Brevet FR2222596A1 — publié le 19741018

La nrésente invention concerne l'assemblage et le raccordement nar brasane de deux éléments tubulaires, notamment des segments formant les lances oour l'injection de produits d'affinage lors de l'élaboration de l'acier. Bien que l'invention soit d'une application nénèrale dans les cas d'asser- blages tubulaires quels que soient leurs destination et emploi ultérieurs, on considérera nlus Darticulierement dans ce qui suit l'assemblaoe des éléments constitutifs des lances. On sait en effet qu'une lance est constituée d'une succession d'éléments tubulaires assemblés, l'élément terminal comnortant une buse réalisée en alliage de cuivre.Jusqu'à maintenant l'assemblane de ces divers éléments était réalisé de manière classinue nar soudure ou brasane avec surcharge dans une saignée formée nar un double chanfrein usiné sur les oièces en regard. Quelles que soient les variantes réalisées autour de ce nrincine cette technique exigeait une quantité imnortante de matière d'annort et laissait subsister un cordon présentant un relief Drononcéx;; Si l'on voulait obtenir une surface lisse, il fallait procéder a un meulage du cordon, d'au une élévation du cout d'assemblage. Par ailleurs, si on laissait annara~tre le cordon, celuici favorisait l'accrochage et la formation de loups sur la nartie basse de la lance introduite dans le convertisseur. La présente invention a nour but de fournir une technique d'assemblage par brasure sans cordon de soudure apparent. A cet effet, l'objet de l'invention est un assemblage pour rendre solidaires par brasage-deux éléments tubulaires comportant un élément mâle et un élé- ment femelle usinés pour nrésenter un centrage cylindrique court suivi d'un cône d'emboîtement comnortant a sa base un épaulement orienté vers l'extérieur des éléments tubulaires. L'élément mâle comnorte en outre une corne située entre le centrage cylindrique et le cône d'emboîtement dans lanuelle est aracée la brasure solide avant assemblage.De mius, les génératrices des faces mâle et femelle du cane d'embottement font avec l'axe du centrale cylindrique des anales différents de manière a menacer entre ces surfaces un esoace progressivement rétréci réunissant la gorge a la base du cane d'emboîtement. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise oracle a la descrintion qui suit donnée a titre d'exemple non limitatif en renard de la nlanche de dessin sur laquelle - la figure unique représente une vue en coune lonnitudinale d'un assemblane après emboftement. Sur cette figure, les repères E et I corresnondent resnectivement aux faces extérieures et intérieures des deux éléments tubulaires 1 et 2 constituant les parties male et femelle. On voit, en se reportant a la fiaure unique, que l'assemblage comprend un centrage cylindrique court formé nar un énaulement 3 et une partie plane 4 perpendiculaire a cet épaulement. Ces deux parties se retrou vent sur les éléments 1 et 2 et sont en contact lorsnue l'assemblane est réalisé. A la suite de ce centrale cylindrinue, on trouve sur l'élément mâle 1 une gorne 5 dans laquelle on glace des fils ou des rubans de brasure 6. L'assemblaae comaorte encore un cone d'emboîtement 7 comnortant une partie male 8 et une partie femelle 9. Ce cône 7 est limité à sa base nar un épaulement 10 orienté vers l'extérieur E des éléments tubulaires. Enfin, on remarque sur la fiaure que les génératrices des faces mâle et femelle de l'emboîtement conique font avec l'axe du centraqe cylindrique des anqles différents de manière à ménager entre elles un espace 10 progressivement rétréci qui réunit la porte 5 la base de l'assemblane conique 7 et à l'épaulement 10.Selon un mode de réalisation oréféré, l'angle a a une valeur d'environ 7,50. Cette valeur d'anale est obtenue en donnant une pente aux faces 8 et 9 corresnondant respectivement àun anale de 150 pour la face 8 et de 7,5 environ amour la face 9 nar rapport a une géné- ratrice q. Toujours selon le mode de réalisation préféré, la hauteur h du centrage cylindrique est énale à la moitié de l'épaisseur e des segments à assembler. On conçoit que le mode d'assemblaae par brasure selon cette technique est très simple. En effet, après avoir garni la gorge 5 de brasure, dont la nature est choisie en fonction des pièces a assembler, nar exemple de la brasure a l'argent pour des pièces en alliage de cuivre, on emboîte les éléments mâle et femelle. On dispose ensuite Ta Diece verticalement de manière que la gorge se trouve a la partie supérieure et on chauffe au chalumeau de manière a atteindre le point de fusion de ta brasure. Pour vérifier la bonne réalisation de la brasure, on pratique dans l'épaulement inférieur 10 quelques traits de scie à la périphérie du segment 2.Ainsi, on Deut constater nue la brasure est terminée lorsque l'on voit apparaître la brasure par ces saignées. Celles-ci n'ont pas été représentées pour ne pas compliquer la lecture du dessin. Lorsnue, au cours des essais, on apratiqué une coune de l'assemblage pour en vérifier la qualité, on a constaté que la brasure est régulièrement répartie entre toutes les faces métalliques en présence et qu'au niveau de la gorge anpara~-t emprisonné au sein de la brasure un espace annulaire régulier.Il semble donc que la bonne répartition de la brasure soit due neut-etre aux effets de capillarité, mais surtout a une surpression gazeuse dans l'esnace confiné obtenu nar la forme de l'assemblage. En effet, le centrage cvlindrioue et l'énaulement 10 constituent un obstacle à l'échappement des qaz contenus dans le métal de brasure qui se dilatent rapidement sous l'effet de la chaleur. Cette surnression, qui annaraît au sein de la brasure liquide, chasse la brasure vers tous les esnaces libres qu'elle remplit. Une telle explication n'est qu'une hypothèse, mais elle nermet de rendre compte du résultat obtenu. On comprend que ce mode d'assemblaae est particulièrement efficace et permet d'obtenir une brasure tres solide ne nrbsentant aucun cordon de soudure apparent. On notera également que toutes les Tances ainsi assemblées à titre expérimental ont montré une tenue dans le temps supérieure aux modeles assemblés par les techniques connues. REVENDICATIONS 1. Structure pour réunir nar brasage deux senments tubulaires a paroi enaisse caractérisée en ce qu'elle comprend un segment comportant un element mâle et un segment comportant un élément femelle respectivement agencés Dour former un centrage cylindrique court suivi d'un cone d'emboîtement, en ce que l'élément mâle comprend entre le centrage cylindrique et le cône d'emboîtement une gorge dans laquelle est placée la brasure solide et en ce que les génératrices des faces mâle et femelle du cône d'emboîtement font avec l'axe du centraae cvlindrique des angles différents de manière à ménager entre ces faces un espace progressivement rétréci réunissant la aorte à la base du cône d'emboîtement. 2. Segment tubulaire constitué par au moins deux éléments assemblés nar brasage caractérisé en ce que les éléments assemblés comportent une partie mâle emboîtée dans une partie femelle, lesdites parties màle et femelle étant agencées pour former un centrage cylindrique court suivi d'un cône d'emboîtement, en ce que la partie mâle comnrend entre le centrage cylindrique et le cône d'emboî- tement une gorge, en ce que les génératrices des faces mâle et femelle du cône d'emboîtement font avec l'axe du centrane cylindrique des angles différents de manière à ménager entre ces faces un espace progressivement rétréci réunissant la gorge à la base du cône d'emboîtement, et en ce que toutes les faces en regard sont soudées les unes aux autres par de la brasure. 3. Structure pour réunir par brasage deux éléments tubulaires d'une lance pour l'insufflation de produits d'affinas caractérisée en ce qu'elle comprend un segment comportant un élément mâle et un seoment comportant un élément femelle respectivement agence pour former un centrage cylindrique court suivi d'un cône d'emboîtement, en ce que l'élément mâle comprend entre le centrage cylindrique et le cône d'emboîtement une gorge dans laquelle est placée la brasure solide et en ce que les génératrices des faces mâle et femelle du cône d'emboî- tement font avec l'axe du centrage cylindrique des angles différents de maniere à ménager entre ces faces un espace nrogressivement rétréci réunissant la gorge à la base du cône d'emboîtement. 4. Lance pour l'insufflation de produits d'affinage constituée nar l'assemblage d'éléments tubulaires caractérisée en ce que les éléments assemblés comportent une partie male emboîtée dans une partie femelle, lesdites parties male et femelle étant agencées pour former un centraae cylindrique court suivi d'un cône d'emboftement, en ce que la partie mâle comprend entre le centrage cylin- drique et le cône d'emboîtement une aorae, en ce que les génératrices des faces mâle et femelle du cône d'emboîtement font avec l'axe du centrale cylindri~que des angles différents de manière à ménager entre ces faces un espace progres sivement rétréci réunissant la gorge à la base du cône d'embottement, et en ce que toutes les faces en regarni sont soudées les unes aux autres par de la brasure.