Brevet FR2162567A1 — publié le 19730720

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour calmer l'arc électrique dans le soudage intérieur et le placage intérieur par soudage de tubes, et notnmment de gros tuyaux ou de réservoirs. Dans le placage de gros tuyaux ou de réservoirs par soudage de bande sous poudre protectrice, il se produit fréquemment un soufflage intense de l'arc, ce qui a pour conséquence que des amincissements très variables de la matière de soudage donnent lieu à des variations de la composition analytique de la couche de placage et qu'il apparaît une inhomogénéité de la matière de soudage. En outre, il se forme, à la jonction du cordon de soudure, des saignées de pénétration marquées qu'il n'est pas possible de supPrimer, même par des chevauchements extrement larges. En règle générale, il apparaît additionellement dés effets de scorie, des fissures et des lacunes. Les surfaces des cordons de soudure sont très irrégulières, les Joints manquent d'homogénéité. Pour l'exécution du procéda connu de placage par soudage de bande, on utilise une potence qui pénètre dans le tuyau ou dans le réservoir et qui porte à l'avant une tête de soudage. Pendant l'opération de soudage, le tuyau à souder tourne autour de son axe longitudinal, la tête de soudage est déplacée mécaniquement sur la potence de façon continue ou parallèlement à l'axe longitudinal du tuyau. Dans ces conditions, la direction du soudage est radiale et le cordon de soudure est approximativement une spirale ininterrompue. te pole positif est connecté à la tête de soudage par l'intermédiaire de La potence à travers le tuyau et le pôle négatif est constitué par un contact glissant appliqué à l'extérieur du tuyau. Avec cette disposition de l'appareil de soudage, la matière du tuyau à plaquer est magnétisée radialement par le câble dans le tuyau. Etant donné que le soudage s'effectue au moyen de courants très forts, il rogne une forte induction magnétique. Au niveau du bain ae fusion, la matière est chauffée au delà du point de Curie, ce qui abaisse la conductibilité magnétique du bain de fusion. Mais étant donné que le courant reste le même, l'énergie magnétique est déplacée pratiquement dans la zone du bain de fusion et il se forme à ce niveau un champ de dispersion, comparable au champ de dispersion d'un aimant à entrefer. Les lignes de champ magnétique sortent du bain de fusion et réagissent à leur tout sur l'arc électrique Le bain de fusion se modifiant, il apparaît donc des champs magnétiques variables qui influent sur l'arc électrique et réagissent ainsi à nouveau sur le-bain de fusion. Il en résulte les effets défavorables indiqués ci-dessus. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif avec lesquels une semblable influence non contrôlée sur l'arc électrique et le bain de fusion ne puisse pratiquement plus se produire. Dans un procédé du genre défini dans le préambule du présent mémoire, ce but est teint par le fait qu'on fait entrer les- lignes d'arrivée et de départ du courant par des extrêmités opposées du tuyau ou du réservoir et que ces lignes s'étendent parallèlement au niveau du bain de fusion. Dans ces conditions, les lignes doivent avoir la même longueur et la même section transversale. L'avantage de ce procédé consiste en ce que les champs magnétiques se compensent dans une large mesure à proximité du bain de fusion. De la sorte, les réactions nuisibles de lignes de champ magnétique qui sortent du bain de fusion sur l'arc électrique sont largement supprimées. Pour la réalisation du procédé selon l'invention, la ligne d'arrivée et la ligne de départ sont guidées vers la zone de soudage à partir des extrêmités opposées du tuyau et s'étendent parallèlement ou Oans une direction sensiblement parallèle au niveau du bain de fusion. Ce qui est particulièrement important, c'est que le point de reprise du courant, c'est-à-dire la connexion de masse, soit situé à proximité immédiate du bain de fusion. Selon un développement avantageux du dispositif selon l'invention, qui est muni d'une potence en saillie dans le tuyau ou le réservoir, portant la ligne d'arrivée et la tête de soudage, la connexion de masse peut être formée par un croisillon rotatif qui est en contact avec le tuyau ou réservoir à proximité immédiate du bain de fusion et qui est fixe par rapport à la potence. Une autre solution possible du procédé de l'invention consiste en ce que le dispositif de l'invention présente à cet effet deux zones de soudage situées au voisinage immédiat, qui sont entretenues par deux sources de courant séparées dont les câbles de courant sont disposés Dsrallèlement et dont lles courants sont égaux et inversés. Dans ces conditions, les câbles ont également la même longueur et la même section transversale. Dans ce cas, les champs magnétiques engendrés sont pratiquement semblables et le flux magnétique et le contre-flux magnétique du fer annulent pratiquement un champ magnétique. Les bains de fusion sont immédiatement voisins et peuvent même se recouvrir en partie.Les sources de courant de soudage peuvent être commandées, par exemple par transducteurs, de sorte que les courants qui passent en sens opposés soient toujours égaux. Par la présente invention, on parvient donc, par l'établissement d'un contre-flux magnétique du fer, à ce que le champ magnétique soit affaibli au total et ainsi, le champ magnétique qui, partant du bain de fusion, influe directement sur l'arc électrique. Un exemple de l'invention sera décrit ci-après en référence au dessin qui représente une coupe longitudinale schématique d'un tuyau contenant un dispositif de soudage selon la présente invention. Le tuyau à plaquer est fixé sur un support et il peut tourner au moyen d'un dispositif de rotation 5. Une potence 2, qui est montée de manière i pouvoir être déplacée parallèlement et perpendiculairement à l'axe longitudinal du tuyau, pénètre à l'intérieur de celui-ci et porte une tête de soudage 6 à son extrêmité antérieure. En même temps, la potence porte un dévidoir de bande 4 sur lequel est enroulé le matériau de soudage en bande, ainsi qu'un réservoir 5 qui contient la poudre à souder. L'arrivée du courant de soudage s'effectue au moyen d'une ligne d'alimentation en courant 9 qui est donc connectée au pôle positif de la source de courant de soudage. Cette ligne s'étend Jusque dans la tête de soudage 6 et se termine au niveau de l'arc électrique 7. Le départ du courant après le bain de fusion 8 s'effectue au moyen d'un croisillon rotatif 11 que traverse le câble de départ 10, connecté au pale négatif de la source de tension. Au niveau du bain de fusion 8, les parties 12 et 13 des lignes d'arrivée et de départ s'étendent parallèlement, de sorte qu'il est produit une induction résultante. Dans ces conditions, le pied du croisillon rotatif est situé à proximité immédiate du bain de fusion et il est fixe par rapport à celui-ci, c'est-à-dire par rapport à la potence. Le pied est donc en rapport avec le tuyau. La connexion de masse (pôle négatif) est effectuée au moyen d'un contact glissant au point d'intersection du croisillon rotatif. REVEND I CA T IONS 1. Procédé pour calmer l'arc électrique dans le soudage intérieur de tuyaux ou réservoirs, caractérisé par le fait qu'on fait entrer les lignes d'arrivée de courant (9) et de départ (10) par les extrêmités opposées du tuyau (1) ou du réserver et que ces lignes (12, 15) sont parallèles au niveau du bain de fusion (8). 2. Dispositif pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les lignes d'arrivée et de départ sont guidées à partir des extrêmités opposées du tuyau vers la zone de soudage et s'étendent parallèlement au niveau du bain de fusion. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le point de reprise du courant, c'est-à-dire la connexion de masse, est disposé à proximité immédiate du bain de fusion. 4. Dispositif pour calmer l'arc électrique dans le soudage intérieur de tuyaux ou de réservoirs, avec une potence qui pénètre dans le tuyau ou réservoir et qui porte la ligne d'arrivée de courant et la tête de soudage, caractérisé par le fait que la connexion de masse est formée par un croisillon rotatif qui prend contact avec le tuyau ou le réservoir à proximité immédiate du bain de fusion et est fixe par rapport à la potence. 5. Dispositif pour calmer i'arc électrique dans le soudage intérieur de tuyaux ou de réservoirs, caractérisé par deux zones de soudure situées au voisinage immédiat l'une de l'autre, qui sont entretenues par deux sources de courant séparées dont les cables de courant s'étendent parallèlement et dont les courants sont égaux et inversés. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que les câbles de courant ont la même section et la même longueur.