'un de l'autre. Par contre, les éléments  annulaires 22 et 24 sont formés d'un métal ne  s'échauffant pas aussi rapidement ou qui n'est pas  aussi facilement porté à la température de soudage,  au moins pendant que ceux-ci parcourent la distance  relativement courte entre les contacts et le point  où ils se touchent.

   C'est ainsi, par exemple, que  ces éléments annulaires peuvent être formés d'une  matière à faible résistance, bonne conductrice de  la chaleur, telle que le cuivre, de     sorte    que leur  échauffement par résistance sera relativement faible,  et que la chaleur se dissipera d'elle-même par     con-          duction,    évitant ainsi qu'une température de soudage  soit atteinte au sommet a de l'intervalle. Au besoin,  ces éléments annulaires peuvent également être for  més d'un métal réfractaire, qui n'est pas porté à  sa température de soudage pendant la     courte    durée  de son passage à travers la région de soudage.  Ainsi, ces éléments peuvent être utilisés de façon  répétée.  



  Sur la     fig.    3, la majeure partie de la pièce 20  s'est avancée au-delà du point de soudage w et un  cordon de soudure 35 y a été     formé,    ce cordon  s'étendant depuis l'extrémité antérieure 36 de la  pièce en continu jusqu'au point de soudage w.  D'autre     part,    en 37, l'élément     annulaire    22 est fermé,  mais non pas soudé.

   Comme l'indique également  la     fig.    3, il est à remarquer que la trajectoire du  courant entre les contacts 31, 32 s'étend le long  des bords opposés de l'intervalle 25 de l'élément  annulaire 24 jusqu'au point de soudage w et le  long des bords de l'intervalle vers l'extrémité pos  térieure de la pièce, l'intervalle ayant ici une forme  en V et se fermant rapidement ; ces bords opposés  continuent néanmoins à être chauffés dans la mesure  voulue par le courant qui y circule et qui y est  amené par les bords de l'intervalle de l'élément  annulaire 24.      Sur la     fig.    4, on voit que l'intervalle de la pièce  a été complètement fermé et que le cordon de sou  dure s'étend maintenant tout au long de celle-ci.

   Il  est à remarquer que l'élément annulaire 24 doit  avoir une longueur au moins égale et, de préfé  rence, supérieure à la distance entre les contacts et  le point de soudage. Sur la     fig.    4, l'élément annu  laire postérieur 24 vient juste de dépasser l'écar  teur 29, de sorte que les bords de son     intervalle     se sont     fermés,    court-circuitant ainsi la trajectoire  du courant entre les électrodes 31 et 32. De ce  fait, le chauffage des bords de l'intervalle cesse  brusquement, de sorte que les bords de l'intervalle  de l'élément     annulaire    24 ne risquent pas de se  souder.

   Après que l'ensemble a passé entre les rou  leaux de pression, les éléments annulaires 22 et 24  peuvent être enlevés des extrémités de la pièce 20  et     réutilisés.     



  Il est à noter que lorsque la trajectoire du cou  rant se déplace de celle représentée sur la     fig.    2 à  celles représentées sur les     fig.    3 et 4, la résistance  des trajectoires entre les contacts 31 et 32 et le  long des bords de l'intervalle varie, en raison de  la différence de conductibilité qui existe générale  ment entre le métal de la pièce et le métal des  éléments annulaires.

   Afin que ces variations de résis  tance ne produisent pas des variations indésirables  de chauffage des bords de l'intervalle aux extré  mités antérieure et postérieure de la pièce, il     est     souhaitable que le circuit fournissant le courant de  haute fréquence soit conçu de façon qu'une par  tie aussi grande que possible de son impédance  totale (par exemple 80 % ou plus) soit constituée  par des éléments à réactance et non pas par des  éléments ayant une très grande résistance ohmique.

    Le courant circulant à travers le circuit est égal à  la tension aux bornes et la source divisée par       l'impédance    totale, et en conséquence, si le circuit  est réalisé comme il est indiqué ici, les variations  de résistance ohmique des trajectoires du     courant     le long des bords de l'intervalle n'ont qu'une  influence négligeable sur l'intensité totale du cou  rant et sur le     chauffage        résultant    des bords de la  pièce. Le même principe peut être utilisé pour la  réalisation de supports pour les pièces et des cir  cuits des autres formes d'exécution de l'appareil qui  seront décrites plus loin.  



  Le cas échéant, les éléments annulaires 22 et 24  pourraient être formés et dimensionnés de façon que  leur intervalle ne se ferme pas entièrement, mais  reste légèrement ouvert, ce qui écarte tout risque  de soudage, et dans ce cas, les bords opposés de  l'élément antérieur 22 peuvent être pontés à l'avant  à la même distance, afin de compléter le circuit,  par exemple, au moyen d'un galet, comme il  est indiqué en 82 sur les     fig.    10 et 11 décrites  plus loin.  



  Cette mise en     #uvre    illustrée     par    les     fig.    1 à 4,  est relativement simple pour souder des éléments       tubulaires    séparés relativement courts, de longueur    finie. On va décrire maintenant, en référence aux       fig.    5 à 9, une autre mise en     #uvre    basée sur les  mêmes principes et qui peut être utilisée, entre  autres, pour souder une suite continue de pièces  espacées.

   Dans cette mise en     oeuvre,    on utilise une  bande métallique     flexible    40 qui peut être une  bande sans fin et qui s'approche de l'appareillage  de soudage,     comme    représenté à l'extrémité gauche  de la     fig.    5, à l'état plat, ses bords étant guidés  par des galets 41. Cette bande peut être     formée     d'une feuille de bronze phosphoreux élastique ou  d'un autre métal bon conducteur, de préférence non  magnétique, tel que le cuivre ou l'acier inoxydable.

    Des moyens     d'alimentation    non représentés situés en  amont de ce point permettant de placer sur cette  bande des pièces 42 sous la forme de tôles rectan  gulaires plates qui sont destinées à être incurvées  à une forme cylindrique et à recevoir un cordon  de soudure longitudinal. Ces pièces 42 sont tenues  initialement au contact de la bande par des rouleaux  de pression supérieurs et inférieurs 43 dont une  paire est clairement visible sur la     fig.    6.  



  Pendant que la bande chemine à travers la  machine, des rouleaux sont utilisés pour l'incurver  en une forme générale cylindrique, comme il est  indiqué en 44 à la partie centrale de la machine  tout en ménageant un     intervalle    entre les bords de  la bande. Après cela, la bande est guidée de façon  à lui permettre de s'aplatir à nouveau comme il  est indiqué en 5, avant d'être renvoyée autour de  galets et de rouleaux non représentés à l'entrée de  la machine.  



  Comme le montre clairement la     fig.    7, pendant  que la bande transporteuse 40 avance avec les piè  ces 42 qu'elle porte, un galet convexe 46 s'applique  sous pression contre la face supérieure des pièces  42, tandis qu'un contre-galet de     forme    complémen  taire 47 s'applique contre la face inférieure de la  bande 40, de sorte que la bande et la pièce pren  nent une forme     arquée.    Une     paire    de rouleaux  coopérants analogues 46 peut être disposée en  amont des galets 46, 47 et au besoin en aval de  ceux-ci. Entre ces paires de rouleaux, de petits rou  leaux de pression 49 s'appliquent contre les faces  supérieures et inférieures des pièces et de la bande.

    Lorsque la bande avec les pièces qu'elle porte s'est       avancée    plus loin vers la droite, sous l'action de  moyens non représentés, des galets de pression  opposés 50, conjointement avec une autre paire de  galets analogues 52 et 53, servent à conférer à la  bande et aux pièces qui s'y trouvent une forme  presque complètement cylindrique. Ces nouveaux       galets    s'appliquent contre l'extérieur de cette bande  qui présente déjà une section presque circulaire,  cette action étant renforcée par d'autres galets 54,  au besoin.

   (Le cas échéant, les pièces pourraient  être appliquées à des dispositifs de support après  avoir reçu leur forme cylindrique ou arquée,     comme     c'est le cas dans la mise en     #uvre    illustrée à la       fig.    10 et décrite plus loin.)      Il est à remarquer que lorsque les bords oppo  sés de la bande s'approchent l'un de l'autre en  laissant un intervalle entre eux, les bords opposés  des pièces se rapprochent également, de manière à  venir même .plus près l'un de l'autre que     certaines          parties    marginales de la bande, comme indiqué en  55, ce qui fait que ces     parties    marginales en  s'approchant davantage, finissent par se toucher au  point de soudage prévu w,

   comme le montre clai  rement la fig. 8, tandis que les bords 56, 57 de la  bande restent espacés. Le cas échéant, les bords  des pièces au lieu d'être rapprochés bout à bout,  comme sur la fig. 8, pourraient être rapprochés à  recouvrement d'une manière analogue à celle indi  quée sur la fig. 16 dont il sera fait mention     ci-          après,    afin de former une soudure à recouvrement  écrasée. Des rouleaux d'écrasement 58 et 59 sont  montés au-dessus et au-dessous de façon à s'appli  quer contre la pièce au point de soudure le long  du cordon de soudure afin de guider convenable  ment les bords et de les tenir en place sous pres  sion.

   Le galet inférieur 58 est porté par un sup  port 60' monté sur une tige 60 s'étendant en  arrière vers un support 62 (fig. 5) qui s'élève à  travers l'intervalle entre les bords approchant de  la pièce.  



  Lorsque la bande a dépassé la région du point  de soudage, des rouleaux de guidage coopérants 61,  62 sont utilisés pour permettre à la bande de reve  nir à sa forme plane.  



  A un point situé en aval du point de soudage,  un galet 63 permet de relier ou de ponter les deux  bords de la bande. Un peu en amont du point de  soudage, des moyens sont prévus pour appliquer  un courant de haute fréquence aux bords opposés  de la bande et de la pièce à leurs intervalles. Dans  l'exemple représenté sur la fig. 5, une bobine  d'induction 64 est reliée à une source 65 de cou  rant de haute fréquence, le courant ayant par  exemple une fréquence de 10 kHz ou plus.

   En  variante, au lieu d'encercler cette région au moyen  d'une bobine d'induction, le     courant    de haute fré  quence pourrait être appliqué au moyen d'une  bobine d'induction intérieure, comme le montrent  les fig. 10 à 15 décrites plus loin, ou si l'on préfère,  de contacts analogues à ceux des fig. 2 à 4 pour  raient être utilisés pour appliquer directement le  courant de haute fréquence aux bords en question.  



  La bobine 64 induit un courant de haute fré  quence     circulant        circonférentiellement    autour de la  bande dans la région de sa partie resserrée, repré  sentée au milieu de la     fig.    5, ce     courant,    lorsqu'il  s'approche des bords opposés de la     bande,    étant  obligé de circuler le long de ceux-ci et à travers  le     galet    d'interconnexion 63,à condition qu'aucune  pièce à souder ne soit placée avec ses bords en  contacts dans la région de soudage, et ce, jusqu'au  moment où il n'y a plus de pièces dont les bords  soient au contact au point de soudage.

   Toutefois,  avant même que les bords avançants de chaque    pièce viennent au contact au point de soudage, le  courant qui circule le long des bords de la bande  tend à se concentrer le long des bords     approchants     des pièces, à cause de l'inductance mutuelle aux  emplacements où les bords des pièces sont placés, un       intervalle    restant entre ces bords qui ne sont pas  encore fermés par contact direct, de sorte que le cir  cuit de courant de haute fréquence est fermé par le  galet de pontage 63.

   Ainsi, avant même de venir en  contact, les bords des pièces commencent à être  chauffés au degré voulu et, lorsqu'ils viennent en  contact, les points de contact sont portés à la tempé  rature de soudage et les points successifs des bords  continuent à être chauffés à la température de sou  dage jusqu'à ce que les extrémités postérieures des  bords des pièces atteignent le point de soudage, de  sorte que le cordon de soudure désiré est complète  ment formé depuis l'extrémité antérieure jusqu'à  l'extrémité postérieure de la pièce.

   Il est à remarquer  que lorsque les bords de l'extrémité postérieure de la  pièce approchent du point de soudage, le courant de  haute fréquence induit continue à circuler dans     celle-          ci    de manière normale du fait que les bords de la  bande en amont de l'extrémité postérieure de la pièce  sont en position pour conduire ce courant dans les  extrémités postérieures des bords de la pièce jusqu'à  ce que le point de soudage ait été dépassé.  



  Comme le montre la partie de droite de la     fig.    5  après avoir passé le point de soudage, les pièces 42,  qui présentent alors une forme cylindrique, cessent  d'être entourées par la bande et chacune d'elles pré  sente un cordon de soudure continu 66.  



  Il est à noter que, le cas échéant, au lieu du  galet de connexion 63 destiné à ponter et à com  pléter le circuit entre l'un des bords de la bande et  l'autre, des galets pourraient être prévus au point de  soudage ou près de celui-ci pour connecter entre  eux les bords de la bande et/ou les bords de la  pièce et pour serrer cette dernière lorsque l'on  désire produire un cordon de soudure à recouvre  ment écrasé, comme sur la     fig.    16 décrite plus loin.  



  Dans la mise en     couvre    représentée sur les     fig.    10  à 12, les pièces 70 ont la forme d'éléments cylin  driques dont chacun présente initialement un inter  valle 71     (fig.    11). Ici, chaque pièce est insérée dans  un support cylindrique 72 ayant un     intervalle    lon  gitudinal 73 plus large que celui de la pièce     (fig.    11).

    Les supports 72 peuvent être entraînés par un trans  porteur à     chaine    74     comportant    des traverses 75,  76 s'appliquant respectivement contre les bords  antérieur et postérieur de chaque support de façon à  retenir celui-ci en place pendant qu'il est avancé  avec la pièce 70 qu'il entoure     élastiquement.     



  Dans la région de soudage et au besoin, à un ou  plusieurs endroits en amont du point de soudage,  comme représenté sur les     fig.    10 à 12, des galets de  pression 77 disposés en anneau entourent les sup  ports 72 et exercent sur eux une pression suffisante  pour que chaque point d'un bord de ces pièces qui  atteint le point de soudage w vienne en contact     avec         le bord adjacent.

   En d'autres termes, comme le  montre la fig. 11, lorsque les extrémités antérieures  des bords opposés de l'intervalle 71 de la pièce  viennent au contact au point de soudage, il existe  un intervalle en V dans la pièce et lorsque cette  dernière continue à avancer vers la droite avec son  support, les points successifs des bords opposés de  son intervalle en V viennent au contact et tous les  points en amont du point de soudage s'échauffent  graduellement à une température telle que chaque  point arrivant au point de soudage est à la tempé  rature de soudage. Ceci est le cas depuis le commen  cement jusqu'à la fin des bords de la pièce.

   Le cou  rant de haute fréquence est appliqué au moyen d'une  bobine d'induction intérieure 78 à une seule spire,  dont les conducteurs refroidis par circulation de  fluide s'étendent en arrière en 79 et, de là, vers le  haut en 80 à travers les intervalles des supports et  des pièces, pour se raccorder finalement à une source  31 de courant de haute fréquence.  



  Il est clair que, comme dans les mises en oeuvre  décrites plus haut, le courant est appliqué aux bords  des pièces, avant que les extrémités     avançantes    de  celles-ci arrivent au point de soudage et après le pas  sage de leurs bords postérieurs au-delà de la source  de chauffage du fait de la possibilité de compléter  le circuit de courant de haute fréquence le long des  bords opposés du support à des emplacements où ces  bords ne sont pas placés tout près des bords plus  rapprochés des pièces. Pour compléter le circuit entre  les bords opposés des supports en aval du point de  soudage, on utilise un galet 82.

   Il est clair que lors  que l'intervalle d'une pièce est placé     dans    l'inter  valle d'un support, le courant se concentre dans les  bords de la pièce, qui sont plus rapprochés, à cause  de l'effet d'inductance mutuelle, tandis qu'aux points  où les bords opposés d'une pièce ne sont pas pré  sents, les bords plus écartés du support (conjointe  ment avec le galet de pontage 82) servent à complé  ter le circuit circonférentiel du courant autour du  support.  



  Comme l'indiquent également les fig. 10 à 12,  des rouleaux d'écrasement 85, 86 sont montés res  pectivement au-dessus et au-dessous de la pièce de  façon à s'appliquer contre le métal de celle-ci sensi  blement au point de soudage afin de la retenir en  place et d'aplatir le cordon de soudure en produisant  une soudure à recouvrement écrasée, au besoin.  Pour produire une soudure à recouvrement, il est  évident que les dimensions des éléments de support  et l'espacement des rouleaux de pression qui les  guide, doivent être calculées de façon que les bords  de la pièce se recouvrent convenablement.  



  Le galet d'écrasement inférieur 85 est monté sur  un support 89 s'étendant en arrière et     comportant     un bras 90 s'élevant à travers les intervalles des sup  ports. Il est évident que, comme dans toutes les  autres mises en oeuvre, le courant de haute fré  quence peut être appliqué comme il est représenté  sur les fig. 10 à 12 ou, en variante, au moyen de    bobines d'induction extérieures ou par des contacts  s'appliquant directement contre le support et/ou la  pièce. Les fig. 13 à 16 illustrent schématiquement un  agencement analogue à celui des fig. 10 à 12, sauf  que dans ce dernier cas les pièces 91 de longueur  finie sont placées autour de supports tubulaires 92  présentant un intervalle longitudinal 93.

   Les éléments  des fi-. 13 à 16 correspondant à ceux des fig. 10  à 12 ont été affectés des mêmes références munies  du signe       prime     .  



  Sur les fig. 13 à 16, il est à noter que les élé  ments sont dimensionnés de façon que les pièces  entourent     élastiquement    les supports de telle manière  que les bords 95, 96 des pièces sont en tout point  plus rapprochés que les bords 93 des supports.  



  Sur les     fig.    13 à 15, le courant de haute fré  quence est induit de façon à circuler     circonférentiel-          lement    autour des supports, sauf dans les régions  de l'intervalle et le courant tend à se concentrer le  long d'une trajectoire telle que celle indiquée par la  ligne pointillée 97 et à travers le galet de pontage 82'  lorsque les éléments occupent la position représentée  sur la     fig.    13.

   Toutefois, lorsque les éléments occu  pent la position représentée sur la     fig.    14, les extré  mités antérieures des bords de l'intervalle de la pièce  sont venues au contact, fermant ainsi le circuit du  courant de haute fréquence à travers ce point de  contact, tandis que dans la position représentée sur  la     fig.    15, où l'extrémité postérieure du cordon de  soudure vient juste d'être achevée, le courant se con  centre le long d'une trajectoire indiquée par la ligne  pointillée 98, c'est-à-dire     partiellement    le long des  bords opposés 93 du support et, de là, à travers le  point de soudage w de la pièce.

   Ceci assure la cir  culation du courant nécessaire pour chauffer les  bords de la pièce correctement jusqu'à l'extrémité  postérieure du cordon de soudure.  



  Comme le montre la     fig.    16, les éléments ont été  calculés de façon que les bords de la pièce se recou  vrent, de     sorte    que les galets d'écrasement 85', 86'  peuvent ensuite amincir ces bords, par exemple à une  épaisseur égale à celle d'une seule feuille de métal, le  cordon de soudure, représenté en coupe, s'étendant  en diagonale comme l'indique une ligne pointillée.  



  Les supports 93 des pièces 92 peuvent être  entraînés dans la direction des flèches au moyen de  galets montés en amont ou en aval, de la machine  ou encore, comme représenté, au moyen de galets  77' entraînés en rotation.  



  Il est à remarquer que dans cette dernière mise  en     pauvre    présentée aux     fig.    13 à 15, ainsi que dans  le cas des     fig.    2 à 4, l'élasticité des pièces est telle  qu'elles tendent à se fermer, mais que les moyens de  support prévus (à savoir, l'élément 92 de la     fig.    13  et les éléments 22 et 24 de la     fig.    2) servent à main  tenir leurs intervalles ouverts jusqu'à ce qu'ils soient  obligatoirement fermés au point de soudage.

   D'une  manière analogue, mais avec la disposition inverse  représentée sur les     fig.    5 et 10, l'élasticité des pièces  est telle qu'elles tendent normalement à s'ouvrir, ce      dont elles sont empêchées par les supports, à savoir,  par la bande métallique 40 de la     fig.    5 ou par les  supports 72 de la     fig.    10. Cette action inverse résulte  du fait que dans les mises en     ceuvre    des     fig.    5 et 10,  les pièces sont disposées à l'intérieur des supports,  tandis que sur les     fig.    2 et 13 elles entourent ces  derniers.  



  Il convient également de remarquer que l'agen  cement et le procédé de la     fig.    13 est similaire à  celui des     fig.    2 à 4 en ce qui concerne son principe  général, sauf que sur la     fig.    13 les supports s'éten  dent entièrement à travers la pièce au lieu d'être  constitués par des éléments séparés montés aux extré  mités antérieure et postérieure de     celle-ci,    comme  sur les     fig.    2 à 4.  



  Dans la mise en     ceuvre    représentée sur les     fig.    17  et 18, une pièce 100 ayant une forme générale cylin  drique et présentant un intervalle longitudinal 101  est placée de façon à encercler une structure iso  lante fixe 102 portant deux éléments de contact  allongés 103, 104 disposés de façon à s'appliquer  contre les faces inférieures des bords opposés de  l'intervalle<B>101</B> et à travers la région de soudage.

    Les extrémités antérieures des éléments de contact  103 et 104 sont court-circuitées par un élément de  pontage 105, de     sorte    qu'en l'absence de pièces un  circuit est formé qui s'étend d'une source 106 de  courant de haute fréquence (telle que celle utilisée  dans la mise en     #uvre    selon les     fig.    2 à 4) à travers  des conducteurs 107, 108 à refroidissement par cir  culation de     fluide    aux éléments de contact 103, 104  et à l'élément de pontage 105.  



  Un groupe annulaire de galets 110 est disposé  autour d'une partie de la structure isolante 102 et  s'applique contre divers points du pourtour de la  pièce 100, pendant que celle-ci est glissée dans la  position représentée sur la     fig.    17. Ces galets ser  vent à avancer la pièce de     manière    que celle-ci  vienne au contact de deux galets de pression opposés  <B>111,</B> 112 qui s'appliquent contre la pièce avec une  pression suffisante pour fermer son intervalle au point  de soudage w et qui entraînent la pièce plus loin.  



  Deux tampons de pression à ressort<B>113,</B> 114  s'appliquent contre la pièce de part et d'autre de  l'intervalle 110 et la tiennent     appliquée    contre les  éléments de contact 103 et 104 pendant qu'elle  avance. Ces tampons, tout comme les éléments de  contact 103, 104, doivent être refroidis par une cir  culation de fluide.  



  Il est clair que lorsqu'une pièce s'avance à une  position où les bords de son intervalle viennent en  contact au point de soudage w, le courant circule le  long d'une trajectoire comprenant une partie de l'élé  ment de contact 103, puis l'un des bords de l'inter  valle de la pièce jusqu'au point de soudage, pour  revenir le long de l'autre bord de l'intervalle de la  pièce et sur une certaine distance le long de l'autre  élément de contact, puis finalement à la source de  courant. Ainsi, grâce à l'élément de pontage 105  situé en avant de l'extrémité antérieure de la pièce    et grâce aux éléments de contact allongés s'étendant  en arrière des bords postérieurs de la pièce, la conti  nuité nécessaire de la trajectoire du courant est  maintenue de façon à souder le cordon du commen  cement à la fin.

   Il est évident que lorsqu'une pièce  est avancée et placée comme le montre la     fig.    17,  les bords opposés de son intervalle sont disposés  plus près l'un de l'autre que les éléments de contact  103, 104 de sorte que, par induction mutuelle entre  les courants de ces bords, le courant se concentre  tout au long de ces derniers.  



  La structure isolante 102 est montée sur un sup  port<B>115</B> agencé de façon à ne pas gêner l'insertion  par glissement de séries de pièces en position de  soudage.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I Procédé pour former un cordon de soudure le long des bords opposés de deux parties métalliques allongées de longueur finie, selon lequel on fait avancer ces parties de façon que lesdits bords pas sent le long d'une ligne de soudage déterminée et au-delà d'un point de soudage, lesdits bords formant un intervalle en V entre eux en amont de ce point, on maintient ces bords ensemble sous pression dans la région de ce point, et on fait passer dans ces bords, sur une certaine distance en amont dudit point, un courant électrique à haute fréquence afin de chauffer progressivement lesdits bords de manière à les porter à la température de soudage lorsqu'ils atteignent ce point, caractérisé en ce qu'on connecte un élément de guidage desdites parties métalliques,
    constitué en une matière électriquement conductrice telle qu'elle ne soit pas portée à sa température de soudage par ledit courant, en contact de conduction avec chacun desdits bords, cet élément de guidage s'étendant en avant de l'extrémité antérieure des bords au moins jusqu'à ce que cette extrémité ait atteint le point de soudage de manière à constituer des prolongements des bords qui sont en contact électrique l'un avec l'autre en avant du point de soudage avant que l'extrémité antérieure de ces bords atteigne ce point, de manière que l'élément de gui dage forme au moins une partie de l'intervalle en V jusqu'au moment où ladite extrémité antérieure des bords atteint le point de soudage. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise, aux extrémités postérieures des- dits bords, un élément de guidage supplémentaire également formé de matière conductrice et agencé de façon à ne pas être soudé par ledit courant, cet élément supplémentaire prolongeant le circuit du cou rant de chauffage circulant à travers les bords des parties métalliques jusqu'à ce que les extrémités postérieures de ces bords atteignent le point de sou dage et y viennent en contact, de façon que le cordon de soudure s'étende jusqu'à l'extrémité postérieure des parties métalliques à souder. 2.
    Procédé selon la revendication I, dans lequel les parties métalliques sont constituées par les bords longitudinaux opposés, séparés par un intervalle, d'une pièce métallique tubulaire de longueur finie, caractérisé en ce que ledit élément de guidage est constitué par un tube coaxial avec le premier et présentant un intervalle s'étendant en avant de celui de la pièce tubulaire. 3. Procédé selon la sous-revendication 1, dans lequel les parties métalliques sont constituées par les bords longitudinaux opposés, séparés par un inter valle, d'une pièce métallique tubulaire de longueur finie, caractérisé en ce que ledit élément de guidage supplémentaire est constitué par un tube présentant un intervalle. 4.
    Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise comme élément de guidage une bande métallique avançant longitudinalement, on plie cette bande progressivement dans le sens transversal à partir d'une position initiale plate jusqu'à une posi tion où ses bords longitudinaux sont incurvés l'un vers l'autre de façon à présenter la forme générale d'un tube avec un intervalle entre ces bords de la bande, lorsqu'elle passe à travers la région de sou dage, et on donne plus loin, à nouveau à la bande sa forme plate, les parties métalliques étant placées sur la bande et dimensionnées de façon que la lar geur maximum de l'intervalle en V soit plus petite que celle de l'intervalle entre les bords de la bande dans la région de soudage. 5.
    Procédé selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce qu'on incurve les parties métalliques sous l'action de la bande de manière à former des tubes de longueur finie destinés à recevoir une soudure longitudinale dans la région de soudage. 6. Procédé selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce qu'on utilise un élément de guidage cons titué par des éléments de transport tubulaires portant chacun une pièce métallique tubulaire à souder de longueur finie, ces éléments de transport tubulaires présentant chacun un intervalle longitudinal situé dans la région des intervalles en V de la pièce métallique correspondante, mais plus large que ces intervalles, ces éléments de transport s'étendant au-delà des extrémités avant et arrière des pièces métalliques.
    REVENDICATION II Appareil pour la mise en aeuvre du procédé selon la revendication I, pour souder des pièces métalliques tubulaires de longueur finie, présentant initialement des bords longitudinaux séparés par un intervalle, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support et de transport tubulaires pour supporter les pièces à souder qui se suivent à distance les unes des autres, ces moyens présentant des bords opposés séparés par un intervalle longitudinal plus large que l'intervalle desdites pièces,
    des moyens pour faire avancer longitudinalement ces moyens de support et de transport avec lesdites pièces et pour les sou mettre à une pression de part et d'autre de la région d'un point de soudage, de façon que les bords des intervalles des pièces métalliques soient amenés en contact l'un avec l'autre sous pression au point de soudage, et des moyens pour faire circuler un courant à haute fréquence en avant du point de sou dage le long des bords des intervalles des moyens de support et de transport, le courant circulant à tout instant en sens opposés dans l'un et l'autre bords de sorte que, lorsqu'une pièce métallique se trouve dans la région de soudage,
    le courant circule le long des bords opposés de cette pièce et s'y concentre de façon à chauffer chaque point de ces bords et à les porter à la température de soudage dans la région du point de soudage, les bords de l'intervalle des moyens de support et de transport servant de voie de circu lation à ce courant afin de chauffer les bords des pièces métalliques avant qu'ils arrivent au point de soudage et viennent en contact l'un avec l'autre. SOUS-REVENDICATIONS 7.
    Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer une pression de part et d'autre de la région du point de soudage comprennent un ensemble annulaire de galets à tra vers lesquels les moyens de support et de transport avancent en même temps que les pièces métalliques. 8.
    Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que les moyens de transport et de support comprennent une série d'éléments tubulaires conte nant et entourant chacun une pièce tubulaire à sou der et qui s'étendent à la fois en avant et en arrière des extrémités de cette pièce, et en ce qu'il comprend des moyens pour entraîner ces éléments successive ment à travers la région de soudage. 9. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que les moyens de transport et de support comprennent un organe tubulaire allongé autour duquel les pièces tubulaires à souder sont disposées à distance les unes des autres. 10.
    Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que les moyens de support et de transport sont profilés de manière à produire un chevauchement des bords de l'intervalle de chaque pièce tubulaire au point de soudage, et en ce qu'il comprend des galets de pression disposés au-dessus et au-dessous du point de soudage afin de produire une soudure écrasée à recouvrement. 11.
    Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que lesdits moyens pour faire circuler le cou- rant à haute fréquence en avant du point de soudage comprennent deux éléments de contact allongés mon tés de façon à s'appliquer contre la surface desdites pièces tubulaires sur les deux côtés de l'intervalle longitudinal et sur une certaine distance en avant du point de soudage, ces éléments de contact com portant des parties qui s'étendent au-delà du point de soudage et qui sont connectées ensemble à une source de courant d'une fréquence d'au moins 100 kHz dont les bornes sont connectées respecti vement auxdits éléments de contact en des points situés en avant du point de soudage.
CH1470162A 1962-02-08 1962-12-14 Procédé pour former un cordon de soudure le long des bords opposés de deux parties métalliques et appareil pour sa mise en oeuvre CH404016A (fr)

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