Brevet FR2009551A1 — publié le 19700206

-1- 2009551 La présente invention se rapporte à un procédé pour souder d'une manière parfaite des tubes d'eau et une plaque d'extrémité (collecteur) ou des éléments analogues dans un échangeur de chaleur et appareils analogues. 5 La jonction des tubes d'eau et d'une plaque d'extrémité, ou éléments analogues, dans un échangeur de chaleur est généralement effectuée par soudage. Dans ce cas on exige une résistance et une étanchéité à l'air appropriées. Ce soudage était effectué, jusqu'alors, en insérant, dans la 10 plaque d'extrémité, les parties des tubes d'eau à souder puis en plongeant l'ensemble dans un bain de soudure en fusion d'environ 300 à 380 °C ou bien en soudant individuellement chacun des tubes d'eau à ladite plaque d'extrémité. Dans un joint soudé de ce type, on se heurte toutefois à l'inconvénient d'une pénétration inadéquate 15 de la soudure entre les tubes d'eau et la plaque d'extrémité, aux points où. lesdits tubes pénètrent dans la plaque en question. En outre, même lorsque la pénétration de la soudure est satisfaisante, les parties présentant une structure cellulaire ou un état poreux, ainsi que ce que l'on appelle des soufflures, donnaient lieu à une 20 réduction de la surface de contact dans son ensemble, ce qui fait qu'il était impossible d'obtenir une résistance d'adhérence convenable. Dans les cas où. la résistance d'adhérence devait être particulièrement grande, il était donc de pratique courante,soit de 25 compléter le joint avec de la soudure additionnelle, pour renforcer cette partie de la jonction,soit d'ajouter une plaque de renforcement pour atteindre ce résultat. Toutefois, ceci rendait plus compliqué la confection du joint. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvé-30 nients décrits ci-dessus. Dans ce qui suit, l'invention va être décrite complètement avec référence aux dessins annexés qui illustrent schématiquement l'esprit du procédé lorsqu'il est appliqué à la jonction de tubes d'eau et d'une plaque d'extrémité. Sur ce dessin : 35 - la fig. 1 est une vue schématique de face et en coupe verti cale représentant un mode de mise en oeuvre de l'invention ; - la fig. 2 est une vue analogue à la précédente d'un autre mode de mise en oeuvre. Comme on le voit sur la fig. 1, un récipient de soudage 3 est 40 disposé à la partie supérieure d'un corps de four 2, à l'intérieur 69 16873 -2- 2009551 duquel sont disposés des brûleurs 1. Le pourtour supérieur, à rebord 3', du récipient de soudage 3 repose sur le rebord de l'orifice supérieur du corps de four 2. De la soudure 4 est fondue dans le récipient de soudage 3» par les brûleurs 1, à une température main-5 tenue constamment entre 300 et 380 °C. La partie à souder d'un ensemble 9- formé de tubes d'eau 7 et d'une plaque d'extrémité 8, est ensuite plongée dans la soudure en fusion 4, en étant suspendu^, au-dessus du récipient de soudage 3, par un support 6 dans une partie duquel se trouve un vibreur 5, 10 Le vibreur 5 prévu dans le support 6 est de préférence un vibromoteur qui engendre de faibles vibrations, de fréquence élevée, de l'ordre de 1000 à 5000 cycles par minute et d'une amplitude de 0,1 à 0,3 mm. Lorsque la partie à souder de l'ensemble 9» auquel sont communiquées les faibles, vibrations engendrées par le vibreur 15 5» est ainsi plongée dans la soudure en fusion 4 contenue dans le récipient de soudage 3» cette soudure 4 pénètre complètement entre chacun des tubes d'eau 7 et la plaque d'extrémité 8, aux points où ces éléments sont assemblés. Si, par conséquent, l'ensemble 9 est retiré de la soudure en fusion 4, après que s'est écoulé tin temps 20 déterminé (par exemple de 0,5 à 3 minutes), il est possible d'obtenir un assemblage dans lequel la jonction (soudage) a été parfaitement exécutée et ne contient aucune soufflure. Des résultats analogues sont également obtenus lorsque, comme on le voit sur la fig. 2, le vibreur 5 n'est pas incorporé à une 25 partie du support 6, mais qu'un élément 10, formant coussin, est interposé entre le corps de four 2 et le rebord périphérique 3' du récipient de soudage 3 et que des vibreurs 5 sont disposés au-dessus du rebord 3* du récipient de soudage 3, communiquant ainsi de faibles vibrations à la soudure en fusion 4. 30 II va sans dire que la température de fusion de la soudure, le temps d'immersion, la fréquence et l'amplitude des vibrations engendrées par le vibreur et la durée du vibrage sont choisis d'une manière appropriée convenant à la résistance et à l'étanchéité à l'air que l'on exige de la pièce soudée. On va maintenant décrire 35 spécifiquement l'invention en se référant à l'exemple suivant î - TTOŒT.-Fi - On a effectué, sur 100 ensembles, le soudage de tubes d'eau et d'une plaque d'extrémité d'un radiateur pour tracteur, conformément au mode de mise en oeuvre selon la fig. 1. L'épaisseur de la plaque d'extrémité était de 4 mm. La distan-40 ce entre la paroi extérieure de chaque tube d'eau et la paroi inté 69 16873 -3- 2009551 rieure de l'ouverture correspondante de la plaque d'extrémité variait de 0,08 mm, au minimum, à 0,34 mm, au maximum. La température de soudage était comprise entre 320 et 340 °C. La partie à souder était trempée dans un bain de soudure en fusion et soumise, pendant 5 une période de 30 secondes, à des vibrations ayant une fréquence de 3400 à 3450 cycles/minute et une amplitude de 0,1 à 0,2 mm. Après achèvement du soudage, un essai de fuite a été exécuté sur chaque « ensemble au moyen d'air comprimé à 1 kg/cm . Deux des ensembles seulement ont nécessité un nouveau soudage par suite d'une fuite 1.0 constatée sur au moins une partie. Dans le cas d'une opération ordinaire de soudage au trempé, effectuée sans vibrations, 8 sur 100 ensembles nécessitaient une nouvelle opération de soudage. 69 16873 2009551 - RS V INDICATION S - 1.- Procédé de soudage au trempé d'éléments d'éch&ngeur de chaleur dans lequel la partie à souder d'un ensemble consistant, d'une part, en des tubes d'eau de l'éehangeur et, d'autre part, en un élément auquel lesdits tubes d'eau doivent être reliés est 5 trempée dans de la soudure en fusion, caractérisé par 1® fait que l'on communique de faibles vibrations de haute fréquence, soit à l'ensemble, soit à la soudure en fusion, pour obtenir ainsi la pénétration complète de la soudure dans les parties assemblées. 2®- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 0 les vibrations ont une fréquence comprise entre 1000 et 5000 cycles/ minuté et une amplitude comprise entre 0,1 et 0,3 mni, ces vibrations étant imparties pour un® durée comprise entre 0,5 et 3 minutes* BAD ORIGINAL