Brevet FR2198807A1 — publié le 19740405

L'invention a pour objet un dispositifde protection contre le soufflage de l'are électrique pendant la soudure de deux tôles placées bord a bord. Lors du soudage manuel do tôles @ l'arc électrique, iL est connu que le champ d'induction magnétique dû au courant traver sant l'électrode et la pièce crée lui-môme une induction sur les bords du chanfrein, cette induction étant à l'origine d'une déviation, de l'arc et pouvant, si elle est assez forte, provoquer un soufflage de l'arc.Une aimantation fortuite importante de la tôle due à une autre cause produirait d'ailleurs le môme effet. te genre de difficulté apparaît en particulier au cours u soudage de tôles plaquées se composant par exemple d1une tôle en acier sur laquelle est plaquée une couche de nielcel pur. r général, on remplit tout d'abord le chanfrein dans l'acier de base avec une nuance d'acier au carbone ordinaire, puis on retourne la tôle et on effectue un autre chanfrein du côté de la couche de nickel, puis on remplit le deuxième chanfrein avec une électrode déposant du nickel pur.On a constaté que, dans le soudage des tôles plaquées au nickel, le soufflage de l'arc électrique était particulièrement gênant. En effet, à partir d'un certain temps de soudage, l'arc électrique est brusquement dévié puis soufflé. Cette extinction brutale de l'arc provoque des projections de métal liquide, des défauts dans le dépôt, une perte de temps considérable et, dans le cas les plus défavorable, une impossibilité de souder. L'invention a pour objet un dispositif de protection de l'arc électrique permettant de remédier à ces inconvénients. Le dispositif de protection selon l'invention se compose d'une plaque en acier magnétique doux munie, dans sa partie centrale, d'une fenêtre allongée de largeur égale à l'écartement entre les bords chanfreinés des tôles, ladite plaque étant placée sur les tôles, à cheval sur leur jonction, de telle sorte que la partie à souder apparaisse dans la fenêtre, la soudure étant effectuée à travers ladite fenêtre On a observé que, lors de la soudure au nickel, l'induction magnétique entre les bords du chanfrein augmentait brutalement à partir d'une certaine température, de l'ordre de 350 C.Cette aug tentation de l'induction est dûe au fait que peu avant la température du point de Curie, la perméabilité magnétique du nickel ainsi que de tous les corps ferro-magnétiques augmente très sensiblement pour ces champs d'excitation faibles. I'effet de cette augmentation de l'induction est annulé grâce au dispositif de protection selon l'invention dont un mode de réalisation est représenté par les dessins annexes. La figure 1 est une vue en plan du dispositif selon l'in- vention. La figure 2 est une vue en coupe suivant II-II,figure lo La tôle à souder représentée sur la figure 2 se compose d'une tôle en acier au carbone 1 sur laquelle est plaquée une cou- che mince de nickel 2. Deux chanfreins sont successivement réalisés sur les bords des tôles, tout d'abord pour effectuer la soudure 10 en acier au carbone des tôles j, puis, ayant retourné l'ensemble, un deuxième pour la soudure 20 au nickel des couches de nickel. Conne représenté sur la figure 1, le dispositif de pro tection selon l'invention se compose d'une simple plaque en acier magnétique 3, de forme rectangulaire, au centre de laquelle a été ménagée une fenêtre allongée 4O Comme indique en coupe sur la figure 2, la plaque est po sée sur les tôles à souder, à cheval sur leur onction, et la fen8- tre 4 a, du côté des tôles, une largeur égale à celle du joint à souder.Par contre, de l'autre côté, la fenêtre est évasée par un chanfreinage des bords0 Une rainure 40 (figure 1) prolonge la fenêtre 4 jusqu'aux bords de la plaque, La rainure 40 a une largeur égale à celle du joint à souder et une profondeur H supérieure au débordement normal de la soudure terminée au-dessus du niveau de la tôle. Enfin, la longueur L de la fenêtre est égale à la longueur normale d'un cordon effectué par la totalité d'une électrode. Dans ces conditions, la plaque 3 ne gêne pas l'exécution de la soudure, celle-ci pouvant entre faite à travers la fenêtre 4O Yar ailleurs, l'acier composant la plaque 3 ayant une perméabilité magnétique importante, elle constitue un circuit magnétique fermé qui court-circuite, en le canalisant, le champ magnétique créé.De la sorte, le dispositif de protection évite la formation d'un champ entre les bords en regard des tôles, et élimine pratiquement toute possibilité de soufflage de l'arc électrode, Il est préférable que les bords latéraux et les bords ex trônes de la fenêtre soient à une môme distance Lj respectivement des côtés longs et des côtés courts de la plaque. En effet, on évi te ainsi toute concentration éventuelle d'induction magnétique aui pourrait provoquer des pertes rlamnétiaues. Le dispositif peut être simplement posé sur les tôles, mais sera e préférence fixé aux tôles à souder, par exemple par des ventouses magnétiques. Bien entendu, 11 invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui n'a été décrit qu'à titre d'exemple, mais elle en couvre au contraire toutes les variantes et les moyens équi valent, C'est ainsi que la plaque rectangulaire pourrait être remplacée par une plaque oblongue. En particulier, on a décrit l'invention dans le cas d'une tôle plaquée au nickel, qui est celui où le phénomène de soufflage magnétique se fait plus particulièrement sentir aux températures normalement atteintes par la soudure, mais le dispositif s'applique également aux tôles simples et à toutes les nuances d'acier sensibles au phénomène de soufflage magnétique, en particulier les aciers au nickel0 De même, moyennant certaines adaptations simples, le dispositif est applicable à tous les types de soudures .1 l'arc, par électrode au par fil. REViIXIG'ATI0:qS 10) Dispositif de protection contre le soufflage de l'arc électrique pendant la soudure de deux tôles placées bord à bord, caractérisé par le fait qu'il se compose d'une plaque en acier ma gnétique mwlie dans sa partie centrale d'une fenêtre allongée, de largeur égale à l'écartement entre les bords chanfreinés des tôles, ladite plaque étant placée sur les-tôles, à cheval sur leur jonction, de telle sorte que la partie à souder apparaisse dans la fe nêtre, la soudure étant effectuée à travers ladite fenêtre. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fenêtre est évasée du côté opposé à la tôle. 30) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la fenêtre a une longueur correspondant à celle du cordon de soudure déposé par une électrode. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la plaque a une forme rectangulaire et que les bords latéraux et les bords extrêmes de la fenêtre sont à égale distance respectivement des côtés longs et des cotés courts de la plaque. 5 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la plaque a une forme oblongue, et que les bords latéraux et les bords extrêmes de la fenêtre sont à égale distance respectivement des extrémités du grand axe et du petit axe de la plaque. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la face de la plaque destinée à être posée sur les tôles est munie d'au moins une rainure prolongeant la fenêtre jusqu'aux bords de la plaque, ladite rainure ayant une largeur égale à celle de la fenêtre et de profondeur supérieure au débordement normal du cordon de soudure par rapport au niveau des tôles.