Brevet FR2130678A1 — publié le 19721103

La présente invention se rapporte á un procédé de soudage électrique en cordon, notamment pour des corps de boîtes de conserve, dans des machines à souder automatiques au moyen d'un fil-électrode et de deux @ets de support d'électrode. On sait que dans les procédés de soudage électriques en @@@@ connus, dans lesquels un fil-electrode passe sur deux galets de support pendant le soudage, et où cette électrode est exposée à des températures relativement élevées au point de soudage, il se produit un allongement de ce fil. @@ s'accompagne d'une diminution correspondante de sa section. dans ces con ons, il se terme entre les deux galets de apport une boucle du fait Que @ qui s s'éle@- gne du premier galet de support vers le second, doit se déplacer à la même vitesse que celle á laquelle il arrive sur ce premier galet de support. Ainsi se forme entre les deux galets une boucle de il dont ta longueur correspond à l'allongement de celui-ci. Il existe des moyens pour résorber l#allongement du fil pendant les temps morts séparant les instants du soudage, toutefoi s, dans les machines à souder automatiques dites machines ABM (automatic body maker), on tel rattrapage de la boucle n'est pas possible. La présente invention a pour objet un procédé visant à prévenir la forma- tion d'une telle boucle en ce que l'on utilise comme fili-électrode, entre les galets de support d'électrode, un fil durci DU écroui. Lors de l'écrouissage, le fil peut subir une réduction de section de 60 à 75' par rapport à sa section initiale, Pour éviter la formation d'une boucle, on est obligé, selon les propriétés de résistance du fil métallique utilisé d'étirer ou de laminer celui-c avant son arrivée sur le premier galet de support de manière a augmenter sensiblement sa résistance ou sa dureté, notamment au point qu'il ne se produit plas de déformation permanente sous l'action de la pression de soudage exercée ?ar les galets de support, à la température régnant pendant le soudage On laminage indésirable du fil de soudage sous l'action des galets de support, ut par conséquent la formation d'une boucle, peut être évité par un prélaminage correspcndant, ainsi que par un choix judicieux de la pression de soudage et oar un refroidissement approprié des galets de support et du fil-électrode dans la rgion du point de soudage Selon l'invention, on peut étirer ou laminer le fil-électrode immédiatement avant son arrivée sur le premier galet de support ou bien on peut utiliser un fil déjà traité pour présenter la résistance voulue et @@@me. la limite élastique qui convient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention resortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple @ullement lini- tatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est un diagramme d'allongement en fonction de la charge ou de la tension; - la figure 2 est une coupe schématique à travers deux galets de support d'électrode, montrant seullement les pièces à souder et un fil de soudure ayant une section @@rme de secteur elliptique; - @@ re @@ re un fil ayant une section en forme de secteur circulaire. - la figure @ @@@re un fil ayant une section ellipsoïdale avec des flancs convexe@ et. - 'a @@ '@stre un fil ayant une section lenticulaire ou analogue @@@@ d'allongement en fonction du la charge ou de la tension eprésentée sur la figure 1, on voit une courbe 1 se rapportant à un fil de @@@re de 1,@@ @@ ce diamètre qui, à sa limite d'élasticité, est soumis à une 2 force de traction @E de 8,@ kp/mm, tandis que la courbe 2 montre le même fil à section initiale circulaire de la courbe 1, après un laminage qui lui a conféré une section aplatie présentant une largeur maximale d'environ 1,46 mm et une épaisseur de 1,@ mm, correspondant à une aire de A de 1,07mm. Dans ces condi tions, le fil présente une limite élastique #E d'environ 25 kp/mm. Une légère augmentation supplémentaire de la résistance peut être obtenue comme e montra 13 courbe 3, par un laminage produisant une section de 1,48 x 1,09 mm, la limite d'élasticité s'élevant ainsi à #E, environ 28 kp/mm L'examen de ce diagramme montre que la limite d'élasticité d'un fil laminé, et par conséquent sias résiscant à la traction (courbes 2 et 3), a été approximativement multipliée par trois. En conséquence, lorsqu'on utilise le soudage une pression entre les galets de 12 kp/mm par exemple, le fil de la courbe 1 subir une déformation permanente If se forme par conséquent une boucle, alors que les fils étirés ou laminés des courbes 2 et 3 ne sont soumis qu'à une déformation élastique Ct peuvent reprendre leur forme initiale, c'est-à-dire ne produisent pas de bo a cle. Pour r raisons tectoniques et à cause de la déformation il est important que la surface de contact entre l'électrode de soudage et la pièce à souder soit aussi ronde que possible ce qui, pour une pression de soudage donnée, correspond à une pression superficielle d'ayant plus faible et, partant, à une moins ronde déformation. !.e durcissement mentionné du fil par laminage est également conforme à la tendance vers de.; vitesses du soudage de plus en plus élevées. Ces vitesses plus élevées exigent de plus grandes intensités de courant du fait que le temps de contact avec le point de soudage décroît proportionnellement à la vitesse. Or, étant donné que l'énergie totale fournie à un point de soudage donné, c'est-à dire que la i dt doit être constante (R étant la résistance, i l'in- tensité du courant, t le temps), l'intensité du courant doit, lorsque la résistance R reste constante, varier proportionnellement à la racine de la vitesse du soudage c'est-à-dire, dans le cas présent, augmenter dans cette propor- tion. Or peur obtenir une intensité de courant plus forte, sans étincéiles, il faut une pression de soudage plus élevée qui diminue la résistance R ut, de ce fait, exige une nouvelle augmentation de l'intensité i du courant lequel au,0- mente proportionnellement à la racine du rapport de la pression de soudage. Oc, l'augmentation de la pression de soudage entraine, peur garantir la résistance mecanique voulue, une augmentation des dimensions des pièces correspondantes et, en particulier, des bras de soudage de sorte que de ce côté également, une surface de contact maximale entre le fil-électrode et 13 pièce à souder est avantageuse. Par cette mesure, l'effet d'entaille est gaiement diminué, ce qui rend très improbable une ouverture par rabattement des cordons de soudure; De nombreux essais ont montré que d'excellents résultats sont obtenus en utilisant des fils de soudure ayant une section comme celle représentée sur les figures 2 à 5 et des galets de support d'électrode présentant des rainures corresponsantes, galets dont les axes sont indiqués en traits mixtes sur la figure 2. L'angle au centre de la section en forme de secteur circulaire de la figure 2 est de préférence voisin de 90 , tandis que le ravon de courbure au sommet du contour ellipsoidal est de l'ordre de 2 à 4 mn. Le fil de cuivre luimeme a une aire de section qui de préférence est comprise entre 1,5 et 3mm2. Le laminage ou l'étirage d'un fil rond se traduit par une diminution de 60 à 75% de sa section; ainsi, un fil rond ayant un diamètre de 1,38mm présente avantageusement, après laminage, un-secteur ayant une aire de lmm par exemple. Le laminage s'effectue dans la direction du passage du courant. Les figures 3 à 5 montrent d'autres sections de fil ayant un contour frontal circulaire ou lenticulaire avec des flancs rectilignes ou convexes. Il est possible de transformer un fil rond directement en un fil ayant une section un forme de secteur au moyen d'un dispositif de profilage approprié incorporé dans la machine de soudage. Des fils axant une section en forme de secteur ellipsoidal ont jusqu'ici donné de très bons résultats et des résultats constants dans la technique du soudage. La surface de contact entre le fil et le galet est supérieure d'environ '0' à celle d'un fil rond. Il en résulte une plus faible densité de courant et une diminution de l'échauffement entre le fil et les galets. Ainsi, le fil n'est plus porté au rouge et ne s'allonge plus. Le guidage latéral du fil dans le galet et, pariant, sur la pièce à souder, est meilleur et ce fil ne risque plus de s'échapper latéralement. L'amélioration du guidage du fil dans la gorge du galet évite une rotation latérale de la surface de contact et exclut prati quement les mauvaises soudures. La pression de contact entre le galet et le fil est augmentée dans les flancs de la gorge par suite de l'action de coin du fit. Ceci a également l'avantage de diminuer l'échauffement et d'améliorer le passago du courant. En utilisant un fil dont la section est limite par des flancs rectilignes, te rattrapage de l'usure des flancs latéraux des gorges des galets de support d'électrode est particulièrement aisé. De plus, te court trajet du courant électrique entre la gorge du galet et le point de soudage, à travers le fil, assure un faible échauffement de celuicL. Ces avantages sont particulièrement remarquables dans les machines à souder de puissance opérant avec des vitesses de passade élevées, par exemple supérieures à 15 m'mn. Lors de l'utilisation de fils ayant des flancs convexes, coirme ceux représentés sur les figures 4 et 5, il est avantageux que les trois côtés bombés de ceux-ci aient la même longueur, afin que l'angle @ soit égal à 60- et qu'ainsi, en tournant le fil de 120', on puisse utiliser chacun des trcis côtés de celuici comme ligne de soudage. Grâce à l'invention, il est possible d'opérer avec une pression de soudage réduite, ou bien d'augmenter a vitesse de soudage, tout en excluant, par l'utilisation d'un fil préalablement laminé, tout risque d'allongement et de formation de boucle. On réalise ainsi un guidage parfaitement contrôlé du fil, ce qui,. lors du passage de celui-ci sur le second galet d'électrode est important, en raison du salissement de sa surface. A cela s'ajoute que la diminution des pressions de soudage permet d'alléger la construction de la machine. I1 est à noter que le processus de soudage est amélioré par le laminage préalable prévu par l'invention et ce, non pas en raison de la suppression de la boucle, mais par suite d'un meilleur guidage du fil, d'une diminution des contraintes, d'une amélioration du passage du courant et d'une meilleure formation des cordons de soudure. Ainsi, il devient possible d'opérer en continu avec une machine automatique sans lever le porte-galet supérieur pour retendre le fil et en n'utilisant nu an seul fil-électrode continu passant successivement sur les deux galets de support d'électrode. REVENDICATIONS 1.- Procédé de soudage électrique en cordon, notamment p@ur des corps de boîtes de conserve, dans des machines à souder automatique moyen d'un filélectrode et de deux galets de support d'electrode, caractérise en ce que pour prévenir la formation de boucles entre les galets de support d'electrode, on utilise comme électrode en fil durci ou écroui. 2.- Procédé selon la revendication 2. caractérisé en ce que ce fil durci ou écroui est un fil laminé ou étiré. 1.- Procédé seloon la revendication 1, caractérisé en u'en utilise un fil ayant un contour ellipsoïdal ou lenticulaire. 4.- Procédé selon la revendicaation 1, caracctérisé en se qu'on utilise un fil-électride ayant une section en forme de secteur elliptique. lenticulaire ou ovale. 5. - Procéd selon la revendication 1, caractérisé n te qu'on utilise un fil-électrode avant une section en secteur avec des flancs rectilignes ou convexes. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contour de soudage du fil-électrode a la forme d'un arc de cercle, d'ellipse ou analogue. Procédé selon ta revendication 1, caractérisé en ce que avant que le fil-électrode arrive sur le premier galet de support, on lui fait subir un laminage lui conférant une résistance suffisante pour rendue impossible un laminage ultérieur dans la région de soudage sous la pression des galets de Support d'électrode. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait subir à un fil rond. de cuivre par exemple, un laminage jusqu'à ce qu'il présente une limite d'élasticité supérieure de 50%, par exemple écale à 13 kp mm., de préférence superieure à 100%, par exemple 18 kp/mm, à celle qu'il présentait avent ce laminage. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on lamine un fil rond, par exemple de 1,38 mm de diamètre, pour lui donner une section en orme de secteur d'ellipse. par exemple de i mm@, notamment par n laminage dans la direction du passage du courant réduisant sa section entre @0 e 75' de sa section initiale.