LU84207A1 - Procede de fabrication d'une ebauche de poutre universelle - Google Patents

Description

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La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une ébauche de poutre universelle à partir d'une brame plate en utilisant un laminoir êbaucheur intégré à un train de laminage de poutres 5 universelles*..

Jusqu'à présent, on a fabriqué une poutre v universelle en chauffant une ébauche de poutre obte nue par dégrossissage d'un lingot d'acier, puis en laminant cette ébauche au moyen d'un laminoir univer-10 sel. Toutefois, récemment, dans le but d'économiser l'énergie et d'accroître la productivité, on a largement adopté, dans la pratique, un procédé pour le laminage de la poutre universelle directement à partir d'une brame coulée en continu.

1S Etant donné qu'une brame coulée en continu a généralement une épaisseur inférieure à celle d'un lingot d’acier, il était impossible de former’une ébauche de poutre à ailes de grande largeur à partir de la brame coulée en continu en adoptant un procédé 20 de laminage classique à cannelures. En conséquence, afin de remédier à cet inconvénient, on a proposé divers procédés de laminage d'une nouvelle conception dont certains exemples représentatifs seront décrits brièvement ci-après.

25 Dans le premier procédé décrit dans la Gazette

Officielle des Brevets Japonais N° 70402/80, on utilise un laminoir êbaucheur comportant un certain nombre de cannelures emboîtées dont les fonds ont des largeurs progressivement croissantes en vue de laminer 30 une brame dont la largeur s'étend dans le sens vertical, tandis que l'on procède à un changement séquentiel des cannelures afin de réduire la largeur de la brame et amener celle-ci à une configuration dite en os de chien, le matériau en forme d'os de chien étant ensui-35 te laminé en une ébauche de poutre d'une configuration > 3 prédéterminée au moyen d'une cannelure de calibrage.

Ce procédé nécessite un certain nombre de cannelures emboîtées. En règle générale, il est difficile de former une ébauche pour une poutre universelle de 5 grande dimension en n'utilisant qu’un seul laminoir ébaucheur en raison d'une limitation de longueur de s la table du cylindre.

Dans le deuxième procédé décrit dans la Gazette Officielle des Brevets Japonais N° 41002/81, une 10 saillie est prévue au centre de la première cannelure emboîtée afin d'y former une rainure conca\e dans le sens de l'épaisseur de la brame, le matériau étant laminé dans la cannelure suivante en vue de réduire sa largeur tandis qu'il est maintenu par une saillie sem-15 blable formée dans cette dernière pour l'empêcher de s'affaisser, en une configuration dite en os de chien, après quoi la concavité du matériau est éliminée par une cannelure emboîtée à fond plat normal et ce matériau est transformé en une ébauche de poutre d'une 20 configuration prédéterminée au moyen d'une cannelure de calibrage.

Dans le troisième procédé décrit dans la Gazette Officielle des Brevets Japonais N° 5164/80, une brame est attaquée directement par un laminoir universel 25 · et transformée en une ébauche de poutre d'une configu- * ration prédéterminée, une importante réduction de lar geur étant impossible au cours des premières passes du fait que les cylindres verticaux sont généralement non entraînés.

30 Dans le quatrième procédé décrit dans le bre vet des Etats-Unis d'Amérique N° 4.086.801, des parties constituant des ailes sont élargies par plusieurs cannelures emboîtées comportant chacune un bombement au centre de leur fond, les angles apicaux étant diffé-35 rents d'un bombement à l'autre. Dans ce procédé, au 4 moment où le matériau est saisi dans la.cannelure suivante, en raison de la différence entre les angles apicaux du matériau et de la cannelure, ce matériau est difficilement saisi au départ des extrémités des par-5 ties constituant les ailes afin d’être élargi de la même manière de chaque côté. En conséquence, le matê-s riau risque probablement d'être tordu.

D'autres étapes annexes sont, par exemple, un procédé décrit dans la Gazette Officielle des brevets 10 japonais N° 114560/79, dans lequel on utilise à nouveau une cannelure emboîtée après une cannelure de profilage, ainsi qu'un procédé décrit dans la Gazette Officielle des Brevéts Japonais N° 95402/81, dans lequel on utilise une cannelure emboîtée bombée.

15 Dans chacun des procédés classiques décrits ci-dessus, on utilise une déformation en os de chien dans laquelle une brame d'une épaisseur inférieure à celle du lingot d'acier utilisé jusqu'à présent est réduite dans une 'importante mesure dans le sens de la 20 largeur de telle manière que la force de réduction n'influence pas la partie centrale de la brame qui est élargie uniquement dans les extrémités, afin d'obtenir la configuration dite en os de chien. En particulier, dans le cas d'une poutre universelle à ailes larges, 25 une réduction de laminage totale de 500 mm ou plus en largeur est requise.

Dans ces procédés de la technique antérieure, l'importante réduction de largeur donne lieu à la formation d'une queue de poisson très grande dans les 30 ' deux extrémités de l'ébauche de poutre, ce qui donne une grande quantité de chutes qui doivent être cisaillées avec, pour conséquence, une réduction du rendement de l'opération de laminage. De plus, l'efficacité du laminage est réduite en raison du grand nom-35 bre de passes que nécessite la réduction de largeur.

* 5 L'accroissement du nombre de passes entraîne inévitablement une chute de température de la brame et nécessite l'incorporation d'une étape supplémentaire de découpage de l'ébauche de poutre à la longueur appropriée 5 pour son chargement dans un four préchauffeur, ainsi que son réchauffage, entre l'étape de formation de l'ébauche de poutre et l'étape de fabrication de la poutre universelle à partir de cette ébauche.

Lorsqu'une brame ayant un taux de planéitê 10 élevé est positionnée de telle sorte que sa largeur s'étende dans le sens vertical et lorsque cette brame est laminée dans le sens vertical, elle est susceptible de s'affaisser en donnant ainsi lieu à un défaut de laminage qui subsiste fréquemment dans le produit.

15 Un objet de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'une ébauche de poutre universelle,' capable d'accroître le rendement et l'efficacité du laminage, tout en améliorant la qualité du produit en utilisant une brame plate telle 20 qu'une brame coulée en continu.

Dans un processus de formation d'une ébauche de poutre universelle à partir d'une brame plate, le procédé de base de la présente invention comprend les étapes qui consistent à pratiquer une fente triangu-25 laire d'un angle apical prédéterminé dans chacun des ; bords latéraux longitudinaux de cette brame plate, puis accroître progressivement la profondeur de cette . fente, l'angle apical de cette dernière étant fixé lorsque la profondeur de la fente a atteint une valeur 30 prédéterminée.

L'étape destinée à accroître progressivement la profondeur de la fente est effectuée en définissant plusieurs cannelures emboîtées sur deux cylindres réducteurs du laminoir ébaucheur, en formant, dans les 35 fonds de ces cannelures, des saillies triangulaires 6 ayant le même angle apical prédéterminé et dont les hauteurs augmentent progressivement d’une saillie à la suivante, puis en faisant passer séquentiellement la brame plate à travers les cannelures.

5 Lors de l’étape consistant à former une fen te et à accroître progressivement la profondeur de s celle-ci, il est souhaitable que le matériau ne soit pas soumis à une importante réduction aux extrémités des côtés opposés de la fente par le fond de la can-. 10 nelure, étant donné que la conception de base du pro cédé suivant la présente invention est différente de celle du procédé classique dans lequel la brame est soumise à une forte réduction à ses deux extrémités dans le but d'y produire une expansion dans le sens 15 de l'épaisseur (déformation dite en os de chien). En d’autres termes, dans le procédé suivant la.présente invention, ainsi qu’on l'a décrit ci-dessus, la con-' figuration en os de chien est obtenue en formant une fente d'une profondeur prédéterminée, puis en élar-20 gissant cette fente. En conséquence, afin d'obtenir une fente de la profondeur-requise avec un nombre de passes aussi réduit que possible, il est souhaitable que le matériau ait la possibilité de s’allonger librement aux extrémités de part et d'autre de la fente, 25 sans être soumis à une réduction par le fond de la 1 cannelure.

Lors de l'étape consistant à approfondir la fente, il est également souhaitable que, au moins dans une passe, le matériau soit soumis à une contrainte à 30 ses extrémités de part et d’autre de cette fente par les côtés de la cannelure afin d'empêcher son expansion dans le sens de l'épaisseur (déformation en os de chien). De la snrte, on favorise l'allongement exté-rieur du matériau dans le sens de la largeur de la bra-35 me, facilitant ainsi la formation d'une fente ayant la

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7 profondeur prédéterminée.

L'étape consistant à élargir la fente est effectuée par le laminoir ébaucheur ou le laminoir dégrossisseur universel. Le cylindre réducteur du 5 laminoir ébaucheur comporte des cannelures emboîtées à fond plat, de telle sorte que la brame fendue soit laminée sur les bords latéraux de la fente.

Dans le cas de la fabrication d'une ébauche de poutre en utilisant le laminoir ébaucheur, il est 10 possible de réaliser une large gamme d'ébauches de poutres universelles ayant des dimensions et des configurations différentes à partir des mêmes cylindres ébaucheurs en utilisant, outre des cannelures emboîtées pour la formation d'une fente, plusieurs canne-15 lures emboîtées ayant des fonds plats de largeurs dif-rentes, ainsi qu'une cannelure de profilage ayant une largeur prédéterminée en vue de réduire l'épaisseur de l'âme; ensuite, on élargit la fente de la bramé en utilisant certaines de ces cannelures emboîtées à fond 20 plat, on lamine la brame en utilisant la cannelure de profilage pour régler l'épaisseur-de l'âme à une valeur prédéterminée et on lamine la brame une nouvelle fois en utilisant encore ces cannelures emboîtées à fond plat pour régler la hauteur de l'âme.

25 Dans le procédé suivant la présente invention, le rendement est accru du fait qu'il n'y a pas de formation d'une grande queue de poisson dans les extrémités de l'ébauche de poutre, l'efficacité du laminage est améliorée grâce à la réduction du nombre de passes 30 de laminage suite à l'efficacité élevée de l'accroissement de largeur des ailes et, même un produit de grande dimension peut être fabriqué par un seul bain du fait que l'épaisseur de la brame plate de départ peut être'réduite.

35 Dans le procédé suivant la présente invention, 8 il est possible de laminer des poutres universelles de 30 dimensions différentes ou plus en 10 séries au moyen d’une seule paire de cylindres réducteurs. En d’autres termes, trois types de cylindres réducteurs 5 seulement sont .suffisants pour laminer des produits de toutes les dimensions selon -les normes japonaises, s ce qui diminue d’environ 90¾ les 25 types ou les 50 jeux de cylindres réducteurs requis jusqu'à présent.

L'invention sera mieux comprise à la lecture 10 de la description ci-après donnée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : les figures 1A à 1D sont des illustrations schématiques des étapes du procédé suivant la présente invention; 15 la figure 2 est une vue de face des cannelu res fendeuses d'un cylindre réducteur faisant partie d'un laminoir ébaucheur utilisé dans le procédé suivant la présente invention; les figures 3A et 3B sont des coupes trans-20 versales partielles du matériau, ces vues illustrant la relation entre la profondeur de- la fente des bords latéraux d'une brame plate et la largeur des ailes du produit; la figure 4 illustre l'état dans lequel la 25 · fente formée dans la brame est élargie par le laminoir ; ébaucheur; la figure 5 illustre l'état dans lequel la fente formée dans la brame est élargie par le laminoir dégrossisseur universel; 30 la figure 6 est une vue partielle de face d'une cannelure fendeuse expérimentale, illustrant un mode de formation préféré de la fente par le procédé suivant la présente invention; la figure 7 est xine représentation' graphique" 35 des résultats expérimentaux obtenus en utilisant la 9 cannelure fendeuse de la figure 6; la figure 8 illustre la déformation du matériau au cours de l’essai dans lequel on utilise la cannelure fendeuse de la figure 6; 5 les figures 9A et 9B sont des vues de face illustrant des étapes de la formation de la poutre ^ universelle à partir de l’ébauche fabriquée par le procédé suivant la présente invention; la figure 10 est une vue en plan d’un lami-10 noir pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention; et la figure 11 est une vue de face des cannelures utilisées dans le procédé suivant la présente invention.

15 Dans le procédé suivant la présente inven tion, 'une brame plate 30 (appelée ci-après "matériau") (voir figure 1A) obtenue par coulée continue ou d’autres procédés est tout d’abord chauffée dans un four prêchauffeur à une température de 1200°C ou plus. En-20 suite, une fente 32 d’une configuration prédéterminée (voir figure 1B) est formée dans chacun des bords latéraux longitudinaux 31 du matériau 30.

La formation des fentes 32 est effectuée dans un laminoir ébaucheur duo réversible en soumettant le 25 matériau 30' dont la largeur s’étend dans le sens verti-- cal, à un laminage de dégrossissage au moyen de deux cylindres réducteurs 1 comportant plusieurs cannelures emboîtées K1, K2, K3 ..... ayant les configurations prédéterminées illustrées en figure 2. Les cannelures 30 ' emboîtées Kl, K2, K3 ..... comportent chacune une saillie triangulaire 2 ayant une hauteur h et un angle apical Θ prédéterminés. Les saillies triangulaires 2 des cannelures emboîtées K1, K2, K3 ..... sont conçues.

pour avoir les angles apicaux pratiquement fixes Θ et 35 les hauteurs progressivement croissantes h.

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En utilisant les cannelures emboîtées décrites ci-dessus K1, K2, K3 ....., la profondeur d de la fente 32 du matériau 30 est accrue progressivement jusqu’à la valeur prédéterminée (figures 1B - 1D) .

5 Ensuite, au moyen du laminoir êbaucheur ou du laminoir dégrossisseur universel, la fente 32 du matériau 30 est élargie pour obtenir une ébauche de poutre 40 d’une configuration prédéterminée.

Les figures 3A et 3B illustrent la relation 10 entre la profondeur finale d de la fente 32 formée dans le matériau 30 et la largeur F de l'aile 51 de la poutre universelle obtenue 50. Il existe une corrélation entre la profondeur d et la largeur d'aile F, le rapport entre ces deux dimensions étant déterminé par 15 le type de laminoir utilisé lors de l’étape d'élargis-' sement de la fente 32.

Dans le cas où l’étape d’élargissement de la' fente est effectuée par la cannelure emboîtée à fond plat du laminoir êbaucheur (figure 4), l'efficacité 20 de l’élargissement est moins bonne que celle de l'élargissement effectué avec le laminoir dégrossisseur universel (figure 5), étant donné que la fente est légère-. ment comprimée verticalement alors qu'elle est élargie horizontalement. En conséquence, la profondeur d de 25 la fente atteint, de préférence, 40¾ ou plus de la largeur d'aile F du produit.

D’autre part, lorsque l’étape d’élargissement, de la fente est effectuée par le laminoir dégrossisseur universel (figure 5), le degré de compression de la 30 fente est faible du fait que l'âme est également réduite par un cylindre vertical 4 alors que la fente est élargie par un cylindre horizontal 3. En conséquence, la profondeur d de la fente peut être inférieure à 40¾ de la largeur d'aile F du produit.

35 Les figures 4 et 5 illustrent l’étape qui suc- 11 cède à la formation de la fente 32 ayant la profondeur prédéterminée et .qui consiste à élargir cette fente 32 pour former l'ébauche de poutre 40. En particulier, la figure 4 illustre le cas dans lequel l'étape d'élar-5 gissement dè la fente est effectuée par la cannelure à fond plat K9 et la figure 5 illustre le cas dans lequel l'étape d'élargissement de la fente est effectuée par le cylindre vertical 3 du laminoir dégrossisseur universel.

10 Dans le cas où l'on utilise le laminoir dé grossisseur universel, l'âme de l'ébauche de poutre 40 peut être réduite par le cylindre horizontal 4, tandis que la fente 32 est élargie par le cylindre vertical 3.

On décrira à présent le mode de réalisation 15 préféré de l'étape de formation de la fente 32 sur le ' bord latéral 31 de la brame.

La figure 7 illustre le changement que subit la hauteur maximum de l'âme lorsque le matériau d'une épaisseur t de 300 mm et d’une largeur H de 1200 mm 20 est réduit de 200 mm dans le sens de la largeur en utilisant la cannelure fendeuse 21 dont lesdimensions représentées en figure 6 sont les suivantes: A1 = 290 mm, A2 = 315 mm, B1 = 125 mm, B2 = 145 mm, 25 B3 = 270 mm, 0 =60°.

En figure 7, la hauteur maximum de l'âme Hmax. désigne la hauteur maximum du matériau 30 dans lequel sont formées les fentes comme le montre la figure 8, tandis que la hauteur centrale de l'âme Ho désigne la 30 distance comprise entre les fonds des fentes du matériau 30 comme le montre la figure 8.

Lors de la réduction destinée à former les fentes, comme le montrent les figures 1B à 1D et 6, il se produit un écoulement plastique du matériau 30 vers le 35 fond de la cannelure du fait que ce matériau est confi- 12 né sur les deux bords latéraux par les parois latérales 211 de la cannelure. Dans le laminage où les parois latérales 211 n’exercent aucune contrainte, le matériau est entraîné vers le bas sur les deux bords 5 latéraux suite, à la réduction comme indiqué par la ligne en traits discontinus 35 en figure 8, si bien que la hauteur maximum Hc de l’âme est, à ce moment, inférieure à la largeur initiale H de la brame.

Toutefois, dans le cas où l’on utilise la can-10 nelure très profonde 24 par laquelle l'élargissement des extrémités de la brame est contraint de se produire dans le sens de l’épaisseur comme le montre la figure 6, la hauteur maximum Hmax de l’âme est supérieure à la largeur initiale H de la brame comme illustré 15 par la ligne en trait plein en figure 8. En d’autres termes, la profondeur de la fente ^max ^ — - est supérieure à la réduction de laminage ^ r Ho t * £4

Cela signifie qu’une faible réduction seulement par la cannelure fendeuse est requise pour obte-20 nir une largeur d’aile donnée; dès lors, cette caracté-risque est d’une importance considérable pour raccourcir le temps que nécessitent les procédés, ainsi que pour réduire la dimension du matériau requis à cet effet.

25 L'ébauche de poutre 40 obtenue de la sorte est réduite dans l'épaisseur de la partie formant âme 41 et elle est façonnée dans l’ensemble de la configuration en coupe par la cannelure de profilage K10 (figure 9A) et la cannelure emboîtée K9 (figure 9B) pré-30 vues dans les mêmes cylindres réducteurs 1 (figure 2).

On décrira ci-après des exemples de mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention.

Exemple 1

Comme illustré schématiquement en figure 10, 35 l'installation de laminage utilisée pour la mise en * 13 oeuvre du procédé suivant la présente invention comprend un four préchauffeur 12, un laminoir ébaucheur 13, un premier laminoir dégrossisseur universel 14, un premier laminoir refouleur 15, une scie à ébouter 5 16, un second, laminoir dégrossisseur universel 17, un second laminoir refouleur 18, ainsi qu'un laminoir finisseur universel 19. Un rectangle 10 délimité par une ligne en traits discontinus représente la chaîne de fabrication pour l'ébauche de poutre 40.

10 Pour obtenir un produit mesurant 400 mm x 400 mm, on chauffe à 1250°C, dans le four préchauffeur 12, une brame coulée en continu d'une épaisseur de 180 mm et d'une largeur de 1200 mm, après quoi on soumet cette brame à un laminage de dégrossissage au 15 moyen d'un cylindre réducteur 20 faisant partie du laminoir ébaucheur 13 et comportant trois types de cannelures fendeuses K21 - K23, une cannelure emboîtée K24, . ainsi qu'une cannelure de profiiage K25 comme illustré en- figure 11. Les cannelures fendeuses K21, K22 et 20 K23 ont des fonds d'une largeur L1 de 220, 300 et 380 mm respectivement, la hauteur h des· saillies triangulaires étant de 40, 120 et 200 mm respectivement, tandis que l'angle apical Θ est de 60°. La cannelure emboîtée K24 a un fond d'une largeur L2 de 500 mm et la cannelu-25 · re de profilage K25 a un fond d'une largeur L3 de 720 mm.

Lors du laminage de dégrossissage, la brame chauffée dont la largeur s'étend dans le sens vertical, est laminée par les cannelures fendeuses K21 - K23 en deux passes par cannelure pour la soumettre à une réduc-30 tion totale de 400 mm, après quoi elle est laminée successivement en trois passes par la cannelure emboîtée K24 afin d'élargir la fente et obtenir ainsi l'ébauche de poutre à section en forme d'os de chien dont l'âme a une hauteur de 700 mm et les ailes, une largeur 35 de 520 mm. Ensuite, on imprime une rotation de 90° au 14 matériau et on le soumet à un laminage en deux passes par la cannelure de profilage K25 pour obtenir l'ébauche de poutre 40 dont l'âme a une épaisseur de 70 mm et une hauteur de 720 mm et dont les ailes ont une 5 largeur de'450 mm.

L'ébauche de poutre 40 est ensuite soumise < à un finissage en un produit définitif par la scie à ébouter 16, le second laminoir dégrossisseur universel, le second laminoir refouleur et le laminoir finisseur 10 universel 19.

La succession des passes décrite ci-dessus est illustrée au tableau 1.

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Tableau 1

Passe Cannelure Epaisseur Réduction Hauteur Hauteur N° N° t de l’âme At (mm) centrale maximum (mm) Ho de Hmax de l’âme (mm) l'âme (mm) 180 1200 1200 1 © K21 " 50 1150 1190 2 " " 50 1100 1178 3 K22 ” '60 1040 1170 4 " " 80 960 1162 5 K23 " " 880 1150 6 " ” . " 800 1140 7 K24 ” (160) 760 980 8 " ” (160) 720 820 9 " ” (120) 700 700 10 (τ) K25 120 60 720 720 11 © K24 " 20 700 700 12 © K25 70 50 720 j 720 | 13 " " 0 " " (T) : Rotation du matériau à 90° 16

Exemple 2

Au moyen du laminoir ébaucheur comportant le cylindre 20 de la figure 11, on réalise une ébauche de poutre universelle ayant les memes dimensions 5 qu'à l'exemple.. 1 (400 mm x 400 mm).

On chauffe la brame de départ de 1150 mm de large et de 250 mm d'épaisseur à 1250°C dans le four préchauffeur 12, puis on la soumet à un laminage de dégrossissage au moyen du laminoir ébaucheur 13 com-10 portant les cannelures fendeuses K21, K22 et K23, la cannelure emboîtée à fond plat K24, ainsi que la cannelure de profilage K25. Les cannelures fendeuses K21, K22 et K23 ont à peu près la même largeur L1 de 305, 305 et 310 mm respectivement, la hauteur h des 15 saillies triangulaires 22 étant de 120, 180 et 220 mm respectivement, tandis que l'angle apical ô est de 60°. La cannelure emboîtée K24 a une largeur de fond de 540 mm et une largeur de collet L2 de 580 mm, tandis que la cannelure de profilage K25 a une largeur 20 L3 de 720 mm.

Le tableau 2 ci-après illustre la succession des passes du laminage de dégrossissage par le laminoir ébaucheur 13.

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Tableau 2

Passe Cannelure Epaisseur Réduction Hauteur Hauteur N° N° t de l'âme Δ τ (mm) centrale maximum (mm) Ho de Hmax de l'âme (mm) l'âme (mm) 250 1150 1150 1 ©K21 " 70 1080 1142 2 " " " 1010 1130 3 K22 " M 940 1144 4 " " " 870 1154 5 K23 " " 800 1160 6 K24 " (160) 1000 7 " " (160) 840 8 " " (140) 700 700 9 ©K25 200 50 720 720 10 © K24 . " 20 700 700 11 ©K25 150 50 720 720 12 © K24 "20 700 700 13 (t)k25 110 40 720 720 14 (Î)k24 " 20 700 700 15 © K25 80 30 720 720 16 (t)k24 " 20 700 700 17 © K25 70 10 720 720 © : Rotation du matériau à 90° 18

Le matériau dont la largeur s'étend dans le sens vertical, est laminé par les cannelures fendeu-ses K21, K22 et K23 en deux, deux et une passes respectivement, soit en cinq passes au total, pour le 5 soumettre à une., réduction de 350 mm. Dans ce cas, comme le montrent les figures 1B à 1D, les extrémités 31 situées de part et d'autre de la fente n'entrent pas en contact avec les fonds 24 des cannelures.

Le matériau est laminé successivement par la 10 cannelure emboîtée 24 en trois passes afin d'élargir les fentes 32 et obtenir ainsi l'ébauche de poutre 40 à section en forme d'os de chien illustrée en figure 4, la hauteur de l'âme (Ho = Hmax) étant de 700 mm et la largeur des ailes (Amax), de 560 mm.

15 Comme le montre le tableau 2, au cours des passes de la cannelure’ fendeuse K22·, étant donné que la largeur de cette dernière n'est pas accrue par rapport à celle de la cannelure K21 pour contenir l'expansion du matériau dans le sens de l'épaisseur, la 20 hauteur maximum Hmax de l'âme est accrue, tandis que la hauteur centrale Ho de l'âme est réduite de 80 mm.

De plus, huit passes seulement, soit un nombre nettement moins élevé que dans les procédés de la technique antérieure, sont requises pour transformer la brame 25 plate en une poutre à configuration en os de chien dont les ailes ont une largeur atteignant deux fois ou plus l'épaisseur de cette brame plate.

En comparant les résultats de l'exemple 2 avec ceux de l'exemple 1, il apparaît clairement qu’à 30 l'exemple 2, il faut moins de passes pour obtenir la profondeur de fente prédéterminée et la plus faible largeur (1150 mm) de la brame de départ comparativement à l'exemple 1.

Ensuite, on imprime une rotation de 90° au ma-35 tériau (comme indiqué par le symbole^^au tableau 2)

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19 et on le soumet à un laminage au moyen de la cannelure de profilage K25 pour obtenir l’ébauche de poutre 40 dont l'âme a une épaisseur de 70 mm et une hauteur de 720 mm et dont les ailes ont une largeur de 450 mm.

5 L’ébauche de poutre ainsi réalisée est ensui te sectionnée aux deux extrémités au moyen de la scie à ëbouter 16, après quoi elle est soumise à un finissage en un produit définitif par le laminoir dégros-sisseur universel 14, le laminoir refouleur 15 et le 10 laminoir finisseur universel 19.

Exemple 5

La fente d'une ébauche de poutre universelle (400 mm x 400 mm) est élargie par le cylindre vertical du laminoir universel. Le matériau de départ est une 15 brame plate d'une épaisseur de 250 mm et d'une largeur de. 1150 mm. Les cannelures des cylindres du laminoir •ébaucheur sont les mêmes qu’à l'exemple 2. Le cylindre horizontal et le cylindre vertical du laminoir universel ont une dépouille de 30°, tandis que le cy-20 lindre vertical a un angle apical de 120°.

La brame plate de départ est tout d'abord chauffée à 1250°C dans le four prëchauffeur et une fente d'une profondeur de 120 mm y est formée sur les deux bords latéraux par le laminoir ébaucheur en utilisant 25 les cannelures K21, K22 et K23 tout comme à l'exemple 2.

, La succession des passes (cinq) est la même qu'à l'exemple 2.

La brame fendue est ensuite transférée dans le premier laminoir dégrossisseur universel en vue de 30 réduire l'âme en sept passes, la fente étant en même temps élargie de 60° à 120° par le cylindre vertical.

A ce moment, les dimensions obtenues après passage dans le premier laminoir dégrossisseur universel sont les suivantes : épaisseur (t) de l'âme: 70 mm; hauteur 35 centrale (Ho) de l'âme: 700 mm; largeur des ailes: 460mm.

20 ft

Ensuite, le matériau est dirigé vers le groupe constitué du second laminoir dégrossisseur universel et du second laminoir refouleur. Les cylindres de ces deux laminoirs ont une dépouille de 5°, 5 tandis que le.cylindre vertical a un angle apical de 170°. Le matériau y est soumis à une réduction par laminage inverse en sept passes pour obtenir les dimensions suivantes: épaisseur (t) de l’âme:. 13,5 mm; épaisseur des ailes: 21,9 mm; largeur des ailes: 403mm. 10 Enfin, le matériau est laminé en une passe en un produit mesurant 400 mm x 400 mm.

Le tableau 3 ci-après illustre la succession des passes du laminoir ébaucheur et du premier laminoir dégrossisseur universel (dépouille: 30°) de 15 l’exemple 3.

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Dans le procédé adopté jusqu'à présent, dès qu'elle est refroidie, l'ébauche de poutre doit être soumise à un éboutage et à un traitement destiné à en éliminer les défauts superficiels, après quoi elle 5 doit être réchauffée en vue des procédés effectués par le laminoir dégrossisseur universel et d'autres laminoirs dans le but d'obtenir le produit final. Toutefois, dans le procédé suivant la présente invention, il est possible de laminer un produit ayant un 10 minimum de défauts de laminage en utilisant un seul bain. De plus, étant donné qu'il n'y a pas de formation d'une grande queue de poisson dans les extrémités de l'ébauche de poutre, le rendement est accru; en outre, en raison de la haute efficacité d'élargissement 15 des ailes, l'efficacité du laminage est accrue grâce à la réduction du nombre de passes 'de laminage, permettant ainsi de fabriquer une poutre universelle de grande dimension à partir d'une brame plate de faible épaisseur.

20 Dans le procédé suivant la présente inven tion, le rendement du laminage est accrii d'environ 6% vis-à-vis des procédés de la technique antérieure dans lesquels on utilise, par exemple, un grand nombre de cannelures emboîtées pour réaliser l'ébauche de poutre 25 désirée, ou dans lesquels une saillie est prévue au . centre du fond de chacune des cannelures emboîtées, de telle sorte que le matériau subisse une réduction de largeur tout en étant empêché de s'affaisser par cette saillie.

30 Etant donné que le procédé suivant la présente invention assure une haute efficacité d'élargissement des ailes, pour fabriquer un produit d'une dimension donnée, on peut utiliser une brame d’une largeur et d'une -épaisseur-inférieures ~îr celles" requises dans les 35 procédés de la technique antérieure. En conséquence, ψ r 23 la température de chauffage de la brame peut être abaissée, ce qui, conjointement avec le fait qu’il n’est pas nécessaire de procéder à un chauffage permet de réaliser d’importantes économies d’énergie.

S Bien, que l'on ait décrit et illustré le mode de mise en oeuvre actuellement préféré de l’invention, il est clairement entendu que cette dernière n’y est nullement, limitée et qu'elle peut être mise en oeuvre de diverses autres manières sans se départir du ca-10 dre des revendications ci-après.

Claims (5)

1. Procédé de fabrication d'une ébauche de poutre universelle, comprenant les étapes qui consistent à: former une fente longitudinale dans chacun des 5 bords latéraux d'une brame plate par laminage à chaud en utilisant plusieurs paires de cannelures.fendeuses comportant chacune une saillie triangulaire au centre de leur fond, ces saillies triangulaires ayant les mêmes angles apicaux prédéterminés et des hauteurs qui 10 augmentent progressivement de manière séquentielle; approfondir progressivement la fente; et élargir progressivement la fente lorsque sa profondeur a atteint une valeur prédéterminée.

2. Procédé suivant la revendication 1, carac-15 térisé en ce que, au cours des étapes de formation de la fente et d'approfondissement de cette dernière, les extrémités du matériau situées de part et d'autre de la fente ne subissent pratiquement aucune réduction par le fond de la cannelure. 20

3; Procédé suivant la revendication 2, carac térisé en ce que, pendant au moins une passe de l'étape d'approfondissement de la fente, les extrémités du matériau sont contenues, de chaque côté de ce dernier, par les côtés de la cannelure, afin d'empêcher une ex-25 pansion du matériau dans, le sens de l'épaisseur.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'élargissement de la fente est effectuée par les cannelures emboîtées à fond plat d'un laminoir ébaucheur.

5. Procédé suivant l'une quelconque des reven dications 2 et 3, caractérisé en ce que l'étape d'élargissement. de.la fente est effectuée par les cylindres verticaux d'un laminoir universel.