Brevet FR2022900A1 — publié le 19700807

La présente invention concerne un procédé de soudage au plasma à arc de soudage soufflé et à faibles intensités de courant de soudage, notamment pour des soudages sur des tôles fines ou des feuilles, procédé dans lequel l'arc pilote est entretenu pendant le soudage pour la stabilisation de l'arc Dans un procédé connu de ce groupe, l'arc pilote, amorcé par des impulsions à haute fréquence qui, entre lsélectrode de tungstène raccordée au p81e négatif et celle raccordée au p & e positif, brtle l'extrémité travaillante de l'électrode de tungstène entourant un ajutage de cuivre refroidi à l'eau d'un brtleur à plasma, ou d'une anode rattachée au brtleur à plasma, arc utilise' à l'amor çage aussi bien qu'à la stabilisation de l'arc de soudage soufflé ou à souffler par l'électrode de tungstène sur une pièce raccordé au pole positif, est alimenté par la même source de courant que l'arc de soudage DU fait que le circuit de courant de l'arc pilote est branché en parallèle avec le circuit proprement dit du courant de soudage, l'intensité du courant dans l'arc pilote dépend du réglage des valeurs de l'intensité de courant et de la tension dans le circuit du courant de soudage.Par suite de cela, les variations occasionnelles des valeurs d'intensité et de tension apparaissant dans le circuit du courant de soudage agissent aussi sur l'arc pilo- te et provoquent des perturbations dans le déroulement du travail de soudage. Comme ces perturbations se font particulirement sentir lorsque l'on emploie une source de courant d'espèce courante dans le soudage à arc sous atmosphère protectrice à électrode non consomma- ble, il n'est pratiquement question, pOrlF mettre en oeuvre le prowéÇ dé connu, que d'une source de courant spciale relativement cossteuse ayant une caractéristique courant-tension très raide, de préférence verticale. les corrélations entre l'arc pilote d'une part et l'arc de soudure d'autre partsapparaissant dans le procédé connu et ayant une influence négative sur le résultat du soudage,ont un effet particulièrement nocif avec les intensités de courant de soudage faibles comme celles qui sont nécessaires pour le soudage de feuilles et de t8les fines. Ainsi par exemple , avec des intensités de courant de soudage de 0,3 A dans l'arc de soudage, on constate déjà des oscillations du courant de 0,1 à 0,15 A. Ces oscillations de courant dans le soudage des feuilles conduisent évidemment Lm- médiatement à des défauts de soudure. La présente invention a pour but de mettre au point un procédé de soudage au plasma, avec arc de soudage soufflé et de faibles Intensités du courant de soudage, avec lequel, contrairement au procédé connu, on puisse aussi souffler sur la pièce à traitee des arcs de soudage faibles, avec sécurité et sont variations de l'intensité du courant de soudage le procédé de la présente invention est carac- térisé en ce que l'arc pilote est alimenté par une source de courant indépendante de la source du courant de soudage Grce à la séparation suivant la présente in- vention du circuit de courant de l'arc pilote et du circuit de courant de soudage, les oscillations de l'intensité du courant dans l'arc de soudage, comme celles que l'on observait dans le procédé connu, par suite des corrélations entre le circuit du courant de l'arc pilote et le circuit du courant de soudage, sont exclues, car des variations, intentionnelles ou occasionnelles, de l'intensité du courant dans le circuit du courant de soudage n'ont plus maintenant pour conséquence des variations de l'intensité du courant dans le circuit de courant de l'arc pilote.En dehors du soulagement avantageux du courant de soulage, la séparation suivant la présente invention des deux circuits de courant permet encore un élargissement vez:- le bas des valeurs de courant d'arc de soudage, ce qui est un grand avantage du point de sue du soudage des feuilles et des tôles fines. Ainsi l'on peut, avec le procédé suivant la présente invention, même avec une intensité de courant de soudage de 0,05 A, par @@@@@le, souffler l'are de soudage sur la pièce à traiter avec séo@ mité et sans oscillations de l'intensité du courant de soudage. Des sources de courant spéciales ayant une caractéristique courant -ten sion particulièrement raide, de préférence verticale, ne sont pas nécessaires pour cela.On peut plutôt utiliser avec suc@ès des sour ces de courant bon marché, de nature usuelle dans le aoudage en @@ gaz inerte. L'invention s'étend à une installations pour la mise en oeuvre du procédé ci dessus dans laquelle l'électrode de soudage est raccordée aussi bien au pôle moins de la source de courant alimentant l'arc pilote qu'au pôle moins de la source de courant de soudage, l'ajutage refroidi à l'eau du brûleur à plasma qui entoure concentriquement l'extrémité travaillante de l'électrode de soudage, ou l'anode rattachée au bradeur à plasma, étant raccordé au pole plus de la souris do courant qui alimente l'arc pilote, tandis que la pièce à souder est raccordée au pôle plus de la source de courant de soudage. Comme sources de courant pour l'arc de soudage et l'arc pilote, des sources de courant continu concues pour des tensions à vide de 50 à 100V et ayant une caractéristique couranttension décroissante ont fait leur preuve et ce sont en fait des sources de courant comme celles que l'on emploie dans le soudage en gaz inerte. L'invention se rapporte à un mode de réalisation représenté à la figure jointe qui montre une installation avantageuse pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention. Dans l'installation représentée, une électrode de soudage 1, dont l'extrémité travaillante 2 est disposée conx centriquement à l'intérieur de l'ajutage étranglé 4 en cuivre pourvu de canaux 3 de refroidissement à l'eau d'un brûleur à plasma, destiné par exemple à souder à la main, est reliée aussi bien au p8le négatif 5 d'un redresseur 7, conçu pour des tensions à vide de 65 à 100 v et servant de source de courant pour l'arc pilote, qu'au pôle négatif 9 d'un redresseur 11, conçu pour des tensions à vide de 50 à 100 v, et servant de source de courant de soudage L'ajutage étranglé 4, qui est disposé concentriquement à l'intérieur d'un ajutage 8 de gaz protecteur, et qui est pourvu de, ou relie à, des sources d'écoulement, non représentées, à travers lesquelles oei peut insuffler du gaz de concentration dars l'arc sortant du dit ajusta- ge étranglé 4, est raccordé au pôle positif 6 du redresseur 7. En parallèle avec ce redresser 9 c-te @@ dernier, est branché un a5 lumeur à haute fréquence 12 assurant un mage impeccable de 1aLt pilote. La pièce à traiter 13 est reliée polie positif 10 du re- dresseur 11. De cette façon, le circuit de courant de l'arc pilote alimenté par le redresseur 7 est séparé du circuit du courant. de soudage qui est alimenté par le redresseur 11, et le courant dans l'arc pilote, et par conséquent aussi son action stabilisante sur l'arc de soudage, ne sont plus influencés par des variations, inten-.. tionnelles ou occasionnelles, des valeurs d'intensité de courant et de tension dans le circuit du courant de soudage. Pour que les intensités de courant dans le circuit de l'arc pilote et dans le circuit de courant de soudage puissent être réglées aux valeurs instantanées souhaitées, les redresseurs 7 et il sont équipés de résistan ces réglables 14, 15. Le redresseur 7 peut être raccordé par ses bornes primaires 16 ainsi que le redresseur 11, directement au réseau, ou aux bornes primaires 17 du redresseur 11. Bien entendu , l'invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra, au bescin, recourir à d'antres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de soudage au plasma à arc de sou- dage soufflé et à faibles intensités de courant de soudage, notamment pour le soudage sur des feuilles et des totales fines, dans lequel Ilarc pilote est entretenu pendant le soudage pour la stabilisation de l'arc de soudage, procédé caractérisé en ce que l'arc pilote est alimenté par une source de courant indépendante de la source de courant de soudage 2 Instillation pour la mise en beuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode de soudage est reliée aussi bien au pôle négatif de la source de courant alimentant l'arc pilote qu'au pôle négatif de la source de courant alimentant l'arc de soudage, l'ajutage étranglé refroidi à l'eau du brûleur à plasma ou d'une anode rattachée au brûleur à plasma, étant raccordé au pôle positif de la source de courant, tandis que la pièce à souder est reliée au le négatif de la source de courant de soudage. 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les sources de courant sont des sources de courant continu ayant une caractéristique courant-tension décroissante 4. Installation suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les sources de courant sont des redres- seurs conçus pour des tensions à vide de 50 à 1O volts.