FR2625456A1 - Procede pour determiner la soudabilite d'une piece - Google Patents

Abstract

On détermine la soudabilité d'une pièce constituée d'un alliage 12' ayant de faibles concentrations en impuretés en amorçant un arc entre un chalumeau fixe de soudage et la pièce en employant un ensemble prédéterminé de paramètres de soudage qu'on a choisi pour produire un bain de soudure 10' pénétrant partiellement. On mesure la fréquence propre des oscillations du bain de soudure un laps de temps prédéterminé après l'amorçage de l'arc, et on compare la fréquence propre mesurée des oscillations à des données déterminées empiriquement pour ledit alliage afin de juger de la soudabilité de la pièce particulière. Des variations des concentrations des éléments de trace entre différentes coulées du même alliage ont un effet sur la géométrie en trois dimensions du bain de soudure, ce qui à son tour a un effet sur la fréquence propre. On peut utiliser la présente invention pour ajuster les paramètres de soudage afin de tenir compte des différences de soudabilité entre des coulées différentes du même alliage.

Description

La présente invention concerne les procédés de soudage à l'arc en général,

et plus particulièrement, un

procédé pour déterminer la soudabilité d'une pièce.

L'industrie aérospatiale, entre autres, utilise fréquemment des "superalliages" ou des alliages "exotiques" dans la fabrication des pièces et des composants, ce qui

implique la nécessité de procéder au soudage de ces maté-

riaux. Des superalliages de ce type comprennent des alliages à base de nickel, de cobalt et de fer qui présentent une résistance élevée aux hautes températures. Par exemple, l'alliage dit Inconel 718 est un superalliage à base de nickel. Ces alliages sont généralement caractérisés par une concentration assez faible en éléments de trace ou impuretés tels que le soufre ou l'oxygène. Les spécifications pour un alliage particulier établissent généralement des limites

maximum pour les concentrations en impuretés, et les concen-

trations des impuretés peuvent varier entre les différentes coulées du même alliage. Ces variations des concentrations des impuretés d'une coulée à l'autre peuvent avoir pour

conséquence que des coulées différentes du même alliage pré-

sentent une soudabilité sensiblement différente.

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A l'intérieur de certaines limites des concentra-

tions des éléments de trace, la caractéristique de soudabi-

lité d'un alliage peut ne pas être influencée de manière

appréciable. Cependant, aux faibles concentrations des impu-

retés, des variations mineures des concentrations de cer-

tains éléments de trace peuvent se traduire par des varia-

tions importantes de la pénétration de la soudure. Avec cer-

tains alliages tels que l'alliage Inconel 718 ou les aciers inoxydables du type 300, les concentrations des impuretés dans l'alliage, en particulier du soufre, déterminent sa soudabilité. Pour des concentrations du soufre supérieures à environ 100-150 parties par million (ppm), les variations de

la concentration du soufre ont peu d'effet sur la soudabi-

lité. Cependant, pour des concentrations du soufre infé-

rieures à environ 50-60 ppm, des variations mineures de la

concentration peuvent se traduire par des variations impor-

tantes de la pénétration de la soudure pour les mêmes para-

mètres de soudage. La réduction de la pénétration peut pro-

venir d'une concentration trop faible, et des différences dans la pénétration de la soudure peuvent ne pas apparaître au soudeur car les changements du bain de soudure du côté de la face ne peuvent être discernés facilement. Cela peut être

à l'origine de problèmes dans le soudage des pièces consti-

tuées de ces alliages. La solution consiste généralement à

souder les pièces et à procéder ensuite à leur inspection.

Les inconvénients de cette solution apparaîtront facilement.

Les pièces peuvent devoir être rejetées ou l'assemblage soudé peut devoir être retravaillé de manière à obtenir la

pénétration spécifiée. Il peut s'avérer nécessaire de procé-

der à une analyse chimique des pièces avant l'exécution du

soudage si l'on a rencontré des problèmes de manière répé-

tée.

Il est souhaitable de disposer d'un procédé per-

mettant de déterminer la soudabilité d'une pièce avant le soudage, qui évite les difficultés précédentes en permettant

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de procéder aux changements appropriés des paramètres cG soudage avant l'opération de soudage de façon à obtenir un assemblage soudé ayant les caractéristiques désirées. Tel

est l'objet principal de la présente invention.

La présente invention propose un procédé de déter-

mination, par mesure directe, de la soudabilité d'un échan-

tillon d'une pièce constituée d'un matériau donné, tel que,

par exemple, un superalliage ou analogue. La présente inven-

tion fournit un procédé de mesure assez simple et facilement mis en oeuvre qui peut être exécuté en temps réel sur une pièce réelle juste avant le soudage en utilisant un capteur

assez simple pour déterminer la soudabilité de la pièce.

Cela permet de procéder aux réglages appropriés des para-

mètres de soudage, si nécessaire, afin d'obtenir un assem-

blage soudé ayant les caractéristiques désirées. Le même capteur peut également être employé pour la détermination directe en temps réel de la pénétration du bain de soudure

pendant l'opération de soudage.

Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression sou-

dabilité concerne le rapport entre la profondeur et la lar-

geur (P/L) du cordon de soudure, laquelle est liée à la géo-

métrie en trois dimensions du bain de soudure. Des rapports élevés entre profondeur et largeur sont associés à une petite zone affectée par la chaleur (ZAC) et à une bonne pénétration de la soudure. Tant une bonne pénétration de la soudure qu'une petite zone ZAC sont souhaitables dans les opérations de soudage au gaz avec électrode de tungstène. La présente invention est basée sur la reconnaissance du fait que le rapport entre profondeur et largeur d'un assemblage soudé est déterminé par la géométrie en trois dimensions du bain de la soudure à l'état fondu, et qu'on peut estimer la soudabilité en mesurant la fréquence propre, c'est- à-dire la fréquence de résonance des oscillations du bain de soudure car la fréquence propre est liée à la géométrie en trois

dimensions. La géométrie en trois dimensions du bain de sou-

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dure, par conséquent la fréquence propre, dépendent, à leur tour de la tension superficielle des matériaux qui est influencée par les concentrations des éléments de trace dans lesdits matériaux. La tension superficielle a un effet sur la dynamique d'écoulement du liquide de la masse fondue dans le bain de soudure et les processus corollaires de transfert de la chaleur, et donc a un impact sur la géométrie en trois

dimensions du bain de soudure.

Dans ses grandes lignes, la présente invention

propose un procédé pour déterminer la soudabilité d'un maté-

riau qui comprend l'étape consistant à amorcer un arc entre un chalumeau de soudage fixe et une pièce constituée du matériau en utilisant un ensemble prédéterminé de paramètres de soudage afin de produire un bain de soudure dans la pièce. La fréquence propre des oscillations du- bain est mesurée à un instant prédéterminé suivant l'amorçage de l'arc, et la fréquence propre mesurée des oscillations est

comparée à des donnés déterminées empiriquement qui concer-

nent le matériau afin de définir la soudabilité de la pièce.

Dans un autre aspect, la présente invention pro-

pose un procédé pour déterminer le rapport entre profondeur et largeur d'un bain de soudure dans une pièce constituée d'un alliage de manière à déterminer la soudabilité de la pièce, comprenant l'étape consistant à amorcer un arc entre un chalumeau de soudage et la pièce en utilisant un ensemble prédéterminé de paramètres de soudage afin de produire un bain de soudure dans la pièce; l'étape consistant à mesurer la fréquence propre des oscillations du bain de soudure à un instant prédéterminé suivant l'amorçage de l'arc; et l'étape consistant à comparer la fréquence propre mesurée des oscillations à un ensemble de valeurs de fréquences propres pour différentes coulées de l'alliage, les valeurs de la fréquence propre étant liées à différents rapports entre profondeur et largeur, dans le but de déterminer la

soudabilité de la pièce.

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De préférence, on choisit les paramètres de sou-

dage pour produire un bain de soudure pénétrant partiele-

ment dans la pièce, et on mesure la fréquence propre 2 à 4 secondes à la suite de l'amorçage de l'arc. En comparant la fréquence propre mesurée aux données déterminées empirique-

ment qui font une corrélation entre les valeurs de ia fré-

quence propre et la soudabilité pour différentes coulées du même matériau, on peut facilement déterminer la soudabilité de la pièce en essai et, si nécessaire, procéder aux réglages appropriés des paramètres de soudage afin d'obtenir un assemblage soudé ayant les caractéristiques désirées. On

peut déterminer la fréquence propre des oscillations du bair.

de soudure en excitant le bain à une multitude de fréquences

différentes dans le but de produire des oscillations spa-

tiales dans le bain, en détectant la lumière réfléchie par le bain, puis en analysant la lumière détectée afin de déterminer la fréquence propre des oscillations. L'appareil de détection permettant de déterminer la fréquence propre peut être incorporé, au moins en partie, dans le chalumeau du soudage lui-même et être utilisé pendant une opération

réelle de soudage de manière à fournir une indication conti-

nue en temps réel du degré de la pénétration. Un avantage important du procédé de la présente invention est qu'il peut être incorporé dans le processus de soudage lui-même. Cela permet de déterminer la soudabilité d'une pièce réelle en procédant à une mesure directe sur la pièce et d'adapter les paramètres de soudage aux caractéristiques spécifiques de la pièce.

La suite de la description se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement:

Figures lA-B, respectivement, une courbe illus-

trant une tension superficielle (7) donnée à titre d'exemple en fonction de la température (T) d'une première coulée d'un alliage de base particulier et un schéma en coupe d'un bain correspondant de soudure dans une pièce constituée de

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l'alliage; et Figures 2A-B, des figures semblables aux figures 1A-B qui illustrent la tension superficielle en fonction de la température d'une coulée différente du même alliage de base et la section correspondante du bain de soudure.

Le procédé de la présente invention est particu-

lièrement adapté à la détermination de la soudabilité des superalliages, tels que l'alliage Inconel 718 et les aciers

inoxydables du type 300, et sera maintenant décrit. Cepen-

dant, comme cela apparaîtra, la présente invention

s'applique également à d'autres matériaux et alliages.

Comme on l'a indiqué précédemment, on a trouvé qu'une petite variation des concentrations des éléments de trace entre différentes coulées de certains matériaux tels que les alliages à faible.teneur en impuretés peut avoir un effet important sur leur soudabilité. Les éléments de trace qui semblent provoquer le problème le plus grand sont ceux qui agissent en agents tensioactifs, les plus connus étant

le soufre, et ces éléments se combinent avec les agents ten-

sioactifs pour inhiber leur effet. On a trouvé qu'aux faibles concentrations des variations dans la concentration

des agents tensioactifs peuvent être à l'origine de change-

ment dans la caractéristique tension superficielle-tempéra-

ture du matériau, ce qui à son tour affecte la dynamique de l'écoulement du liquide du bain de soudure et les processus liés du transfert de chaleur, et tout cela produit des variations dans la géométrie en trois dimensions du bain de soudure. Les figures 1A-B et 2A-B permettent d'illustrer ces effets. La figure lB est une vue en coupe du profil du

bain de soudure 10 produit par un ensemble supposé de para-

mètres de soudage dans un alliage 12 ayant une faible teneur en impuretés. La figure 2B est une vue en coupe du profil

d'un autre bain de soudure 10' obtenu avec les mêmes para-

mètres de soudage dans une autre coulée 12' du même alliage

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ayant des concentrations différentes en éléments de trace.

Les figures lA et 2A indiquent la caractéristique correspon-

dante tension superficielle (-y) - température (T) des deux alliages. Comme représenté dans les figures, on a trouvé que la concentration des éléments tensioactifs, tels que le sou- fre, peut avoir un effet sur la dépendance vis à vis de la

température de la tension superficielle (d7/dT), et aux fai-

bles concentrations peut faire passer (d-y/dT) d'une valeur positive à une valeur négative et en conséquence modifier le

sens de l'écoulement du métal liquide dans le bain de soudu-

re. L'écoulement dans le bain dépend généralement de la relation entre écoulement entraîné - tension superficielle

(convection de Marangoni), dont le sens va d'une zone à fai-

ble tension superficielle à un zone ayant une tension super-

ficielle élevée. Les figures 1A-B sont caractéristiques, par

exemple, d'un acier inoxydable du type 300 ayant une concen-

tration en soufre de l'ordre de 50 ppm ou moins, et les figures 2A-B sont caractéristiques du même acier inoxydable avec une concentration en soufre de l'ordre de 100 ppm. Pour les concentrations en soufre supérieures à environ 100-155 ppm, l'agent tensioactif sature la surface du matériau de

sorte que les variations de sa concentration n'ont pas d'ef-

fet sensible sur la soudabilité.

Comme représenté en figure lA, dans laquelle la concentration de l'agent tensioactif est suffisamment faible, la pente de la caractéristique tension superficielle-température sera négative. Comme on l'a noté précédemment, les liquides ont tendances à s'écouler d'une zone ayant une faible tension superficielle à une zone ayant une tension superficielle élevée. Comme la température au

centre 14 de la surface du bain de soudure 10 sera supé-

rieure à celle qui règne à la périphérie 16 du bain, la ten-

sion superficielle sera supérieure à la périphérie et le liquide du métal fondu dans le bain s'écoulera à partir du centre 14 (zone à faible tension superficielle) vers les

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bords 16 (zones à tension superficielle élevée) du bain, comme cela est indiqué par les flèches en figure lB. Il y aura également un écoulement entres les bords 16 et la base

18 du bain de soudure, comme cela est indiqué. En consé-

quence, la chaleur entraînée par le liquide provoquera une nouvelle fusion des matériaux aux bords du bain, et il en résultera un bain large et peu profond. Inversement, quand

la concentration en agent tensioactif est suffisamment éle-

vée pour produire une caractéristique tension superficielle-

température ayant une pente positive, comme cela est repré-

senté en figure 2A, le métal liquide s'écoulera entre les bords 20 du bain de soudure 10' (zone à faible tension superficielle) et le centre 22 du bain (zone à tension superficielle élevée) et également dans la direction du bas vers la base 24 du bain, comme cela est représenté par les flèches en figure 2B. Cet écoulement dirigé vers l'intérieur et vers le bas provoquera une nouvelle fusion des solides à la base 24 du bain 10', produisant un bain de soudure plus

étroit et plus profond. Le rapport entre profondeur et lar-

geur (P/L) du bain 10' sera ainsi supérieur au même rapport

que pour le bain 10. Des rapports entre profondeur et lar-

geur de valeur élevée sont associés à une petite zone affec-

tée par la chaleur (HAZ) et à une bonne pénétration de la soudure, caractéristique souhaitable dans une opération de soudage au gaz avec électrode de tungstène. En conséquence, le matériau de la figure 2B a une meilleure soudabilité que

celui de la figure lB.

Les figures montrent que les différences. de souda-

bilité d'un matériau sont liées à des différences dans la

géométrie en trois dimensions de son bain de soudure.

L'invention mesure un paramètre qui est lié à la géométrie en trois dimensions et, donc, au rapport entre profondeur et

largeur du bain de soudure afin de déterminer la soudabi-

lité. Ce paramètre est de préférence la fréquence propre des oscillations du bain de soudure, que la présente invention

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utilise comme base permettant de déterminer la soudabilité.

L'excitation depuis l'extérieur d'un bain de sou-

dure à l'état fondu aura pour effet d'induire des oscilla-

tions spatiales dans le bain de soudure. Avec une excitation appropriée, le bain oscillera à sa fréquence propre ou fré- quence de résonance des oscillations. La fréquence propre d'un bain de soudure fixe est déterminée par sa tension

superficielle, sa masse et sa géométrie en trois dimensions.

Les différentes géométries des bains de soudure 10 et 10' des figures lB et 2B, respectivement, donneront des

fréquences propres d'oscillation différentes.

Selon la présente invention, on peut mesurer les

fré'quences propres d'oscillation d'échantillons de diffé-

rentes coulées d'un alliage ayant des concentrations diffé-

rentes connues en éléments de trace sous des conditions spé-

cifiées pour développer des données empiriques pour l'alliage. On peut alors faire une corrélation entre les valeurs mesurées de la fréquence propre et la soudabilité en testant ou inspectant les échantillons en faisant appel aux techniques classiques. On peut déterminer les rapports entre profondeur et largeur, par exemple, à partir de mesures effectuées sur les sections en coupe des échantillons prises à travers le cordon de soudure. Ensuite, on peut déterminer

la soudabilité d'une pièce constituée de l'alliage en mesu-

rant la fréquence propre des oscillations d'un bain de sou-

dure produit dans la pièce dans les mêmes conditions spéci-

fiées que celles employées pour développer les données empi-

riques, et en comparant la fréquence propre mesurée des

oscillations à des valeurs déterminées de manière empirique.

Il est souhaitable que la soudabilité d'une pièce soit déterminée dans les mêmes conditions que celles qui seraient

utilisées réellement pendant le soudage. Par exemple, cer-

tains contaminants de surface et oxydes peuvent être à l'origine de problèmes de pénétration. Si les surfaces des pièces réelles qui doivent être soudées sont tout d'abord - o10 - 2625456 l'objet d'un nettoyage mécanique afin d'éliminer les oxydes

de surface et autres agents de contamination, cela sera éga-

lement fait sur une pièce testée quant à sa soudabilité, ainsi que sur les pièces à partir desquelles on développe les données empiriques. De plus, la pièce testée quant à sa soudabilité doit avoir les mêmes dimensions et configuration

que celle utilisée pour le développement des données empi-

riques, et les dispositifs de montage et autres conditions

devront être identiques.

Une manière préférée pour déterminer la soudabi-

lité selon la présente invention consiste à nettoyer tout d'abord la pièce qu'on doit tester, si une opération réelle de soudage doit être effectuée sur une partie propre et telle est la façon dans laquelle les données empiriques ont été déterminées. Sinon, on ne procedera pas au nettoyage. On amorce alors un arc entre un chalumeau de soudage fixe et la pièce en utilisant un ensemble prédéterminé de paramètres de soudage qu'on a de préférence choisi dans le but de produire un bain de soudure fondu pénétrant partiellement dans la pièce. On mesure alors la fréquence propre des oscillations

du bain fixe (en suivant une manière qu'on décrira briève-

ment) après un laps de temps prédéterminé, par exemple 2-4 secondes, suivant l'amorçage de l'arc. De préférence, on

détermine la soudabilité sur une pièce réelle comme consti-

tuant une partie du processus de soudage avant le commence-

ment de l'opération réelle de soudage de la pièce. On com-

pare alors la fréquence propre mesurée des oscillations du bain de soudure aux données empiriques afin de déterminer la soudabilité de la pièce. Si la fréquence propre mesurée se trouve dans des limites acceptables, on peut commencer l'opération de soudage. Si la fréquence propre mesurée se trouve en dehors des limites acceptables, on ne procède pas au soudage et modifie les conditions du soudage pour tenir compte des différences dans le matériau. Les modifications des conditions de soudage peuvent impliquer le changement - il - 2625456 des paramètres de soudage, par exemple l'augmentation de la puissance pour obtenir une meilleure pénétration, ou la prise de mesures pour modifier les constituants de l'alliage

et changer sa soudabilité. Le procédé de la présente inven-

tion peut être exécuté automatiquement en utilisant un appa- reil de soudage programmable, ou bien il peut être effectué

sous la commande manuelle d'un opérateur.

On peut mesurer la fréquence propre des oscilla-

tions du bain de soudure de différentes façons. De préfe-

rence, cette mesure est effectuée en excitant le bain à une multitude de fréquences différentes de manière à induire des oscillations spatiales dans le bain, en détectant la lumière

réfléchie par le bain à un angle non spéculaire, et er.

déterminant la fréquence d'excitation qui produit la quan-

tité la plus élevée de la lumière réfléchie. Cette fréquence

d'excitation correspond à la fréquence propre des oscilla-

tions du bain. Un procédé et un appareil qu'on peut employer dans la présente invention pour mesurer la fréquence propre des oscillations du bain de soudure ont fait l'objet d'une

description dans la demande de brevet des Etats-Unis n: 934

522, qu'on incorporera ici à titre de référence.

La présente demande décrit un chalumeau de soudage qui incorpore un bain de soudure, un système d'imagerie optique comportant une lentille montée à l'intérieur du logement du chalumeau de manière à examiner le bain de la soudure à l'état fondu suivant un angle de réflection non spéculaire. La lumière que reçoit la lentille est focalisée sur l'extrémité d'un câble à fibre optique qui transmet la lumière reçue à un détecteur de lumière. Le détecteur de lumière mesure la quantité de la lumière reçue et fournit un signal électrique correspondant à un processeur qui procède

à l'analyse du signal électrique pour déterminer la fré-

quence propre des oscillations. Le bain de soudure peut être excité pour osciller en modulant soit le débit d'un gaz de protection qui a été fourni au chalumeau et qui traverse le

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chalumeau jusqu'à la pièce pour envelopper l'arc, soit en modulant le courant de l'arc. La modulation utilisée pour exciter le bain de soudure peut être soit une modulation par impulsion, qui excite le bain simultanément à une multitude de fréquences différentes, soit à une fréquence de balayage. Dans le cas de la modulation par impulsion, le processeur peut exécuter une analyse spectrale du signal produit par le

détecteur de lumière afin de détecter la composante fré-

quence du signal ayant l'amplitude la plus grande. Dans le

cas de la modulation par fréquence de balayage, le proces-

seur peut détecter l'instant d'occurence a l'intérieur d'un cycle de fréquences de balayage auquel le signal le plus élevé se produit, et faire une corrélation entre ce temps et

la fréquence correspondante du modulateur.

Lorsque le bain. de soudure se trouve dans une condition non perturbée ou non résonnante, sa surface est

sensiblement plate et la majeure partie de la lumière réflé-

chie par la surface du bain s'éloigne du système optique d'imagerie qui examine le bain à un angle de réflection non spéculaire. Par conséquent, la sortie du détecteur de lumière sera faible. Lorsque le bain de soudure est perturbé

ou excité, le matériau à l'état fondu subira des oscilla-

tions spatiales et des ondes de surface réfléchiront tempo-

rairement la lumière suivant un profil variant dans le temps, ce qui aura pour effet que la sortie du détecteur de lumière variera dans le temps d'une manière similaire. A la résonance, les ondes de surface du bain de soudure auront pour effet que la quantité de la lumière réfléchie vers le système optique d'imagerie augmentera jusqu'à une valeur

maximum, d'o l'atteinte par le signal provenant du détec-

teur de lumière de sa valeur maximum. Ainsi, en faisant une corrélation entre la fréquence d'excitation et la pointe du signal provenant du détecteur de lumière, on peut déterminer

facilement la fréquence propre des oscillations.

Le procédé et l'appareil décrits dans la présente

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demande sont destinés à être utilisés également pendant une opération réelle de soudage avec un chalumeau mobile afin de détecter la pleine pénétration de la pièce qu'on soude. A la pleine pénétration, la fréquence de résonance du bain de soudure diminue brutalement, et cette diminution de la fré- quence propre des oscillations peut être employée pour

contrôler le procédé de soudage et produire la pleine péné-

tration. En employant le procédé et l'appareil décrits dans la présente invention afin de mesurer la fréquence propre des oscillations, ce procédé peut être commodément incorpore dans le procédé de soudage lui- même et être exécuté avant le commencement d'une opération réelle de soudage afin de déterminer la soudabilité. Ensuite, on peut utiliser le même

appareil pour surveiller la pénétration de la soudure pen-

dant l'opération réelle de soudage. Dans certains cas, il est souhaitable d'avoir une pénétration incomplète dans une soudure. Dès qu'on a déterminé la soudabilité d'une pièce

particulière, on peut employer cette information pour ajus-

ter les paramètres de soudage et produire un degré de péné-

tration désiré, et la pénétration surveillée lors d'une ope-

ration réelle de soudage en surveillant la fréquence propre

du bain. Comme on l'a noté précédemment, cela peut être com-

modément incorporé dans un système automatique de commande

du procédé de soudage.

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Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour déterminer la soudabilité d'une

pièce, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consis-

tant à amorcer un arc entre un chalumeau fixe de soudage et la pièce en utilisant un ensemble prédéterminé de paramètres de soudage afin de produire un bain de soudure (10; 10') à l'état fondu dans la pièce; à mesurer la fréquence propre des oscillations du bain de soudure après un laps de temps prédéterminé suivant l'amorçage de l'arc; et à comparer la fréquence propre mesurée des oscillations à des données déterminées empiriquement pour le dit matériau afin de

déterminer la soudabilité de la pièce.

2. Procéde selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on choisit l'ensemble prédéterminé de paramètres de soudage de façon à obtenir une pénétration partielle de la pièce.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le laps de temps prédéterminé est de l'ordre de 2

à 4 secondes à la suite de l'amorçage de l'arc.

4. Procéde selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce est constituée d'un alliage (12; 12') ayant une faible concentration, de l'ordre de 60 ppm ou

moins, d'un élément de trace capable de produire des varia-

tions dans la soudabilité de l'alliage pour de petites

variations de sa concentration.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que l'élément de trace comprend du soufre.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mesure comprend l'étape consistant à exciter le bain de soudure à une multitude de fréquences différentes; à détecter la lumière réfléchie par le bain de soudure; à produire un signal correspondant à la lumière détectée; et à analyser le signal de manière à déterminer

la fréquence propre des oscillations.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé

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en ce que l'étape d'excitation comprend l'étape consistant à

moduler le débit d'un gaz de protection fourni au chalumeau.

8. Procédé selon la revendication 6, caractérise en ce que l'arc est formé par la circulation d'un courant électrique entre une électrode du chalumeau de soudage et la pièce, et en ce que l'étape d'excitation comprend l'étape

consistant à moduler le courant.

9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'excitation comprend l'étape consistant à exciter le bain de soudure en utilisant des impulsions, et l'étape d'analyse comprend l'étape consistant à exécuter une

analyse spectrale du signal.

10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'excitation comprend l'étape consistant à exciter le bain de soudure en utilisant une fréquence de balayage, et l'étape d'analyse comprend l'étape consistant à mesurer le temps d'occurence d'une pointe du signal et l'étape consistant à faire une corrélation entre ce temps et

une fréquence de la modulation.

11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de détection comprend l'étape consistant à détecter la lumière réfléchie par le bain de soudure à un

angle non spéculaire.

12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à ajuster les paramètres de soudage en réponse à la comparaison de manière à fournir une pénétration présélectionnée de la soudure.

13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un procédé de soudage dans lequel la pièce est soudée, et qu'il est effectué avant le soudage

de la pièce.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les données empiriques sont déterminées en.

mesurant les fréquences propres des oscillations de diffé-

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rents échantillons du matériau de la pièce en utilisant le jeu prédéterminé des paramètres de soudage, et en faisant

une corrélation entre les fréquences propres des oscilla-

tions et la soudabilité.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le matériau comprend un alliage ayant de faibles concentrations en éléments de trace, et les échantillons comprennent des coulées différentes du dit alliage dans une

plage de soudabilités.

16. Procédé pour déterminer le rapport entre pro-

fondeur et largeur d'un bain de soudure dans une pièce

constituée d'un alliage dans le but de déterminer la souda-

bilité de la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à amorcer un arc entre un chalumeau de soudage et la pièce en utilisant un jeu prédéterminé de parametres de soudage pour produire un bain de soudure à l'état fondu dans la pièce; à mesurer la fréquence propre

des oscillations du bain de soudure un laps de temps prédé-

terminé après l'amorçage de l'arc; et à comparer la fré-

quence propre mesurée des oscillations' à un ensemble de valeurs de fréquence propre pour différentes coulées de l'alliage, valeurs de fréquence propre qui correspondent à des rapports connus entre profondeur et largeur, afin de déterminer la soudabilité de la pièce

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le chalumeau de soudage est fixe et l'ensemble prédéterminé de paramètres de soudage est choisi de façon à produire un bain de soudure pénétrant partiellement dans la pièce.

18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la soudabilité de la pièce est déterminée avant l'opération de soudage de celle ci, et en ce que le procédé

comprend en outre l'étape consistant à ajuster les para-

mètres de soudage sur la base de la dite comparaison afin de

donner un rapport prédéterminé entre largeur et profondeur.