Brevet FR2006955A1 — publié le 19700102

L'invention est relative aux procédés et aux appareils de soudage par faisceau électronique et elle concerne plus particulièrement des procédés et des appareils pour la mise en place du faisceau électronique par rapport à la pièce à souder. Àu cours de ces dernières années, la soudure par faisceau éleotronique, par exemple la soudure par pénétration d'un faisceau dlé- lectrons dans un joint formé par deux matériaux juxtaposés, a été utilisée de plus en plus par les métallurgistes, eu égard au rendement élevé de ce procédé, aux altérations limitées produites par la chaleur dans les matériaux réunis et au minimum d'usinage requis pour la finition de la soudure relativement petite qui est obtenue. Toutefois, pour obtenir des soudures saines et profondes, le joint des matériaux traités doit autre soigneusement aligné avec le foyer du faisceau d'électrons, ce qui nécessite l'emploi de techniques compliquées qui ont souvent tendance à annuler une bonne partie des avantages économiques liés à la soudure par faisceau électronique. Parai les systèmes compliqués actuellement utilisés pour aligner le faisceau d'électrons avec un joint soumis au soudage, il convient de entionnrr d'une part, des procédés optiques consistant à observer visuellement la position du fs1aoe pour pouvoir régler la position du joint par rapport à celle du faisceau et, d'autre part, des procédés électroniques selon lesquels la position du foyer du faisceau d'électrons est détectée exactement par des déplacements du faisceau par rapport à des capteurs à électrons situés à des emplacements connus précisément, et le joint de la pièce est aligné en conséquence sur le foyer détecté. Cependant, ce dernier procédé est en général défectueux, car des opérations longues et minutieuses sont nécessaires pour aligner exactement le joint de la pièce avec l'emplacement connu du foyer du faisceau, tandis que les procédés optiques sont sujets à des imprécisions dues aux tolérances généralement élevées qui accompagnent une opération visuelle. Ces pr cédés antérieurs ne résolvent pas non plus les problemes bien connus associés à la déviation du faisceau résultant d'effets magnétiques ou à la déformation de la pièce due à la dilatation thermique. Un autre procédé d'alignement du faisceau actuellement utilisé fait appel à des moyens mécaniques, le canon étant mis en place par rapport à une certaine surface de référence mécanique. Mais ce procédé ne permet pas les corrections d'alignement nécessaires pour compenser les variations de tolérances de dimensions lors de la fabrication de la pièce à traiter. L'invention a donc pour but de fournir un appareil de soudage par faisceau électronique muni d'un système de détection électronique capable d'aligner rapidement le joint de la pièce avec le faisceau d'électrons. L'invention a également pour but de fournir un appareil de soudage par faisceau électronique muni d'un organe de commande automatique de la mise en place du faisceau d'électrons par rapport au joint soumis au soudage. Par ailleurs, l'invention a pour but de fournir un appareil de soudage par faisceau électronique susceptible d'aligner avec une grande précision le faisceau au cours du soudage. Un autre but encore de l'invention est de fournir un appareil de soudage par faisceau électronique comprtant un système détecteur de construction simple et robuste. L'invention a aussi pour but de fourmLrz un nouveau procédé d'a, lignement du faisceau d'électrons, tant avant que pendant le soudage. Ces buts de l'invention sont en général atteints, ainsi que d'autres, en plaçant une plaque conductrice en aval du faisceau d'électrons par rapport à la pièce, afin de assurer l'intensité des électrons qui traversent la fissure à soudera qu'il s'agisse par exemple d'une fente dans une pièce d'un seul tenant ou du joint formé par des pièces juxtaposées. Ainsi, par exemple, un appareil de soudage par faisceau électronique selon 11 invention comprendra une source de rayons électroniques pour le soudage d'une fissure longitudinale dans une pièce et- des moyens pour focaliser le faisceau d'électrons engendré sur la fissure de 19 pièce. Une plaque conductrice servant à détecter l'alignement du faisceau avec la fis sure de la pièce est placée le long du plan anal du faisceau, en un point situé en aval du faisceau par rapport à la pièce, et des moyens appropriés sont prévus pour détecter l'intensité des électrons qui traversent la fissure et frappent la plaque conductrice. De préférence, lorsque le système est utilisé pour l'alignement préliminaire de la pièce avant son soudage, uS faisceau à faible intensité est déplacé perpendiculairement à la direction longitudinale de la fissure dans la pièce, par exemple perpendiculairement à la direction d'avance de la pièce au cours de son soudage, et le faisceau est placé dans la position qui donne lieu au signal de sortie maximal de la plaque conductrice. Etant donné qu'un alignement automatique du faisceau d'électrons avec la fissure au cours du soudage nécessite un repérage des points de la fissure avant qu'ils n'atteignent le lieu où s'effectue la soudure, l'alignement du faisceau en cours de soudage est effectué par un balayage du faisceau en avant du lieu où s'effectue la soudure, dans une direction parallèle à la direction d'avance de la pièce, pour obtenir un signal d'erreur proportionnel à l'alignement de la fissure avec le mouvement de la pièce. Lesignal d'erreur est alors appliqué aux bobines de déviation du faisceau d'électrons ou aux moyens d'entrai- nement de la pièce, pour régler la position mutuelle du faisceau et de la fissure de la pièce. Pour obtenir un signal d'erreur étendu tout en limitant les altérations de la pièce, les déplacements du faisceau au cours du soudage sont de préférence décalés perpendiculairement à la direction d'avance d'une distance inférieure à la largeur du faisceau d'électrons sur la pièce, le sens du décalage variant entre un déplacement vers l'avant et le déplacement de retour. Les caractéristiques nouvelles, considérées comme spécifiques à l'invention, sont énoncées dans les revendications annexees. On comprendra mieux l'invention elle-meme, ainsi que ses buts et avan targes, ense référant à la description suivante, considérée en liaison avec les dessins ci-annexés. La fig. 1 est une vue en coupe d'un appareil de soudage par faisceau électronique mani d'un organe de commande d'alignement selon l'invention; la fig. 2 est une vue à échelle agrandie qui illustre une trajectoire de déplacement du faisceau d'électrons en vue de son alignement en cours de soudage; la fig. 3 est une vue en coupe d'un appareil de soudage par faisceau électronique, représentant sous forme de schéma par blocs un circuit destiné à l'utilisation de l'appareil avec la trajectoire de déplacement du faisceau de la fig. 2; la fig. 4 est une vie en coupe d'un appareil de soudage par faisceau électronique, représentant sous forme de schéma par blocs un circuit qui permet un alignement automatique du faisceau en cours de soudage; la fig. 5 est une vue à échelle agrandie représentant une autre trajectoire possible de déplacement du faisceau d'électrons pour permettre un alignement en cours de soudage; la fig. 6 est une représentation graphique d'une courbe dtin- tensité du faisceau d'électrons; la fig. 7 est une vue en coupe d'un appareil de soudage par faisceau électronique représentant, sous forme de schéma par blocs, un circuit qui se prote à l'utilisation de l'appareil avec la trajectoire de déplacement de la fig. 5; et, la fig. 8 enfin est une forme d'onde représentative du signal de sortie résultant d'un déplacement du faisceau d'électrons selon la fig. 7. Un appareil 10 de soudage par faisceau électronique construit selon l'invention est représenté dans la fig. 1 et comprend dans l'ensemble une chambre de canon 11 contenant une cathode 12 qui engendre un faisceau d'électrons, une chambre de travail 13 dans laquelle doit être effectué le soudage par rapprochement d'une pièce 14 et un système de détection, désigné dans l'ensemble par le inimé- ro de référence 15, pour déterminer l'alignement du faisceau d'é- lectrons avec le joint 16 de la pièce 14. L'ensemble de l'appareiL de soudage est enfermé, pour permettre un réglage de pression des différentes chambres qu'il comporte, dans une enceinte 18 servant à enclore la chambre de travail 13 et une seconde enceinte 19 montée au sommet de l'enceinte 18 et servant à enclore la chambre 11 du canon. Une ouverture 20 est placée en position centrale au sommet de l'enceinte 18, dans l'alignement axial du faisceau d'électrons engendré par la cathode 12, pour permettre le passage de ce faisceau à travers elle, tout en ayant un diamètre suffisamment réduit pour limiter les échanges gazeux entre la chambre de travail et la chambre du canon. Ainsi, une pompe à diffusion 21, raccordée à l'orifice 23 de la paroi latérale de l'enceinte 18 de la chambre de travail, peut maintenir dans cette dernière une faible pression pour le soudage de la pièce 14, tandis qu'une pompe à diffusion 22, connectée à l'orifice 24 de l'enceinte de la chambre de canon, peut maintenir cette chambre à une pression nettement plus basse, par exemple de 10 4 à 10 5 torr, afin de prolonger la vie de la cathode. Bien que toute source appropriée de faisceau dlélectrons, par exemple une source à plasma ou une source d'ions thermo-ionique, puisse titre utilisée dans le cadre de l'invention, on préférera une source à plasma telle que représentée dans la fig. 1, eu égard à la durée utile relativement longue des cathodes qui y sont employées et à lgauto-collimation du faisceau que produisent généralement les sources de ce genre. La cathode 12 est essentiellement une structure creuse montée à l'extrémité inférieure d'une tige conductrice 26 incorporée dans une douille isolante 27 pour permettre une excitatun extérieure appropriée de la cathode, par exemple par une source de courant continu à 10-60 kV, par l'intermédiaire de conducteurs 28 et de la tige conductrice0 À l'intérieur de la chambre Il du canon, une enveloppe 29 mise à la terre et fixée rigidement à l'enceinte 19 s'étend vers le bas et enveloppe la cathode 12, de façon à limiter effectiverent la décharge électronique à la surface de l'orifice 30 formé au fond de la cathode. Le courant d'électrons émis par la cathode 12 est focalisé par une lentille électromagnétique 32, convenablement excitée par une source de courant 33, à un diamètre inférieur au diamètre de l'orifice 20 afin d'assurer un passage sans entraves du faisceau vers la chambre de travail 13. Au moment où le faisceau d'électrons pénètre dans la chambre de travail 13, il est légèrement divergent et est focalisé de nouveau par une len tille électromagnétique 34 convenablement excitée par un circuit 55 de commande de focalisation, de façon à frapper la pièce 14 sur une surface ayant de préférence moins de 6,35 mm de diamètre,. 1' inten- sité de soudage du faisceau étant ainsi concentréé au niveau du joint 16 de la pièce. On trouvera des explications plus complètes sur des dispositifs de soudage par faisceau électronique dans le brevet n0 3 218 431 délivré aux Etats-Unis le 16 novembre 1965 à la mdme demanderesse, La pièce 14 à souder est en général constituée par deux morceaux de matériau 37 et 38 qui sont juxtaposés en vue de leur sou dage par rapprochement entre les mtchoires d'un étau 39, par rotation d'une tige filetée 40 qui traverse un trou fileté dans la ma- choire fixe 42 et est en contact avec la mâchoire mobile 43 de l'etau 39. L'étau est placé sur une table de travail 44 montée sur un chemin de roulement pour billes 45, pour permettre une avance de la pièce 14 dans la direction longitudinale du joint 16 au cours du soudage, à l'aide de moyens d'entrainement appropriés (non représen tés). De mime, des moyens mécaniques (non représentés) peuvent être prévus pour communiquer à la pièce un mouvement perpendiculaire à la direction d'avance, afin de permettre un alignement du faisceau avec le joint de la pièce, soit avant, soit pendant le soudage. De préférence, l'étau 39, la table de travail 44 et le chemin de roulement pour billes 45 sont métalliques, par exemple en acier inoxydable, afin que ces organes puissent être mis à la terre par connexion électrique à l'enceinte 18o Une plaque conductrice 46 est placée au-dessous de la pièce 14 du c8té aval du faisceau d'électrons pour intercepter tout électron qui traverse le joint 16 de la pièce La plaque 46 peut être en un quelconque matériau conducteur et elle est constituée de préférence par une tôle d'acier inoxydable ayant une épaisseur supérieure à 1,5 mm pour assurer à la fois une conductivité élevée pour les éleotrons qui la frappent et une résistance mécanique suffisante afin d'éviter les altérations dues à la chute de métal en fusion à partir du joint pendant le soudage Deux douilles isolées 47 constituent le support mécanique de la plaque 46 et servent à l'isoler électriquement de la pièce, tout en maintenant la plaque à une distance convenable de la face inférieure de 1a pièce La distance entre la pièce et la plaque ne revit en général pas une importance essentielle, mais il est à conseiller de maintenir un écart de 6,35 rnm au moins pour éliminer 7e risque de court-circuit entre la plaque et la pièce par les chutes de métal en fusion. Etant donné que la chaleur ne cause pas de difficultés greves au niveau des douil les à l'intérieur de l'appareil de soudage 10, on on peut faire appel à tout matériau non contaminant et isolant électrique pour les douilles isolées, bien qu'il soit en général préférable d'utiliser des matières céramiques, eu égard à leur résistance mécanique0 Le bombardement électronique de la plaque 46 est amplifié et mesuré par un quelconque dispositif approprié de lecture, par exemple un oscilloscope 50 connecté à la plaque 46 par l'intermédiaire d'un amplificateur de courant continu 51 et d'un filtre 60 Hz 52 qui comporte des condensateurs 53 et 54, par exemple de 100 F ou moins, connectés aux extrémités opposes d'un câble blindé 55 pour dévier vers la terre toute composante de courant alternatif, telle que par exemple des bruits, présente dans l signal de sortie de la plaque 46. Les électrons qui traversent le jQt 16 et frappent la plaque 46 produisent un flux de courant conQiu vers la terre par l'intermédiaire de la résistance 56, laquelle a vne valeur relativement élevée, par exemple de 1 M#, pour donner un signal de tension à amplitude relativement forte aux bornes de la résistance0 Pour assurer un minimum de perte de courant continu à travers les douilles 47, la valeur ohmique combinée de eeiles-ci doit être au moins centuple de la valeur ohmique de la résistance 56. Une enveloope 57 entoure les douilles 47 et s'étend vers le bas à partir de la plaque conductrice 46 jusqu'à quelques centièmes de millimètre de l'étau 39 pour éliminer le risque da dépôt d'un revêtement électriquement conducteur sur les isolateurs à partir des vapeurs qui se forment au cours du soudage. Le mode de fonctionnement du système de l'invention pour l'alignement du joint 16 avec le faisceau d'électrons avant la soudure est le suivant. La pièce 14 est serrée dans les mâchoires de l'étau 39 et mise en place sur le dessus de la table de travail 44 à un emplacement correspondant visuellement à l'alignement du faisceau avec le joint 16 de la pièce observée par une ouverture 58 au haut de la paroi latérale de l'enceinte 18 de la chambre de travail. Lorsque la plaque conductrice 46 a été placée au-dessous de la pièce du côté aval du faisceau, ce dernier est produit à un faible niveau de puissance, par exemple à moins de 50 r de la puissance normale, et la table de travail est déplacée par des moyens appropriés (non représentés) dans une direction perpendiculaire à la direction d'avance de la pièce, pour produire sur l'oscilloscope 50 un signal visuel qui présente une intensité maximale lorsque l'alignement du faisceau avec le joint est réalisé. La table de travail est alors verrouillée pour éviter qu'elle continue à se déplacer en direction transversale, puis le faisceau est poussé à l'intensité de soudage et la pièce est soumise à une avance dans la direction longitudinale du joint 16 pour y effectuer une soudure saine et profonde. Selon un autre mode de réalisation, le déplacement relatif entre la pièce 14 et le faisceau d'électrons peut être effectué par une bobine de déviation 59 convenablement excitée par une source de courant réglable 60 pour provoquer un déplacement du faisceau d'electrons dans une direction perpendiculaire à celle de l'avance de la pièce. lorsque la sortie de la source de courant 60 a été réglée dans une position qui fournit un signal de sortie maximal à partir de la plaque 46 sur l'oscilloscope 50, on peut commencer le soudage en amenant le faisceau à l'intensité de soudage. En général, l'intensité du signal produit par la plaque 46 dépend à la fois de l'intensité du faisceau qui frappe le joint 16 de la pièce et de l'ajustement des faces opposées qui constituent le joint. Les saillies tolérables qui restent sur ces faces à la suite de l'usinage donnent lieu généralement à un interstice de 0,0250,050 mm sur la majeure partie du joint 16 et un faisceau de 20 kV à 47 m & peut pénétrer facilement dans un tel interstice pour produire un courant de sortie de l'ordre de 8 x 10 9 A à travers une résistance 56 de 1 MR. La tension aux bornes de la résistance 56, par exemple de 8 mV environ, se situe bien dans la limite des possibilités des amplificateurs de 50-60 DE usuels pour produire un signal observable sur l'oscilloscope 50. il est possible de faire appel à des amplificateurs ayant des facteurs d'amplification plus élevés ou à plusieurs étages d'amplification lorsque l'ajustement des faces opposées de la pièce 14 ou le niveau de puissance du faisceau d'électrons donnent lieu à un moindre signal de sortie à partir de la plaque 46. Pour aligner le joint 16 de la pièce avec le faisceau d'électrons au cours du soudage, il est de préférence prévu une exploration périodique du faisceau d'électrons pendant un bref intervalle de temps, parallèlement à la direction d'avance de la pièce, selon ce qui est-représenté dans la fig. 2, un circuit avec réaction tel que représenté dans la fig0 3 étant employé pour l'alignement du faisceau. Etant donné que la flaque de soudure 61 formée au moment du soudage s'oppose au bombardement électronique de la plaque conductrice 46, pour obtenir un signal lisible à partir de cette plaque et détecter une variation d'un point le long du joint 16 par rapport à un emplacement situé dans l'alignement du faisceau avant l'arrivée de ce point en position de soudure, le faisceau d'électrons doit effectuer un balayage en avant de la flaque de soudure, par exemple le long de la trajectoire 62, sur une distance suffisante pour éviter la flaque tout en permettant aux électrons de frapper la plaque conductrice pendant une période suffisante pour produire un signal lisible à partir de cette plaque. On peut y parvenir en utilisant le circuit de la fig. 3 dans lequel une source à haute fréquence 63, par exemple une source à 50 kHz, est connectée à un modulateur 65 pour moduler le courant continu d'excitation de la cathode 12 par activation intermittente de la source 63 par un générateur d'impulsions 67. Selon un autre mode de réalisation, la source à haute fréquence peut être connectée aux électrodes de commande dans les canons où il est fait appel à des électrodes de ce genre pour régler le faisceau0 La sortie du générateur d'impulsions 67 est également délivrée à une source de déplacements longitudinaux 68 connectée à la bobine de déviation 69 pour dévier le faisceau parallèlement à la direction longitudinale du joint 16, par exemple dans la direction de la flèche F indiquant l'avance de la pièce dans la fig0 2, en même temps que le signal à modulation HF est appliqué au canon à électrons 12. Etant donné que le diamètre de la flaque de soudure 61 mesure typiquement 3,17 mm, le balayage vers l'avant du faisceau d'électrons dans la direction d'avance de la soudure doit être supérieur à 4,76 mm pour assurer le passage d'électrons à travers la partie du joint 16 en avant de la flaque de soudure. l'application d'une impulsion modulée à la cathode 12 produit, à partir de celle-ci, un faisceau d'électrons qui contient une composante HP, laquelle peut être facilement isolée du bruit et autres perturbations courantes lors du soudage par un circuit accordé 70o Ainsi, lorsque le faisceau modulé effectue son balayage en avant de la flaque de soudure 61 sous l'action de la bobine de déviation longitudinale 69, il frappe la plaque 46 pour produire un signal susceptible d'être détecté par le circuit 70 accordé à la fréquence de la source HF 63. La sortie du circuit accordé 70 est alors re dressée par des redresseurs 71 avant d'être intégrée dans un circuit intégrateur 72 pour donner un signal proportionnel à l'intensité du faisceau modulé frappant la plaque 46 (et, par conséquent, proportionnel à l'alignement de la partie immédiatement antérieure du joint 16 avec la direction d'avance de la pièce)0 Après amplifica- tion dans un amplificateur à courant continu 74, la sortie du circuit intégrateur 72 est délivrée à un oscilloscope 73 pour produire un signal visuel représentatif de l'alignement non corrigé de la partie antérieure du joint de la pièce avec le faisceau de soudure0 La grandeur du signal de sortie sur l'oscilloscope 73 est maximale lorsque le faisceau est correctement aligné et un réglage manuel constant peut titre effectué sur la source 60 pour dévier le faisceau d'électrons de façon à rendre le signal d'affichage maximal. De préférence, le balayage du faisceau d'électrons sous l'efict de la source 68 représente moins de 5 % du cycle de soudage, afin d'éviter une dégradation thermique de la pièce en cours de soudage, un rapport entre la période d'exploration et la période de soudure de 50/1 ou moins étant généralement souhaitable0 Ainsi, le signal de sortie du générateur dtimpulsions 67, qui déclenche à la fois le balayage du faisceau par les bobines de déviation 69 et lapplica- tion de la sortie de la source HP 63 à la cathode 12, doit avoir une largeur d'impulsion représentant 5 % ou moins de la période du gé nérateur d impulsions0 Conme on peut le voir dans la fig. 2, lorsque le joint 16 est dans l'alignement général de la direction d'avance de la pièce (et, par conséquent, est situé au-dessous du faisceau d'électrons en déplacement), les électrons modulés HF issus de la cathode 12 peuvent traverser le joint 16 et frapper la plaque 46. Par contre, lorsque le joint 16 est en position angulaire par rapport à la direction de balayage du faisceau d'électrons, une partie de celui-ci est inter ceptée par la pièce et la grandeur du signai affiché sur l'oscil- loscope 73 est diminuées cette diminution du signal étant général ment proportionnelle à la position angulaire du joint par rapport la direction d'avance de la pièce 14. Une observation visuelle du signal sur l'oscilloscope 73 permet donc un réglage manuel de la source de courant 60 pour Ci évier le faisceau dans la mesure voulu pour le maintenir dans l'alignement du joint à souder. Le circuit de la fige 3 est capable d'indiquer un défaut fut d'alignement du faisceau avec le joint de la pièce permettant une correction, mais le sens de ce défaut d'alignement n'est pas ind@@@ électriquement. Il est toutefois possible d'obtenir une commmande directionnelle automatique du faisceau d'électrons en utilisant un circuit approprié, par exemple celui qui est représenté dans la fig. 4. t'ns ce cas, le signal amplifié en provenances du circuit accorde 70 ist délivré à un circuit de positionnement du faisceau, désigné dans l'ensemble par le numéro de référence 75, eu lieu d'être vis@ lisé comme dans le cas de la fig. 3. Ainsi, un balayage initial du faisceau d'éléctrons modulé HF sous l#effet de la bobine de déviation 69, lorsqu'il est déclenché par l'application simultanée d'r- impulsion en provenance du circuit d'activation 17 à impulsions mul- tiples, par exemple un générateur d'impulsions Hewlett-Packard Mcffi 2144, au générateur d'impulsions 67 et à a source 68 de déplacemÉ longitudinal, effectue sur la plaque conductrice 46 un bombardement électronique proportionnel à l'alignement du oint 16 avec le fais ceau en mouvement de balayage et la composante HF du signal provenant de la plaque 46 est isolée par le circuit accordé 70. Après redressement, intégration et amplification dans les circuits 71, 72 et 74 respectivement, la sortie du circuit accordé 70 est appliqué par l'intermédiaire d'un circuit porte 76, par example un multivibrateur bistable basculé dans un premier état par le circuit d'acti- va on 17, pour produire un signal de sortie sur la borne 77, signal que est appliqué à un circuit à retard 78, Ainsi, le synchronisme entre l'application de la source modulée HP à la cathode 12 et le déclenchement du fonctionnement du circuit de positionnement 75 est réalisé par le circuit d'activation 17, connecté à la fois au géné- rateur d'impulsions 67 et au circuit porte 76, lors d'un déplacement complet initial du faisceau d'électrons, par exemple un déplacement ver? l'avant le long de la trajectoire 62 et un retour à la flaque de soudure 61, le générateur d'impulsions 79 est activé par le cir- cuit 17 et produit une forme d'onde qui est appliquée à la bobine 59 pour dévier le faisceau perpendiculairement à la direction d'avance de la pièce dans une mesure fixe, de préférence inférieure à 0,25 mm, pendant la période d'un unique déplacement complet du faisceau d'électrons sous l'effet de la source 68o Le processus de déplacement du faisceau est alors répété pour faire passer le faisceau dévié le long d'une trajectoire légèrement décalée par rapport à celle du premier déplacement. Ainsi, un deuxième signal de sortie du circuit d'activation 17 est délivré à la source 68 pour provoquer un déplacement du faisceau dévié, parallèle à la direction longitudinale du jo Afin d'éliminer les risques d'altération thermique de la pièce lors des déplacements du faisceau, la vitesse de ces déplacements doit être rapide par rapport à l'avance de la pièce 14 au-dessous du faisceau. En général, une vitesse de déplacement du faisceau au moins centuple de cellede la table de travail 44 est nécessaire pour assurer un minimum d'altération de la pièce lors de lealigne- ment du faisceau De même, le déplacement du faisceau dévié doit se produire immédiatement après sa déviation par le générateur dim- pulsions 79. La source 68 de déplacements longitudinaux doit donc produire deux impulsions de déplacement étroitement espaeées, de période relativement brève, par exemple 1 ms, séparées par un intervalle cent fois plus grand environ, par exemple de 200 ms; de l'apparition de la série suivante d'impulsions de déplacement du faisceau. Pour réaliser un alignement automatique du faisceau sans modulation HP de la source de courant du canon à électrons, on peut faire appel à un balayage décentré prolongé du joint 16 pour obtenir, à partir de la plaque 46, un signal d'amplitude telle qu'il puisse être aisément comparé et facilement isolé des bruits. Un mode préféré de balayage du faisceau permettant d'obtenir ce résultat est illustré par la fig. 5 dans laquelle le faisceau est dévié à partir du joint 16 dans une direction perpendiculaire à celle de l'avance de la pièce, la direction de déviation par rapport au joint 16 va riant entre un déplacement en avant et un déplacement de retour. Ainsi, le faisceau est d'abord dévié à gauche du joint lors d'un déplacement en avant 84 dans une mesure inférieure à son diamètre, puis dévié à droite du joint dans la meme mesure lors d'un déplacement de retour 85, pour donner deux signaux destinés à autre comparés afin de déterminer la direction de l'inclinaison du joint par rapport au faisceau. Etant donné que le point d'intensité maximale du faisceau, désigné par le numéro de référence 86 dans la fig. 6, n'est pas situé sur un joint parfaitement aligné lors des déplacements du faisceau dévié, le risque d'endommagement des bords du joint (lesquels ont souvent une épaisseur non'uniforme) est éliminé et une grande variation du signal de sortie de la plaque 46 est obtenue tandis que la position du joint 16 varie par rapport àla partie fortement inclinée de la ccurbe d'intensité. Ainsi, lors du balayage en avant 84 du faisceau où celui-ci est dévié vers la gauche dans la fig. 5, une partie 87 du faisceau ayant une fraction de l'intensité du milieu 86 du déplacement frappe initialement le joint 16 et tandis que le faisceau est déplacé parallèlement à la direction d'avance de la pièce l'intensité du bombardement sur le joint 16 diminue avec l'angle d'inclinaison de celui-ci par rapport à une position d'alignement. Après un déplacement sur une distance suffi- sante, par exemple 3,175 mm ou davantage, le faisceau d'électrons est dévié à droite pour parcourir une trajectoire 85 et revenir à la flaque de soudure 61. Pendant le déplacement de retour, le point 88 à intensité fractionnaire du faisceau tombe généralement sur un joint aligné. Toutefois, étant donné que le joint 16 est incliné à angle aigu vers la droite dans la fig. 5, des points de plus grande intensité du faisceau, par exemple le point 86, frappent à différents intervalles le joint 16, ce qui augmente considérablement l'intensité du bombardement électronique sur la plaque 46 pendant le déplacement de retour. Un déplacement en avant et en retour du faisceau d'électrons avec déviation peut autre effectué à l'aide du circuit du type représenté dans la fig. 7, dans lequel un générateur 91 ondes rectangulaires, connecté à la bobine électromagnétique 59, a pour r81e de dévier le faisceau vers la droite et vers la gauche pendant des déplacements de celui-ci parallèlement à la direction d'avance de la pièce. Le signal de sortie du générateur 91 est également employé pour activer un générateur de balayage 92, par exemple un générateur à dents de scie, pour produire un signal de sortie qui est ap pliqué aux bobines 69 de déviation longitudinale afin de déplacer le faisceau dans une direction parallèle à la direction d'avance de la pièce. Le signal de sortie du générateur à dents de scie 92 a uns période égale à celle du générateur 91 d'ondes rectangulaires pour déterminer un déplacement en avant du faisceau pendant la demi-période positive du générateur 91 d'ondes rectangulaires tandis que le faisceau est dévié vers la gauche, tout en permettant au faisceau de revenir en position non déviée pendant la demi-période négative du générateur 91 d'ondes rectangulaires, au moment où le faisceau est dévié à droite de la direction d'avance de la pièce. le signal de sortie du générateur 91 d'ondes rectangulaires est également utilisé, après un léger retard dans le circuit retardateur 90 jusqu'à ce que le faisceau ait dégagé la zone en fusion de la soudure, pour activer un commutateur 93 normalement ouvert et un circuit porte 94 afin de déclencher le fonctionnement du circuit détecteur, désigné dans l'ensemble par le numéro de référence 95o Lors du déplacement en avant 84 du faisceau, par exemple poe)d la demi-période positive du générateur 91 d'ondes rectangulaires, une partie du faisceau d'électrons traverse le joint 16 et produit, aux bornes de la résistance 56, une tension continue proportionnelle à l'intensité du bombardement électronique sur la flaque conductrioe 46 La tension produite à travers la résistance 56 est délivrée, par l'intermédiaire de l'amplificateur 51, de linterrupteur 93 et du circuit porte 94, constitué par exemple par un multivibrateur monostable fonctionnant dans son mode initial, à 'n: intégrateur 96 de déplacement en avant dont le r8le est de sommer le signal de sortie de la plaque 46 pendant l'intervalle du déplacement en avant du faisceau, ce qui donne lieu au signal de tension 98 de la fig. 8. À la fin du déplacement en avant 84, la demiZpériode négative du géné- rateur 91 d'ondes rectangulaires fait passer le faisceau à droite d'une position alignée et le faisceau est ramené à la flaque de soudure 61 le long de la trajectoire 85. Au déclenchement du déplacement de retour, le circuit porte 94 passe dans son autre mode et les électrons qui frappent la plaque 46 sort délivrés, par l'interrupteur 93 et le circuit porte 94, à un intégrateur 99 de déplacement de retour pour produire un signal de tension 100 proportionnel à la quantité d'électrons arrivant sur la plaque 46 pendant le dé placement de retour. La sortie de l'intégratelXr 99 de déplacement de retour est alors comparée dans le comparateur 101? constitué par exemple par t^circuit soustracteur, avec le signal de sortie de l'intégrateur de déplacement en avant 96 qui a été retardé dans le circuit retardateur 102 de l'intervalle requis pour le déplacement de retour du faisceau, par exemple moins de 100 ms, le circuit comparateur 101 produisant un signal de sortie qui est proportionnel à la différence de grandeur entre les signal produits par les circuits intégrateurs pour les déplacements en avant et en retour du faisceau électronique. La sortie du circuit soustracteur 101 est alors appliquée à un circuit retardateur 105 à temps réglable, dont le r81e est de retarder le signal de déviation de correction suffisamment longtemps pour permettre au point de soudure de rejoindre l'emplacement où la comparaison entre les deux niveaux de circuit de la fig. 8 a été faite. Ce retard dépendra de la vitesse de déplacement de la table de travail ou du canon dans un système à canon mobile et il correspondra approximativement au point médian de la trajectoire rectangulaire de déplacement représentée dans la fig0 5. Ce retard sera typiquement de 0,1 s si la vitesse de déplacement atteint 25,4 mm/s et si le rectangle de la fig. 5 a une longueur de 9,52 mm. le signal d'erreur en provenance du circuit retardateur 103 est finalement appliqué à une source de courant variable 104 (par exemple un circuit à couplage cathodique) connectée aux bobines de déviation 59. Du fait des amples variations du signal de sortie résultant par inhérence de déplacements prolongés d'une partie du faisceau d'électrons inclinée à angle aigu dans la direction d'un joint aligné, comme tel est par exemple le cas dans la fig. 5, les signaux de sortie produits par les intégrateurs 96 et 99 peuvent être facilement comparés pour obtenir un signal de correction d'alignement du faisceau sans la nécessité d'une modulation HF du faisceau d'électrons. Bien que le circuit de la figo 7 fasse appel au signal de sortie du générateur 91 d'ondes rectangulaires pour déclencher le fonctionnement du générateur à dents de scie 92, de l'interrupteur 93 et du circuit porte 94, un circuit d'activation réglable à imiltîples impulsions tel que disponible dans le commerce, par exemple le circuit 17 de la fig. 4, peut être employé en pratique pour déclencher le fonctionnement de ces circuits, du fait de la facilité avec laquelle la phase relative des impulsions d'activation individuelles peut être réglée. I1 est du reste bien entendu que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus, enleférence aux dessins annexés, ont été donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que lton s'écarte pour cela du cadre de la présente invention0 REVENDICADIONS 1 - Appareil de soudAge par faisceau électronique comprenant une source génératrice d'un faisceau d'électrons et des moyens pour focaliser le faisceau d'électrons sur une fente (ou un joint, ou une fissure) d'une pièce à souder, caractérisé-par le fait qu'il comprend, d'une part, une plaque conductrice placée à proximité de la pièce et isolée par rapport à celle-ci, cette plaque conductrice étant disposée le long du plan axial du faisceau d'électrons en aval de ce faisceau par rapport à la pièce pour absorber les électrons qui traversent la fente de cette pièce et, d'autre part, des moyens de détection pour détecter l'intensité du bombardement électronique de la plaque conductrice. 2 - Appareil de soudage par faisceau électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour produire un mouvement relatif entre le faisceau et la pièce, ces moyens provoquant un déplacement du faisceau d'électrons en travers de la pièce dans une direction généralement perpendiculaire à la direction longitudinale de la fente de cette pièce. 3 - Appareil de soudage par faisceau électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait quril comprend des moyens de réaction connectés aux moyens de détection pour aligner le faisceau avec la fente de la pièce. 4 - Appareil de soudage par faisceau électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fente est constituée par le joint formé par deux matériaux soumis à un soudage par rapprochement. 5 - Appareil de soudage par faisceau électronique comprenant une source génératrice d'un faisceau d'électrons et des moyens pour focaliser le faisceau d'électrons engendré par la source sur une fente d'une pièce, caractérisé par le fait qu'il comprend une plaque conductrice située le long du plan axial du faisceau d'électrons en aval de ce faisceau par rapport à la pièce, des moyens pour communiquer un déplacement intermittent au faisceau d'électrons par rapport à la pièce, des moyens de détection du bombardement électronique sur la plaque conductrice et des moyens qui réagissent à ces moyens de détection pour aligner le faisceau d'électrons avec'la fente de la pièce soumise au soudage. 6 - Appareil de soudage par faisceau électronique selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le faisceau d'électrons est déplacé dans une direction parallèle à la direction d'avance de la pièce située au-dessous de ce faisceau d'électrons pendant le soudage. 7 - Appareil de soudage par faisceau électronique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les déplacements du faisceau sont décalés perpendiculairement à la direction d'avance d'une distance inférieure à la largeur du faisceau sur la pièce, la direction du décalage variant entre un déplacement en avant du faisceau et le déplacement en retour de celui-ci0 8 - Procédé de mise en place d'un faisceau d'électrons sur une fente d'une pièce à souder, caractérisé par le fait qu'il comprend un balayage du faisceau d'électrons par rapport à la fente dans une direction telle qu'il en résulte un bombardement d'une partie au moins du faisceau sur la fente, l'interception des électrons qui traversent la fente et la mise en place du faisceau d'électrons par rapport à la pièce dans une position qui produit un passage maximal d'électrons à travers la fente. 9 - Procédé de mise en place d'un faisceau d'électrons selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le faisceau d'électrons effectue un balayage èn aVant d'un point de soudage et que la mise en place du faisceau d'é électron. est retariée jusqu'à ce qus- la partie explorée de la fente parvienne au point de soudage.