FR2500778A1 - High frequency welding of flange and web material - by forming flange into circle, hot pressing, and hf welding flange and web - Google Patents
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Abstract
Description
La présente Invention cono'rne le solxiage prévoyant un chauffage par résistance pour l'assemblage de l'arête ou du bord d'une ébauche à la surface d'une autre ébauche, et a notamment pour obJet un procédé de soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arete", et un dispositif pour sa mise en oeuvre, ainsi que les assemblages soudés obtenus par delit procédé. The present invention cono'rne solxiage providing resistance heating for the assembly of the edge or edge of a blank on the surface of another blank, and in particular has for object a high frequency welding process of profiles of the "surface-edge" type, and a device for its implementation, as well as the welded assemblies obtained by said process.
L'invention peut etre appliquée en particulier à la fabrication continue de profilés ouverts à paroi mince, de forme en T, en double T, etc.1 à partir d'aciers et de métaux non ferreux, surtout dans les cas où il n'est pas possible ou économique de fabriquer ces profilés par laminage, pressage et étirage. The invention can be applied in particular to the continuous manufacture of open, thin-walled, T-shaped, double-T, etc. profiles from steels and non-ferrous metals, especially in cases where it does not exist. It is not possible or economical to manufacture these profiles by rolling, pressing and drawing.
De plus, l'invention peut etre utilisée dans différentes branches de l'industrie utilisant le soudage haute fréquence de métaux, par exemple pour la fabrication de tubes à ailettes, de panneaux, etc. In addition, the invention can be used in various branches of industry using high frequency welding of metals, for example for the manufacture of finned tubes, panels, etc.
Le processus de soudage continu haute fréquence est bien connu. Il est employd largement dans la métallurgie pour la fabrication de tubes en métaux ferreux et non ferreux. The process of high frequency continuous welding is well known. It is widely used in metallurgy for the manufacture of ferrous and non-ferrous metal tubes.
Ce processus est basé sur la méthode de soudage proposée par A.V.Culitovsky (certificat d'auteur URSS N0 72290, cl. 21 h 29/39) et prévoyant l'emploi de l'effet de peau et de l'effet de proximité au cours du passage du courant alternatif haute fréquence à travers le geu en V entre les bords à assembler. Le succès du soudage haute fréquence dans la fabrication des tubes s'explique, d'une part, par la connaissance de sa technologie (le soudage des tubes est utilisé depuis longtemps dans l'industrie), et d'autre part, par le fait que les conditions d'assemblage des bords correspondent aux exigences du procédé de soudage haute fréquence, lorsque les deux bords sont ceux d'une même tôle et qu'ils se trouvent dans des conditions de chauffage identiques et symétriques. En même temps, les bords forment naturellemen et d'une manière stable, au cours du formage du tube, un angle en V dont le sommet se trouve au point de chanfreinage des bords. La constance de l'angle en V entre les bords à assembler étant la condition principale pour un chauffage stable au cours du soudage haute fréquence, on obtient de ce fait une haute qualité des tubes soudds.This process is based on the welding method proposed by AVCulitovsky (USSR author's certificate No. 72290, cl. 9:29 p.m./39) and provides for the use of the skin effect and the proximity effect during the passage of high frequency alternating current through the V-shaped geu between the edges to be joined. The success of high frequency welding in the manufacture of tubes is explained, on the one hand, by the knowledge of its technology (tube welding has been used for a long time in industry), and on the other hand, by the fact that the conditions of assembly of the edges correspond to the requirements of the high frequency welding process, when the two edges are those of the same sheet and they are in identical and symmetrical heating conditions. At the same time, the edges naturally and stably form, during the forming of the tube, a V-shaped angle, the apex of which is at the point of chamfering of the edges. The constancy of the angle in V between the edges to be joined being the main condition for a stable heating during the high frequency welding, one thus obtains a high quality of the welded tubes.
A la différence du soudage de tubes, la fabrication de profilés par soudage n'a trouvé Jusqu'à ces derniers temps qu'un champ d'application limité. La plupart des profilés étaient fabriqués par laminage ou, parfois, par filage. Ceci imposait certaines limitations en ce qui concernelbssortiment et la qualité des profilés. En règle géndrale, la production en masse de profilés à paroi mince, à ailes larges, en T, i épaisseur variable et d'autres formes non technologiques a été limitée en raison de la complexité de leur laminage. Unlike the welding of tubes, the manufacture of profiles by welding has only recently found a limited field of application. Most of the profiles were made by rolling or, sometimes, by spinning. This imposed certain limitations with regard to the assortment and the quality of the profiles. As a general rule, mass production of thin-walled, wide-wing, T-shaped, variable thickness and other non-technological shapes has been limited due to the complexity of their rolling.
Les particularités du processus de soudage haute fréquence permettent d'améliorer notablement les conditions de production desdits profilés. The particularities of the high frequency welding process make it possible to significantly improve the conditions of production of said profiles.
Cependant, pour la réalisation de ce processus, il faut surmonter de grandes difficultés. Il est évidant que tout profilé ouvert (cornière, profilé en T, profilé en double T, etc.) est constitué par deux éléments : l'"arête" et la "surface". A la différence du soudage de tubes, au cours du soudage de profiles du type "surface-arête",se produit l'assemblage du bord d'une tôle (élément "arête") avec le secteur plat de l'autre élément (surface"). Au point de vue du chauffage haute fréquence, les secteurs à assembler se trouvent dans des conditions inégales, asymétriques. Sans l'emploi de procédés spéciaux, le bord de l'élément "arête" sera surchauffé et le secteur plat de l'élément "surface" sera chauffé insuffisamment. Le chauffage inégal des éléments à assembler nuira à la qualité du soudage. Un autre hut est d'assurer un angle en V stable de chanfreinage des éléments. However, to carry out this process, great difficulties must be overcome. It is obvious that any open profile (angle iron, T profile, double T profile, etc.) is made up of two elements: the "edge" and the "surface". Unlike the welding of tubes, during the welding of profiles of the "surface-edge" type, the assembly of the edge of a sheet (element "edge") occurs with the flat sector of the other element (surface From the point of view of high-frequency heating, the sectors to be assembled are in unequal, asymmetrical conditions. Without the use of special processes, the edge of the "edge" element will be overheated and the flat sector of the The "surface" element will be insufficiently heated. Uneven heating of the elements to be joined will adversely affect the quality of the welding. Another hut is to ensure a stable V-angle of chamfering of the elements.
Du fait que la résistance à la flexion de l'élément "surface" dans la direction requise, est inférieure à celle de ltdlé- ment "arête", la variante la plus simple d'obtention de l'angle en V consiste en une flexion de l'élément "surface" à l'approche du point de soudage. Cela implique la stabili sation de la flexion de l'élément "surface" pour assurer un angle en V constant. Dans ce but, il faut surmonter aussi de grandes difficultés.Because the resistance to bending of the element "surface" in the required direction is lower than that of the element "edge", the simplest variant of obtaining the angle in V consists of bending of the "surface" element when approaching the welding point. This involves stabilizing the bending of the "surface" element to ensure a constant V angle. To this end, great difficulties must also be overcome.
Pour résoudre ces derniers problèmes, il faut créer un gradient de température optimal sur le secteur plat de l'élément "surface", comme sur le bord de l'élément "arête. To solve these last problems, it is necessary to create an optimal temperature gradient on the flat sector of the element "surface", as on the edge of the element "edge.
Cela s'explique par le fait que la soudure est obtenue par serrage des éléments de profilé chauffés à l'aide des courants haute fréquence. La répartition requise des températures permet d'obtenir, lors de la déformation des éléments, au cours de leur serrage, une forme déterminée de la soudure et une haute qualité du soudage.This is explained by the fact that the weld is obtained by tightening the heated profile elements using high frequency currents. The required temperature distribution makes it possible to obtain, during the deformation of the elements, during their tightening, a determined shape of the weld and a high quality of the weld.
Différents procédés ont été proposés pour résoudre les problèmes précités. On a proposé de changer l'intensité de chauffage des éléments à assembler par augmentation de la distance entre le contact amenant le courant à l'élément "surface" et l'endroit de pointage des deux éléments (IEEE
Transactions on industry applications" v.1A-10 N 4, 1974, Julsr/August pp. 485-495), (brevet d'invention Etats-Unis NO 2821619 cl. 219-107). Toutefois, l'emploi de ce procédé ne permet pas d'augmenter sensiblement la température de chauffage de ltélément "surface".Different methods have been proposed to solve the above problems. It has been proposed to change the heating intensity of the elements to be assembled by increasing the distance between the contact bringing the current to the "surface" element and the point of pointing of the two elements (IEEE
Transactions on industry applications "v.1A-10 N 4, 1974, Julsr / August pp. 485-495), (United States invention patent NO 2821619 cl. 219-107). However, the use of this process does not significantly increase the heating temperature of the "surface" element.
Plus avantageux est l'emploi d'un concentrateur passif augmentant la température de chauffage de l'élément "surface" et diminuant la température de chauffage de l'élément "arête" (certificat d'auteur URSS NO 287 722, B23K 13/02). More advantageous is the use of a passive concentrator increasing the heating temperature of the "surface" element and decreasing the heating temperature of the "edge" element (USSR author's certificate NO 287 722, B23K 13/02 ).
Selon ce procédé, on introduit dans le jeu entre les éléments à souder une pièce intercalaire (concentrateur de courant) en matériau amagnétique à grande conductibilité électrique. La pièce intercalaire est placée de façon à diviser le flux magnétique en deux constituants. En changeant les dimensions géométriques de la pièce intercalaire on peut modifier le rapport entre ces deux flux, et par conséquent, diminuer le chauffage de l'élément "arête". En conséquence, on assure des conditions plus favorables pour le soudage. According to this method, an intermediate piece (current concentrator) made of non-magnetic material with high electrical conductivity is introduced into the clearance between the elements to be welded. The intermediate piece is placed so as to divide the magnetic flux into two components. By changing the geometrical dimensions of the intermediate piece we can modify the relationship between these two flows, and consequently, reduce the heating of the "edge" element. Consequently, more favorable conditions for welding are ensured.
Cependant, l'efficacité de ce procédé n'est pas suffisante, car il ne permet pas d'égaliser complètement la température de chauffage des éléments. On ne peut obtenir une diminution notable de cette inégalité qu'avec une grande longueur du concentrateur de courant. Ceci aboutit, cependant, à l'accroissement de la profondeur de chauffage de l'élément "surface", ce qui n'est pas avantageux.However, the efficiency of this process is not sufficient, since it does not allow the elements to be heated to be completely equalized. A significant reduction in this inequality can only be obtained with a long length of the current concentrator. This results, however, in increasing the heating depth of the "surface" element, which is not advantageous.
Donc, l'emploi du concentrateur passif ne permet pas d'obtenir une soudure de qualité, surtout en cas de soudage de profilés à paroi mince et de profilés en matériaux difficiles à souder. Therefore, the use of the passive concentrator does not make it possible to obtain a quality weld, especially in the case of welding of thin-walled sections and of sections made of materials which are difficult to weld.
On connaît un procédé de soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arete", dans lequel on rapproche l'une de l'autre une des extrémités des éléments à souder par flexion de l'élément "surface", Jusqu'à ce qu'elle entre en contact, au point de chanfreinage, avec l'élément 'arête", et on amène aux extrémités séparées des éléments, à l'aide de contacts, un courant haute fréquence. On chauffe les éléments et on les serre, en modifiant l'intensité de chauffage par induction sur l'élément "surface" d'une force électromotrice (brevets Etats-Unis NO 3610 869 cl. 219-107). A high-frequency welding process for profiles of the "surface-edge" type is known, in which one of the ends of the elements to be welded is brought closer to each other by bending of the "surface" element. that it comes into contact, at the chamfering point, with the element "edge", and we bring to the separated ends of the elements, using contacts, a high frequency current. The elements are heated and tightened, by modifying the intensity of induction heating on the "surface" element of an electromotive force (United States patents NO 3610 869 cl. 219-107).
Ce procédé facilite le chauffage régulier et permet d'obtenir, dans une série de cas, une soudure de qualité.Dans ce procédé on emploie un conccntrateur dit "actif", qui constitue une partie du circuit et se trouve dans le jeu entre l'élément "arête" et l'élément "surface". Tout le courant traverse le concentrateur actif et son efficacité dépend de la longueur de ce dernier et de la valeur du Jeu entre le concentrateur et l'élément "surface". Sur le secteur plat de l'élément "surface", à proximité immédiate de l'endroit de chanfreinage avec l'élément "arête", le courant se concentre gracie à l'effet de proximité créé par le passage du courant inverse par l'élément "arête", et sous le concentrateur, grâce à l'interaction avec le courant inverse du concentrateur.This process facilitates regular heating and makes it possible to obtain, in a series of cases, a high-quality weld. In this process, a so-called "active" controller is used, which forms part of the circuit and is in play between the "edge" element and "surface" element. All the current flows through the active concentrator and its efficiency depends on the length of the latter and on the value of the clearance between the concentrator and the "surface" element. On the flat sector of the "surface" element, in the immediate vicinity of the chamfering point with the "edge" element, the current is concentrated thanks to the proximity effect created by the passage of the reverse current through the "edge" element, and under the concentrator, thanks to the interaction with the reverse current of the concentrator.
Cependant, du fait que la mise en oeuvre dudit procédé nécessite la mise en place dans un espace limité, entre les éléments à souder, d'un concentrateur chargé par le courant total de soudage et rapproché au maximum de l'élément "surface" en mouvement, il est nécessaire d'augmenter le jeu entre les deux éléments à souder, sur la voie de leur rapprochement, c'est-à-dire d'augmenter l'angle de leur chanfreinage, et de disposer en même temps le concentrateur à une distance suffisante du point de convergence des éléments. Ceci aboutit, à son tour, à l'accroissement de l'iné galité du chauffage des éléments et à la nécessité de mesures supplémentaires destinées à égaliser les températures des éléments à souder. Dans le procédé connu, cela ne peut être réalisé que gracie à la diminution du temps de chauffage de l'élément "arête", ce qui aboutit inévitablement à l'apparition, sur ce dernier, de champs de température avec un grand gradient dans le sens allant du bord vers l'intérieur du métal, avec un maximum sur le bord. Ceci s'observe surtout en cas d'emploi de matériaux à basse conductibilité thermique et lorsqu'on tente d'assurer la productivité du processus en utilisant de grandes vitesses de soudage. Les conditions de déformation thermique créées dans ce cas sur l'élément "arête" aboutissent à une altération de la qualité de la soudure et de son aptitude au fonctionnement, à l'apparition de pénétrations incomplètes suivant les bords de la soudure. En outre, la diminution de la distance entre le point de chanfreinage des éléments et le contact d'amenée de courant à l'élément "arête" provoque des complications sérieuses au cours de la réalisation du procédé de soudage, car cela demande la création de moyens de stabilité de l'élément "arête à dimensions très limitées dans la zone de soudage. Le procédé connu permet de changer l'intensité de chauffage de l'élément "surface", mais cette modification ne peut pas être réalisée d'une manière stable et, par consé quent, on ne peut pas obtenir un soudage de qualité stable des profilés. La cause en est la variation du jeu entre le concentrateur et l'élément "surface" par suite de l'instabilité de l'angle en V de chanfreinage des éléments au xur et à mesure de leur mouvement. La variation du jeu est due au fait que la flexion de l'élément "surface", dans le procédé connu, se fait suivant un rayon progressif de même signe, ce qui ne permet pas de stabiliser l'angle en V de chanfreinage des éléments par tension de l'élément "surface", et exige l'emploi de moyens de guidage spéciaux fixant la forme de la flexion de l'élément "surface", la fixation de la stabilité de position nécessitant une action de force des deux cbtés de l'élément "surface" et, en premier lieu, du cbté soumis au chauffage pour le soudage. However, the fact that the implementation of said method requires the installation in a limited space, between the elements to be welded, of a concentrator charged by the total welding current and as close as possible to the element "surface" in movement, it is necessary to increase the clearance between the two elements to be welded, on the way of their bringing together, that is to say to increase the angle of their chamfering, and to have at the same time the concentrator to a sufficient distance from the point of convergence of the elements. This in turn leads to an increase in the inequality of heating the elements and to the need for additional measures to equalize the temperatures of the elements to be welded. In the known method, this can only be achieved thanks to the reduction in the heating time of the "edge" element, which inevitably leads to the appearance, on the latter, of temperature fields with a large gradient in the direction going from the edge towards the interior of the metal, with a maximum on the edge. This is especially observed when using materials with low thermal conductivity and when trying to ensure the productivity of the process by using high welding speeds. The thermal deformation conditions created in this case on the "edge" element lead to an alteration in the quality of the weld and its ability to function, the appearance of incomplete penetrations along the edges of the weld. In addition, the decrease in the distance between the chamfering point of the elements and the current supply contact to the "edge" element causes serious complications during the carrying out of the welding process, since this requires the creation of means of stability of the element "edge with very limited dimensions in the welding zone. The known method makes it possible to change the heating intensity of the element" surface ", but this modification cannot be carried out in a way stable and, therefore, it is not possible to obtain a stable quality welding of the profiles. The cause is the variation of the clearance between the concentrator and the "surface" element due to the instability of the angle in V of chamfering the elements at the center and as they move. The variation in the play is due to the fact that the bending of the element "surface", in the known method, takes place along a progressive radius of the same sign, which does not not allow to stabilize the V-angle of chamfering of elements by tension of the "surface" element, and requires the use of special guide means fixing the shape of the bending of the "surface" element, the fixing of the position stability requiring a force action of the two sides of the "surface" element and, first of all, of the side subjected to heating for welding.
Ceci provoque des difficultés notables, car lesdits moyens doivent être disposés dans la zone d action de champs électromagnétiques puissants, de hautes températures de chauffage, et l'espace pour la mise en place des moyens de guidage est lui-même encombré par les systèmes d'amenée de courant et par les galets de corroyage. This causes significant difficulties, because said means must be arranged in the area of action of strong electromagnetic fields, high heating temperatures, and the space for the installation of the guide means is itself congested by the systems of '' of current and by the rollers of wrought.
On connaît un dispositif pour soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arête", comportant une source de courant haute fréquence reliée électriquement à des conducteurs munis d'embouts de contacts transmettant le courant haute fréquence aux extrémités séparées des éléments "surface" et "arête" qui se trouvent sous l'action de galets de corroyage dont les axes de rotation se situent dans un plan perpendiculaire à l'élément "arête": et un moyen pour la création d'une force électromotrice (FEM) sur l'élément "surface" (brevet Etat-Unis NO 3 610 869). Le moyen pour la création de la force électromotrice sur l'élément "surface" est exécuté sous forme d'une barre-concentrateur conductrice. A device is known for high-frequency welding of profiles of the "surface-edge" type, comprising a high-frequency current source electrically connected to conductors provided with contact ends transmitting the high-frequency current at the ends separated from the "surface" elements and "edge" which are under the action of shaping rollers whose axes of rotation lie in a plane perpendicular to the element "edge": and a means for the creation of an electromotive force (EMF) on the "surface" element (United States patent NO 3 610 869). The means for creating the electromotive force on the "surface" element is executed in the form of a conductive concentrator bar.
Toutefois, l'emploi de ce dispositif connu ne permet pas d'assurer une haute qualité de la soudure, surtout au cours du soudage de profilés à paroi mince et de profilés en matériaux difficiles à souder, ne garantit pas la stabilité du déroulement du processus dans les conditions de production industrielle. Les causes de cet inconvénient sont la faible résistance de la barre-concentrateur conductrice, en raison de l'instabilité du jeu entre la barre et l'élément "surface" et des grandes charges de courant sur la barre ; la difficulté de la création d'un ensemble de fixation de la stabilité de position de l'élément "arête" à cause de la petite distance entre le conducteur et l'élément "arête" ; la nécessité d'une diminution des dimensions des pièces de cet ensemble en cas de conditions difficiles de fonctionnement et de grandes charges ; la surcharge des galets de corroyage parles grandes pressions dans la zone de soudage à cause du grand gradient de température sur le bord de l'élément "arête" et de la faible plasticité des couches adjacentes au bord de l'élément. However, the use of this known device does not make it possible to ensure a high quality of the weld, especially during the welding of thin-walled sections and of sections made of difficult-to-weld materials, does not guarantee the stability of the process. under industrial production conditions. The causes of this drawback are the low resistance of the conductive concentrator bar, due to the instability of the clearance between the bar and the "surface" element and the large current loads on the bar; the difficulty of creating a set for fixing the position stability of the "edge" element because of the small distance between the conductor and the "edge" element; the need to reduce the dimensions of the parts of this assembly in the event of difficult operating conditions and large loads; the overload of the corrugating rollers by the high pressures in the welding zone because of the large temperature gradient on the edge of the element "edge" and the low plasticity of the layers adjacent to the edge of the element.
On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de soudage haute fréquence de profilés du type "surfacearête" et un dispositif pour sa mise en oeuvre, qui permettraient d'assurer, gr ce à une certaine flexion de l'élément "surface", une grande stabilité de l'angle en V de chanfreinage des éléments, surtout au cours du soudage de profilés à paroi mince, l'égalité des températures des secteurs chauffés pour le soudage, et une répartition optimale des champs de température sur le bord de l'élément "arête". It has therefore been proposed to develop a high-frequency welding process for profiles of the "surface-to-edge" type and a device for its implementation, which would make it possible to ensure, thanks to a certain bending of the "surface" element. ", great stability of the V-shaped chamfering angle of the elements, especially during the welding of thin-walled sections, the equal temperatures of the sectors heated for welding, and an optimal distribution of the temperature fields on the edge of the "edge" element.
Ce problème est résolu du fait que le procédé de soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arête", du type consistant à rapprocher l'une des extrémités des éléments à souder par flexion de l'élément "surface" jusqu'à sa mise en contact, au point de chanfreinare, avec l'élément "arête", à amener aux autres extrémités desdits éléments, à l'aide de contacts, un courant haute fréquence ; à chauffer les éléments et à les serrer, à modifier l'intensité du chauffage des éléments par induction sur l'élément "surface" d'une force électromotrice (FEM), est caractérisé, suivant l'invention, en ce que la flexion de l'élément "surface" se fait suivant un rayon alterné, asrec induction sur l'élément "arête", du coté de sa surface latérale, d'une force électromotrice supplémentaire (FEM) simultanément avec l'induction de la force électromotrice (FEM) sur l'élément "surface". This problem is solved by the fact that the process of high frequency welding of profiles of the "surface-edge" type, of the type consisting in bringing one of the ends of the elements to be welded by bending of the "surface" element until its bringing into contact, at the chamfer point, with the "edge" element, to bring to the other ends of said elements, by means of contacts, a high frequency current; to heat the elements and tighten them, to modify the intensity of the heating of the elements by induction on the element "surface" of an electromotive force (EMF), is characterized, according to the invention, in that the bending of the "surface" element takes place along an alternating radius, asrec induction on the "edge" element, on the side of its lateral surface, of an additional electromotive force (EMF) simultaneously with the induction of the electromotive force (EMF) ) on the "surface" element.
Gracie au fait que l'élément "surface" est soumis à une flexion alternée, en combinaison avec l'application d'une tension insignifiante dans le sens longitudinal, on obvient, dans des conditions de conservation d'un même sens d'aancement et de sortie de l'élément "surface" après le soudage, une stricte fixation de la forme de flexion de cet élément, depuis le moment d'amenée du contact jusqu'à sa rencontre avec l'élément "arête". En meme temps, il suffit d'appliquer à l'élément- "surface" une pression normale dans la zone de chauffage, seulement du côté opposé qui n'est pas soumis au soudage. On simplifie, par cela même, les conditions d'exécution du chauffage haute fréquence, avec obtention de l'égalité requise des températures et des distances requises, depuis le contact sur l'élément "surface" jusqu'au point de chanfreinage des éléments. La création de la FEM supplémentaire sur la surface latérale de l'élément "arête", simultanément avec l'induction de la FEM sur l'élément "surface" soumis à la flexion alternée, permet de déplacer une partie du courant de soudage du bord de l'élément "arête" à sa surface latérale, en diminuant, par cela même, la surchauffe de l'élément "arête" et en abaissant le gradient de chauffage du bord. L'augmentation du temps de chauffage du bord de l'élément "arête", glace à l'accroissement de la longueur du bord à chauffer, en combinaison avec la faible puissance spécifique de chauffage sur une partie de sa longueur, assure la fusiaîseulement de la couche superficielle du métal et la réduction progressive de la température dans le sens allant du bord vers 1'intérieur de l'élément "arête". De la sorte, on crée un gradient de température optimal et des conditions optimales pour l'exécution du soudage. En conséquence, lors du serrage, la phase liquide du métal se trouve completement éliminée de la zone d'assemblage, et les couches adjacentes de métal ayant la température nécessaire pour le soudage et une plasticité élevée, se déforment avec formation d'un bourrelet en champignon près de la base de l'élément "aste". En même temps, les pénétrations incomplètes et les défauts aux bords de la soudure se trouvent hors de l'épaisseur de l'élément "arête" et peuvent être éliminés par usinage mécanique. Thanks to the fact that the element "surface" is subjected to an alternate bending, in combination with the application of an insignificant tension in the longitudinal direction, one obtains, under conditions of conservation of the same direction of advancement and of exit of the "surface" element after welding, strict fixing of the bending form of this element, from the moment of bringing the contact up to its meeting with the "edge" element. At the same time, it is sufficient to apply to the element- "surface" a normal pressure in the heating zone, only on the opposite side which is not subjected to welding. This simplifies, by this very fact, the conditions for performing high-frequency heating, with obtaining the required equality of temperatures and required distances, from contact on the "surface" element to the point of chamfering of the elements. The creation of the additional FEM on the lateral surface of the "edge" element, simultaneously with the induction of the FEM on the "surface" element subjected to alternating bending, makes it possible to displace part of the welding current from the edge of the "edge" element to its lateral surface, thereby reducing the overheating of the "edge" element and lowering the edge heating gradient. The increase in the heating time of the edge of the "edge" element, glazed with the increase in the length of the edge to be heated, in combination with the low specific heating power over part of its length, ensures the fusion only. the surface layer of the metal and the gradual reduction of the temperature in the direction from the edge towards the inside of the "ridge" element. In this way, an optimal temperature gradient and optimal conditions for the execution of welding are created. Consequently, during tightening, the liquid phase of the metal is completely eliminated from the assembly zone, and the adjacent layers of metal having the temperature necessary for welding and a high plasticity, are deformed with the formation of a bead in mushroom near the base of the element "aste". At the same time, incomplete penetrations and defects at the edges of the weld are outside the thickness of the "edge" element and can be eliminated by mechanical machining.
Lors de l'emploi de cette invention il est avantageux d'effectuer la flexion dans la zone de soudage, depuis l'endroit d'amenée de courant à l'élément "surface" jusqutau point de chanfreinage des éléments, suivant un rayon constant, car cela correspond à un minimum de dépense d'énergie pour la déformation de flexion et est un procédé plus facile à mettre en oeuvre technologiquement. En même temps, il faut faire en sorte que le rapport entre ce rayon et ltépais- seur de l'élément "surface" ne soit pas inférieur à cinquante. When using this invention, it is advantageous to carry out the bending in the welding zone, from the current supply point to the "surface" element up to the point of chamfering of the elements, according to a constant radius, because this corresponds to a minimum expenditure of energy for the bending deformation and is a process easier to implement technologically. At the same time, it must be ensured that the ratio between this radius and the thickness of the "surface" element is not less than fifty.
Dans ce cas, les contraintes résiduelles dans le profilé et la courbure résiduelle, après le soudage, se trouvent diminuées.In this case, the residual stresses in the profile and the residual curvature, after welding, are reduced.
Pour la solution du problème exposé plus haut, on propose également un dispositif de soudage comportant une source de courant haute fréquence reliée électriquement à des conducteurs munis d'embouts de contact et trasmettant le courant haute fréquence aux extrémités séparées de l'élément "surface" et de l'élément "arête" se trouvant sous l'action de galets de corroyage dont les axes de rotation sont disposés dans un plan perpendiculaire à l'élément "arête", et un dispositif pour l'induction d'une force électromotrice (FEM) sur l'élément "surface", caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'il possède un galet de tension placé avec un jeu, par rapport au galet de corroyage agissant sur l'élément "surface", suffisant pour le passage de l'élément "surface" entre ces galets, et doté d'un dispositif pour l'induction d'une force électromotrice (FEM) supplémentaire sur l'élément arête", placé entre les gilets de corroyage et le contact amenant le courant à l'élément "arête", tandis que le dispositif pour l'induction de la force électromotrice (FEM) sur l'élément "surface" est réalisé sous forme d'une barre conductrice disposée en opposition à l'élément "arête" et d'une manière équidistante par rapport à la surface extérieure du galet de corroyage agissant sur l'élément "surface". For the solution of the problem described above, a welding device is also proposed comprising a high frequency current source electrically connected to conductors provided with contact tips and transmitting the high frequency current at the separate ends of the "surface" element. and of the "edge" element being under the action of shaping rollers whose axes of rotation are arranged in a plane perpendicular to the "edge" element, and a device for the induction of an electromotive force ( FEM) on the "surface" element, characterized, according to the invention, in that it has a tension roller placed with a clearance, with respect to the working roller acting on the "surface" element, sufficient for the passage of the "surface" element between these rollers, and provided with a device for the induction of an additional electromotive force (EMF) on the edge element ", placed between the corrugation vests and the contact bringing the current to the element "edge", while the disp positive for the induction of the electromotive force (EMF) on the "surface" element is produced in the form of a conductive bar arranged in opposition to the "edge" element and equidistant from the external surface of the shaping roller acting on the "surface" element.
Cette solution technique permet d'améliorer notablement la qualité du chauffage pour le soudage, car la qualité du chauffage haute fréquence, ainsi que sa stabilité, dépendent avant tout de la stabilité de l'angle en
V de chanfreinage des éléments à chauffer. En cas d'emploi de l'invention proposée, la stabilité de l'angle de chanfreinage est obtenue tout à fait strictement, car l'élément "surface" reproduit la forme de la surface extérieure du galet de corroyage agissant sur lui. De plus, l'emploi du dispositif pour l'induction de la force électromotrice supplémentaire sur la surface latérale ae l'élément "arête" permet de placer le contact, amenant le courant à l'élément "arête", à une grande distance des galets de corroyage, ce qui donne la possibilité de créer un ensemble str de fixa- tion de la stabilité de la position de l'élément "arête" et d'augmenter l'aptitude au fonctionnement de tout le dispositif de soudage.La haute résistance et la grande aptitude au fonctionnement du dispositif sont assurées aussi par l'absence de décharges à travers le dispositif pour l'induction de la FEM sur l'élment "surface", qui se trouve touJours disposé avec un jeu garanti par rapport à l'élément "surface".This technical solution makes it possible to significantly improve the quality of heating for welding, because the quality of high-frequency heating, as well as its stability, depend above all on the stability of the angle in
V of chamfering of the elements to be heated. If the proposed invention is used, the stability of the chamfering angle is obtained quite strictly, since the "surface" element reproduces the shape of the external surface of the wrought roller acting on it. In addition, the use of the device for the induction of the additional electromotive force on the lateral surface with the "ridge" element makes it possible to place the contact, bringing the current to the "ridge" element, at a great distance from the corrugating rollers, which gives the possibility of creating a str unit for fixing the stability of the position of the "ridge" element and of increasing the operability of the whole welding device. and the great operability of the device are also ensured by the absence of discharges through the device for the induction of the FEM on the element "surface", which is ALWAYS disposed with a guaranteed clearance with respect to the "surface" element.
Il est avantageux aussi d'effectuer la flexion de l'élément "surface" dans la zone de soudage, depuis le contact d'amenée du courant à l'élément "surface" jusqu'au point de chanfreinage des deux éléments, suivant un rayon constant. It is also advantageous to carry out the bending of the "surface" element in the welding zone, from the contact for bringing the current to the "surface" element to the point of chamfering of the two elements, along a radius. constant.
Cette solution permet de réduire à un minimum l'-ffort nécessaire à la déformation de flexion de l'élément "surface", et est la plus facile à réaliser. This solution makes it possible to reduce to a minimum the stiffness necessary for the flexural deformation of the "surface" element, and is the easiest to achieve.
L'invention se caractérise aussi par le fait que le dispositif pour l'inductlon de la force électromotrice supplémentaire sur l'élément "arête" peut être réalisé sous forme d'un conducteur, l'une des extrémintés duquel est reliée à la source de courant haute fréquence et dont l'autre extrémité est reliée au conducteur d'amenée du courant à l'élément "arête", la surface utile du conduc teur d'induction étant orientée vers la surface latérale de ltélément "arête" et étant parallèle à celle-ci. The invention is also characterized by the fact that the device for inductlon of the additional electromotive force on the "edge" element can be produced in the form of a conductor, one of the ends of which is connected to the source of high frequency current and the other end of which is connected to the current supply conductor at the "ridge" element, the useful surface of the induction conductor being oriented towards the lateral surface of the "ridge" element and being parallel to this one.
Cette solution technique simplifie la construction du système d'amenée du courant et accroit l'efficacité de son action, pour la modification de l'intensité de chauffage de l'élément "arête". This technical solution simplifies the construction of the current supply system and increases the efficiency of its action, for the modification of the heating intensity of the "edge" element.
L'invention sera mieux comprise et d'autre buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui a suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure I montre schématiquement l'opération de rapprochemert des extrémités des éléments à souder par flexion de l'élément "surface" jusqu'à sa mise en contact avec l'élément "arête", et l'amenée, au moyen de contacts, du courant haute fréquence aux autres extrémités desdits éléments, suivant le procédé de soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arête",
- la figure 2 montre schdmatiquement la flexion de l'élément "surface" suivant un rayon constant, suivant l'invention
- la figure 3 représente la schéma de principe du dispositif pour le soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arête", suivant l'invention, en coupe longitudinale
- la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3
- la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 3.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear more clearly in the light of the explanatory description which follows of different embodiments given solely by way of nonlimiting examples with reference to the non-limiting drawings. annexed limitative in which
- Figure I shows schematically the operation of bringing together the ends of the elements to be welded by bending the "surface" element until it comes into contact with the "edge" element, and the supply, by means of contacts , high frequency current at the other ends of said elements, according to the high frequency welding process of profiles of the "surface-edge" type,
- Figure 2 schematically shows the bending of the "surface" element along a constant radius, according to the invention
- Figure 3 shows the block diagram of the device for high frequency welding of profiles of the "surface-edge" type, according to the invention, in longitudinal section
- Figure 4 is a sectional view along IV-IV of Figure 3
- Figure 5 is a sectional view along VV of Figure 3.
Le procédé proposé de soudage haute fréquence de
profilés du type "surface-arête", représenté sur la figure 1, consiste en ce qui suit.The proposed high frequency welding process of
profiles of the "surface-edge" type, shown in FIG. 1, consists of the following.
On prend deux éléments, de largeur et d'épaisseur voulues, suivant les dimensions géométriques du profilé à exécuter. En cas de profilés à trois éléments, par exemple de profilés en double T, on prend, respectivement, trois éléments. Compte tenu des procédés analogues et pour simplifier la description, on envisagera, dans ce qui suit, l'essentiel du procédé proposé en prenant comme exemple de soudage celui d'un profilé à deux éléments, du type profilé en T ou cornière. L'un des éléments à souder est un élément "surface" 1, et l'autre, un élément "arête" 2. On rapproche graduellement les éléments 1, 2 jusqu'au contact de leurs extrémités avant 3 et 4 (dans le sens de mouvement, suivant les flèches A et B) au point de chanfreinage C (plus précisément, la ligne de chanfreinage). En même temps, on courbe l'élément nsurface" 1 suivant un rayon alterné, d'abord par action de la charge répartie "q1" agissant sur la surface intérieure "D" de l'élément "surface" 1, et puis par application de la charge répartie nq2" agisant sur la surface extérieure "E" de l'élément "surface" 1. Dans ce dernier cas, l'élément "surface" se courbe dans le sens inverse. We take two elements, of desired width and thickness, according to the geometric dimensions of the profile to be executed. In the case of three-element profiles, for example double-T profiles, three elements are taken, respectively. In view of the similar methods and to simplify the description, the essentials of the proposed method will be considered in what follows, taking as an example of welding that of a two-element profile, of the T-profile or angle type. One of the elements to be welded is a "surface" element 1, and the other, an "edge" element 2. The elements 1, 2 are gradually brought together until their front ends 3 and 4 come into contact (in the direction of movement, following arrows A and B) at the chamfer point C (more precisely, the chamfer line). At the same time, the element nsurface "1 is bent along an alternating radius, first by the action of the distributed load" q1 "acting on the internal surface" D "of the element" surface "1, and then by application of the distributed load nq2 "acting on the external surface" E "of the element" surface "1. In the latter case, the element" surface "curves in the opposite direction.
Ensuite on amène aux éxtréminés séparées 5 et 6 des éléments 7 et 2, à l'aide des contacts 7 et 8, le courant haute fréquence (le sens du courant est montré par la ligne interrompue avec la flèche "a"). Le courant arrive de la source 9 de courant haute fréquence. Pour obtenir la flexion voulue de l'élément "surface" 1, on applique à ses extrémités 3 et 5, simultanément avec l'application des charges Rqln et "q21', des efforts de traction "N1 et "N2" assurant la ten sion requise. On modifie l'intensité du chauffage dans la zone 10 disposée sur l'élément "surface" 1, par induction d'une force électromotrice (FEM) sur ledit élément 1. La
FEM est induite sur la surface intérieure "D" de l'élément "surface" 1 grcoe au passage du courant (le sens du courant est montré par la ligne interrompue, selon la flèche b) près de la zone de chanfreinage 10. Ce courant arrive depuis la source Il de courant haute fréquence. Les courants "a" et "b" sont en opposition de phase. Simultanément, on induit sur la surface latérale l'F" de l'élément "arête 2, une FEM supplémentaire provoquant une nouvelle répartition du courant "a" sur le bord 12 de l'élément "arête" 2. Ceci évite la surchauffe du bord 12 et assure la création d'une zone de déformation optimale sur celui-ci. La FEM supplémentaire est induite sur la surface latérale "F" grâce au passage du courant (dans le sens de la flèche interrompue) à proximité de la surface latérale "F", à partir de la source 13 de courant haute fréquence. Les courants "c" et ''al' sont en opposition de phase. De la sorte, les éléments 1 et 2 sont chauffés d'une manière stable jusqu'aux mêmes températures de soudage. Puis on serre les secteurs chauffés au point "C", avec l'effort nécessaire nptt
La figure 2 montre une variante de réalisation du procédé de soudage haute fréquence de profilés, lorsque la flexion de l'élément "surface" 1 directement dans la zone de soudage, depuis l'endroit 14 d'amenée de courant, suivant la flèche "a", à travers le contact 7 vers l'élément "surfacen 1, et le point "C" de jonction des deux éléments 1 et 2, se fait suivant un rayon constant (" const"). Le rapport entre ce rayon fl et l'épaisseur de l'élément "surface" 1 est supérieur, en règle générale, à cinquante.Then we bring to the separate ends 5 and 6 of the elements 7 and 2, using the contacts 7 and 8, the high frequency current (the direction of the current is shown by the broken line with the arrow "a"). The current arrives from the high frequency current source 9. To obtain the desired bending of the "surface" element 1, at its ends 3 and 5 is applied, simultaneously with the application of the loads Rqln and "q21 ', tensile forces" N1 and "N2" ensuring the tension required. The intensity of the heating in the zone 10 disposed on the "surface" element 1 is modified by induction of an electromotive force (EMF) on said element 1. The
FEM is induced on the internal surface "D" of the element "surface" 1 grcoe at the passage of the current (the direction of the current is shown by the broken line, according to arrow b) near the chamfering area 10. This current arrives from the high frequency current source II. The currents "a" and "b" are in phase opposition. Simultaneously, on the lateral surface is induced the F "of the element" edge 2, an additional FEM causing a new distribution of the current "a" on the edge 12 of the element "edge" 2. This avoids overheating of the edge 12 and ensures the creation of an optimal deformation zone thereon. The additional FEM is induced on the lateral surface "F" by the passage of current (in the direction of the broken arrow) near the lateral surface "F", from the source 13 of high frequency current. The currents "c" and '' al 'are in phase opposition. In this way, the elements 1 and 2 are heated stably to the same welding temperatures. Then we tighten the heated sectors at point "C", with the necessary effort nptt
FIG. 2 shows an alternative embodiment of the process for high-frequency welding of profiles, when the bending of the "surface" element 1 directly in the welding zone, from the place 14 of current supply, along the arrow " a ", through the contact 7 towards the element" surfacen 1, and the point "C" of junction of the two elements 1 and 2, is done according to a constant radius ("const"). The relationship between this radius fl and the thickness of the "surface" element 1 is generally greater than fifty.
Le dispositif conforme à l'invention, pour le soudage haute fréquence de profilés du type "surface-arête", montré sur la figure 3, comporte des galets de corroyage 15 et 16 agissant sur les extrémités 3 et 4 des éléments 1 et 2. Les axes de rotation de ces galets sont parallèles entre eux et sont disposés dans un plan perpendiculaire à celui de l'élément "arête" 2. Le galet de corroyage 15 agit sur l'extrémité 3 de l'élément "surface" 1 et le galet de corroyage 16 agit sur l'extrémité 4 de l'élément "arête" 2, en cas de soudage d'un profilé à deux éléments, du tpe profilé en T ou cornière. The device according to the invention, for high-frequency welding of profiles of the "surface-edge" type, shown in FIG. 3, comprises corrugating rollers 15 and 16 acting on the ends 3 and 4 of the elements 1 and 2. The axes of rotation of these rollers are parallel to each other and are arranged in a plane perpendicular to that of the "edge" element 2. The shaping roller 15 acts on the end 3 of the "surface" element 1 and the wrought roller 16 acts on the end 4 of the "edge" element 2, in the case of welding of a two-element profile, of the T-shaped tpe or angle.
Le dispositif comprend une source 17 de courant haute fréquence reliée électriquement aux contacts amovibles 7 et 8 qui transmettent le courant haute fréquence aux extrémités séparées 5 et 6 de ltélément "surface" 1 et de l'élément "arête" 2 se trouvant sous l'action des galets de corroyage 15 et 16. Dans le dispositif conforme à l'invention, ladite source 17 remplit toutes les fonctions des sources de courant 9, 11 et 13. Ceci simplifie notablement la coordination du fonctionnement des sources de courant et la commande du chauffage des éléments. La liaison électrique de la source de courant 17 avec les contacts 7 et 8 se fait à travers les barres fixes 18 et 19 et les barres mobiles 22 et 23, articulées aux barres fixes à l'aide d'axes 20 et 21 et se terminant par des contacts 7 et 8. La barre fixe 18 est destinée à la transmission du courant haute fréquence à l'élément "surface" 1 et est branchée sur la source de courant 17 au moyen d'une barre 24. The device comprises a source 17 of high frequency current electrically connected to the removable contacts 7 and 8 which transmit the high frequency current to the separate ends 5 and 6 of the element "surface" 1 and of the element "edge" 2 located under the action of the shaping rollers 15 and 16. In the device according to the invention, said source 17 fulfills all the functions of the current sources 9, 11 and 13. This significantly simplifies the coordination of the operation of the current sources and the control of the heating of the elements. The electrical connection of the current source 17 with the contacts 7 and 8 is made through the fixed bars 18 and 19 and the movable bars 22 and 23, articulated to the fixed bars using axes 20 and 21 and ending by contacts 7 and 8. The fixed bar 18 is intended for the transmission of high frequency current to the "surface" element 1 and is connected to the current source 17 by means of a bar 24.
Le dispositif possède, en outre, un dispositif pour l'induction d'une force électromotrice sur l'élément 1. The device also has a device for the induction of an electromotive force on the element 1.
Suivant l'invention, du coté du galet de corroyage 15, est monté un galet de tension 25 (figure 3). Le galet de tension 25 et le galet de corroyage 15 sont disposés avec un jeu "d" suffisant pour le passage entre eux de l'élément "surface" 1. Pour le soudage d'un profilé à trois éléments, du type profilé en double T, profilé en U, etc., le dispositif peut être doté d'un deuxième galet de tension, qu'on monte du côté du galet de corroyage 16 et qui est de construction analogue à celle du galet de tension 25. Dans ce cas, le galet de corroyage 15 agit aussi sur le deuxième élément ''surface". According to the invention, on the side of the shaping roller 15, is mounted a tension roller 25 (Figure 3). The tension roller 25 and the working roller 15 are arranged with a clearance "d" sufficient for the passage between them of the element "surface" 1. For the welding of a profile with three elements, of the double profile type T, U-shaped, etc., the device can be provided with a second tensioning roller, which is mounted on the side of the shaping roller 16 and which is of construction similar to that of the tensioning roller 25. In this case , the shaping roller 15 also acts on the second "surface" element.
Pour simplifier le dessin, la figure 3 montre la variante de soudage du profilé à deux éléments. To simplify the drawing, Figure 3 shows the variant welding of the two-element profile.
Entre les galets de corroyage 15 e+ 16 sont montés des galets 26 de fixation de la stabilité de la position de ltélément "arête". Les galets de corroyage 15 et 16 et les galets de fixation 26 sont munis de mécanismes de réglage de la distance entre eux. On modifie cette distance en fonction des dimensions des éléments à assembler. La construction du dispositif prévoit aussi un mécanisme de changement de la position des galets 26 par rapport aux galets de corroyage. Between the shaping rollers 15 e + 16 are mounted rollers 26 for fixing the stability of the position of the element "edge". The corrugating rollers 15 and 16 and the fixing rollers 26 are provided with mechanisms for adjusting the distance between them. This distance is modified according to the dimensions of the elements to be assembled. The construction of the device also provides a mechanism for changing the position of the rollers 26 relative to the wrought rollers.
Suivant l'invention, le dispositif de soudage est pourvu d'un dispositif pour l'induction d'une force électromotrice supplémentaire sur l'élément "arête" 2. Ce dispositif est placé le long de la surface latérale "F" de l'élément "arête" 2. entre les galets de corroyage 15 et 16 et le contact amenant le courant à l'élément "arête" 2. Il est constitué par un conducteur 27 refroidi à l'eau. L'extrémité "G" la plus proche des galets de corroyage 15 et 16 est reliée directement à la source 17 de courant haute fréquence, et l'autre extrémité 'lu", à la barre fixe 19 amenant le courant à l'élément "arête" 2. Le conducteur 27 est monté de sorte que sa surface utile T (figure 4) soit orientée vers la surface latérale "F" de l'élément "arête" 2, soit parallèle à cette surface et soit éloignée de celle-ci à une certaine distance rye"'. According to the invention, the welding device is provided with a device for the induction of an additional electromotive force on the "edge" element 2. This device is placed along the lateral surface "F" of the "edge" element 2. between the shaping rollers 15 and 16 and the contact bringing the current to the "edge" element 2. It consists of a conductor 27 cooled with water. The end "G" closest to the corrugating rollers 15 and 16 is connected directly to the source 17 of high frequency current, and the other end "read", to the fixed bar 19 bringing the current to the element " edge "2. The conductor 27 is mounted so that its useful surface T (FIG. 4) is oriented towards the lateral surface" F "of the element" edge "2, is parallel to this surface and is distant from it at a certain distance rye "'.
Entre la barre 24 et le galet de corroyage 15 est placée une barre conductrice 28. Elle constitue un dispositif pour l'induction d'une force électromotrice (FEM) sur l'élément "surface" 1. La barre 28 est placée d'une façon équidistante par rapport à la surface extérieure du galet de corroyage 15, avec le jeu nécessaire "f" (figure 5). La surface utile "K" de l'élément 28 se trouve en opposition au bord 12 de l'élément "arête" 2. Between the bar 24 and the shaping roller 15 is placed a conductive bar 28. It constitutes a device for the induction of an electromotive force (FEM) on the "surface" element 1. The bar 28 is placed in a equidistant from the outer surface of the shaping roller 15, with the necessary clearance "f" (Figure 5). The useful surface "K" of the element 28 is in opposition to the edge 12 of the "edge" element 2.
Le dispositif est muni, en outre, d'éléments de force assurant le serrage des éléments à assembler au cours du soudage, d'un système d'amenée et d'admission du liquide de refroidissement, d'un système de crraissalJe des pièces de frottement et d'autres moyens nécessaires ai fonctionnement du dispositif. Ils ne sont pas représentés sur les dessins. The device is also provided with force elements ensuring the tightening of the elements to be assembled during welding, a system for supplying and admitting the coolant, a crraissal system. friction and other means necessary for the operation of the device. They are not shown in the drawings.
Le dispositif pour le soudage haute fr4quence de profilés fonctionne de la manière ci-aprs. The device for high-frequency welding of profiles operates in the following manner.
On introduit les éléments à souder dans le dispositif. The elements to be welded are introduced into the device.
On fait passer l'élément "arête" 2 sous le contact 8 et la barre inductrice 27, et on l'engage entre les galets de guidage 26. A l'aide du mécanisme de réglage, on met les galets 26 en contact avec l'élément "arête" 2. On met l'élément "surface" 1 sur le galet de tension 25, on le courbe autour de ce dernier et on l'introiduit dans le jeu "d" entre le galet de tension 25 et le galet de corroyage 15. Puis on écarte le contact 7 et, en courbant l'élément "surface" 1 dans le sens inverse, on l'avance sous le contact 7 et su su la barre 28. En continuant l'avancement de l'élément "surface" 1 simultanement avec sa flexion, on englobe graduellement le galet de corroyage 15 jusqu'à ce que l'extrémité avant 3 de l'élément "surface" 1 entre en contact avec l'élément "arête" 2. On fait avancer les deux éléme-its suivant le sens de mouvement de façon qu'ils sortent aDdeld des galets de corroyage 15 et 16. On soumet les éléments à souder à la tension et on applique aux galets 15 et 16 l'effort de soudage nécéssaire, qui assure, au cours du chauffage ultérieur, un assemblage de qualité des éléments. On enclenche la commande de mouvement des éléments et la source 17 de courant haute fréquence. A un moment déterminé, on amène le courant de soudage, suivant la flèche "a" (figure 1), à partir de la source 17 (fugure 3), à travers la barre 24 et les barres conductrices 18 et 20 et au moyen du contact 7, à la surface "D" de l'élément 1.The element "edge" 2 is passed under the contact 8 and the inductor bar 27, and it is engaged between the guide rollers 26. With the aid of the adjustment mechanism, the rollers 26 are brought into contact with the 'element "edge 2. We put the element" surface "1 on the tension roller 25, we curve it around it and we insert it in the clearance" d "between the tension roller 25 and the roller 15. Then the contact 7 is moved aside and, by bending the "surface" element 1 in the opposite direction, it is advanced under the contact 7 and on the bar 28. Continuing the advancement of the element "surface" 1 simultaneously with its bending, the graduation roller 15 is gradually included until the front end 3 of the element "surface" 1 comes into contact with the element "ridge" 2. We advance the two elements according to the direction of movement so that they come out of the corrugating rollers 15 and 16 aDdeld. The elements to be welded are subjected to tension and the force of welding necessary, which ensures, during subsequent heating, a quality assembly of the elements. The movement control of the elements and the source 17 of high frequency current are engaged. At a determined moment, the welding current is brought, according to arrow "a" (FIG. 1), from the source 17 (fugure 3), through the bar 24 and the conductive bars 18 and 20 and by means of the contact 7, on surface "D" of element 1.
Le passage ultérieur du courant suivant la flèche ta" est déterminé par son interaction avec le courant traversant la barre 28 et indiqué par la flèche "bon. Dans la barre 28, constituant un dispositif pour la production de la FEM supplémentaire sur la surface de l'élément "surface" 1 !exécuté, par exemple, comme une spire en court-circuit liée inductivement au courant suivant la flèche "au), le courant passant suivant le flèche "b"est en opposition de phase avec le courant suivant la flèche "a". The subsequent passage of the current along the arrow ta "is determined by its interaction with the current passing through the bar 28 and indicated by the arrow" good. In the bar 28, constituting a device for the production of the additional FEM on the surface of the element "surface" 1! Executed, for example, as a short-circuited turn inductively connected to the current according to the arrow "au), the current flowing along arrow "b" is in phase opposition with the current following arrow "a".
Grace à l'effet de proximité des courants indiqués par les
flèches "a" et "b", il se produit une concentration du
courant suivant la flèche "a" dans la zone étroite de
chauffage 10, sur la surface "D" de l'élément "surface". Thanks to the proximity effect of the currents indicated by the
arrows "a" and "b", there is a concentration of the
current following arrow "a" in the narrow area of
heating 10, on the surface "D" of the element "surface".
L'étendue de la zone 10 sur la surface "D" est déterminée
par la position de la barre 28 par rapport à l'élément
"surface" 1. Du fait que la barre 28 est placée strictement
en opposition au bord 12 de l'élément "arête" 2, l'étendue
de la zone 10 de chauffage concentré sur la surface "D"
correspond strictement à la zone de soudage ultérieur du bord
12 de l'élément "arête" 2. Le courant "a" ayant travers
l'élément "surface" 1 atteint le point "C" où se touchent
les deux éléments 1 et 2 et passe à I'élément "arête" 2.The extent of the zone 10 on the surface "D" is determined
by the position of the bar 28 relative to the element
"surface" 1. Because the bar 28 is placed strictly
in opposition to the edge 12 of the "edge" element 2, the extent
of the concentrated heating zone 10 on the surface "D"
strictly corresponds to the subsequent welding area of the edge
12 of the element "edge" 2. The current "a" passing through
element "surface" 1 reaches point "C" where they touch
the two elements 1 and 2 and go to the element "edge" 2.
Le passage du courant "a" su l'élément "arête" 2 est déter
miné par une série de facteurs. Sur le secteur entre le
point "C" et la zone d'action de la barre inductrice 27, les
facteurs déterminants sont'l'effet de proximité" avec le
courant inverse "a" traversant l'élément "surface" 1 et
effet superficiel" de passage du courant haute fréquence à partir de la source 17. Dans ce secteur il se produit un chauffage intense du bord 12 de l'élément "arête" 2. Dans la zone d'action du dispositif pour l'induction de la FEIH sup nlémentaire sur la surface latérale de l'élément "arête" 2 (de la barre inductrice 27), le caractère du passage du courant "a" est déterminé par interaction avec le courant "c" parcourant la barre inductrice 27. Du fait que les courants "a" et "c" sont en opposition de phase, leur interaction provoque le décalage d'une partie du courant "a" traversant l'élément "arête" 2, du bord 12 à la surface latérale "F" du même élément "arête" 2. Ensuite le courant "a" passe par le contact 8, les barres conductrices 23 et 19 articulées entre elles à l'aide de l'axe 21, et la barre inductrice 27, suivant la flèche "c" et -.rrivGe à la source 17 de courant haute fréquence. Ce passage et la distribution du courant de soudage "a" se fait continuelleme t et d'une manière stable, au fur et à mesure du mouvement des éléments 1 et 2 vers leur point de ponction C. Ceci assure leur approche, au moment du soudage, aux températures nécessaires pour l'exécution d'une soudure de qualité. La pression "P" transmise aux galets de corroyage 15 et 16 à partir des éléments de force (par exemple, à l'aide de vérins hydrauliques), serre les deux éléments 1 et 2 et assure l'obtention de la soudure.The passage of current "a" on the element "edge" 2 is deter
undermined by a series of factors. On the sector between the
point "C" and the area of action of the inductive bar 27, the
determining factors are the "proximity effect" with the
reverse current "a" passing through the element "surface" 1 and
superficial effect "of passage of the high frequency current from the source 17. In this sector there is an intense heating of the edge 12 of the element" edge "2. In the zone of action of the device for the induction of the FEIH sup nlémentaire on the lateral surface of the element "edge" 2 (of the inductor bar 27), the character of the passage of the current "a" is determined by interaction with the current "c" traversing the inductor bar 27. From fact that the currents "a" and "c" are in phase opposition, their interaction causes the offset of part of the current "a" passing through the element "edge" 2, from edge 12 to the lateral surface "F" of the same element "edge" 2. Then the current "a" passes through the contact 8, the conductive bars 23 and 19 articulated together by means of the axis 21, and the inductive bar 27, along the arrow "c "and -.rrivGe at the source 17 of high frequency current. This passage and the distribution of the welding current" a "is done continuously and in a way e stable, as elements 1 and 2 move towards their puncture point C. This ensures their approach, at the time of welding, to the temperatures necessary for the execution of a quality weld. The pressure "P" transmitted to the shaping rollers 15 and 16 from the force elements (for example, using hydraulic cylinders), clamps the two elements 1 and 2 and ensures that the weld is obtained.
Durant le serrage des éléments chauffés 1 et 2, les galets de fixation 26 maintiennent l'élément "arête" 2 et conservent sa stabilité dans la position verticale. Les éléments 1 et 2 sortis au-delà du dispositif et réunis par un Joint de soudage, constituent un profilé unique du type "surfacearête" qui est ensuite soumis à un usinage.During the tightening of the heated elements 1 and 2, the fixing rollers 26 maintain the "ridge" element 2 and maintain its stability in the vertical position. The elements 1 and 2 taken out beyond the device and joined by a welding joint, constitute a single profile of the "surface-to-edge" type which is then subjected to machining.
L'emploi de l'invention proposée, en comparaison avec les procédés et dispositifs connus, permet d'augmenter notablement la stabilité et la qualité du soudage haute fréquence des profilés, surtout à paroi mince, de petites dimensions et en matériaux difficiles à souder. De plus, l'entretien du dispositif est simplifié et la fiabilité de son fonctionnement est accrue. The use of the proposed invention, in comparison with the known methods and devices, makes it possible to notably increase the stability and the quality of the high frequency welding of the profiles, especially with thin wall, of small dimensions and in materials difficult to weld. In addition, the maintenance of the device is simplified and the reliability of its operation is increased.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiqueée. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are executed according to the spirit and implemented in the context of protection as claimed.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8101158A FR2500778A1 (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | High frequency welding of flange and web material - by forming flange into circle, hot pressing, and hf welding flange and web |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8101158A FR2500778A1 (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | High frequency welding of flange and web material - by forming flange into circle, hot pressing, and hf welding flange and web |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2500778A1 true FR2500778A1 (en) | 1982-09-03 |
| FR2500778B1 FR2500778B1 (en) | 1984-11-30 |
Family
ID=9254400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8101158A Granted FR2500778A1 (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | High frequency welding of flange and web material - by forming flange into circle, hot pressing, and hf welding flange and web |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2500778A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1294157B (en) * | 1958-07-16 | 1969-04-30 | Kocks Gmbh Friedrich | Device for heating the edges of metal sheets or strips in the manufacture of screw-type sewing pipes |
| US3513284A (en) * | 1967-07-19 | 1970-05-19 | Bethlehem Steel Corp | High frequency welding apparatus |
| US3610869A (en) * | 1968-01-20 | 1971-10-05 | Nippon Steel Corp | High frequency current resistance welding method for making shaped products |
| US3621178A (en) * | 1969-01-22 | 1971-11-16 | Nikon Kentetsu Kk | Method and apparatus for manufacturing finned pipes |
-
1981
- 1981-01-22 FR FR8101158A patent/FR2500778A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2500778B1 (en) | 1984-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |