Brevet FR2414382A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne un procédé de soudage d'éléments tels que des ailettes sur des pièces en matériau conducteur de l'électricité, notamment des pièces métalliques, telles que des tubes, évitant la contamination de ces pièces par du cuivre apporté lors du soudage, ainsi que les pièces munies d'ailettes selon ce procédé. On connait déjà un certain nombre de procédés pour fixer des ailettes sur des tubes, notamment sur des tubes destinés à des échangeurs de chaleur, pour en augmenter le rendement; parmi ces procédés, le procédé d'ailetage par soudage par résistance, par points ou en continu, présente des avantages appréciables; le soudage est alors effectué au moyen de molettes en cuivre ou en alliage cuivré, une molette dite molette de soudage, appuyant sur la base des ailettes à souder autour du tube pour amener le courant électrique provenant d'un générateur Slectrique, et une autre molette, dite molette de masse, appuyant sur le tube pour ramener le courant au générateur, l'échauff e- ruent produit dans le contact ailette-tube permettant le soudage de ces pièces. De manière générale, la molette de masse laisse sur le tube un dépôt de cuivre, ce qui présente des inconvénients et peut notamment être à l'origine de corrosions après la pose des ailettes, entre tube et ailettes; il a été démontré, en effet, que le cuivre à l'état liquide, lors de la soudure, peut penétrer entre les grains du métal et provoquer des fissurations des vitesses de l'ordre de S m/s; d'autre part, à froid, le cuivre présent à la surface du métal peut engendrer un couple é#lectrolytique qui favorise. la corrosion, dans certains cas par exemple, dans l'industrie nucléaire, une telle possibilité doit être absolument exclue, et le cahier des charges est extrême ment sévère à cet égard. La présente invention a pour but d'éviter la formation d'un dépôt de cuivre sur le tube, et cela sans augmenter sensiblement la durée ou le prix de revient de l'opération de soudage des ailettes à l'aide de molettes. A cet effet, l'invention concerne un procédé de soudage d'éléments tels que des ailettes sur des pièces telles que des tubes, selon lequel on réalise des découpes sur une partie de la largeur du feuillard, de façon à déterminer sur la largeur de ce feuillard une partie découpée et une partie non découpée, on plie ce feuillard de telle sorte que la pliure soit approximativement parallèle à au moins l'un des bords dudit feuillard, et on enroule le feuillard autour de la pièce à munir d'ailettes, la partie non découpée du feuillard étant mise en appui à la périphérie de la pièce pour constituer la base de l'aillette de telle sorte que la partie découpée s'ouvre en éventail en formant des ailettes segmentées, procédé caractérisé en ce que l'on appuie sur la base d'une ailette une molette pour amener successivement à la base de chaque ailette et au tube un courant électrique provenant d'un générateur, et l'on appuie sur la base d'une autre ailette en contact avec le tube une autre molette pour refermer le circuit électrique vers le générateur, les molettes et le tube étant actionnés en rotation les uns par rapport aux autres, de telle sorte que l'échauffement produit dans chaque contact successif ailette à souder-tube provoque le soudage de ladite ailette sur le tube. L'invention concerne également les pièces métalliques munies d'ailettes selon ce procédé, caractérisées en ce que ces ailettes sont soudées directement à la périphérie du tube, sans pollution par un matériau métallique tel que du cuivre entre le tube et l'ailette. D'autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, concernant des modes et des formes de réalisation possibles, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'art antérieur, pour souder des ailettes dans une première forme de réalisation; - la figure 2 représente schématiquement une vue de gauche du dispositif de la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement une coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'art antérieur, pour souder des ailettes dans une seconde forme * réalisation;; - la figure 4 represente schématiquement une coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, pour souder des ailettes dans la première forme de réalisation; et - la figure 5 représente schématiquement une coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, pour souder des ailettes dans la seconde forme de réalisation. De manière connue, lorsque l'on désire souder des ailettes à la périphérie d'une pièce, une méthode consiste à découper un feuillard métallique 1 tel que représenté sur la figure 2 ; il s'agit là d'un découpage partiel, l'empla- cernent des découpes 11 dépendant du profil à donner aux ailettes 2 ; par exemple, si les ailettes 2 doivent avoir une forme en L (comme dans les figures 1, 2 et 4), on découpe ce feuillard 1 perpendiculairement à partir de l'un de ses bords 3, sur une partie de sa largeur seulement, alors que si elles doivent avoir une forme en U, on le découpe perpendiculairement à partir de ses deux bords, la partie centrale du feuillard n'étant pas découpée.Ensuite, on plie les unes par rapport aux autres la partie non découpée 4 et la ou les parties découpées 5 adjacentes, de façon à former le profil en L (figure 1) ou en U (figure 3), chaque pliure, approxinativement parallèle aux bords du feuillard, comportant alors d'un côté une partie non découpée et de l'autre côté une partie découpée. Puis on enroule, ici en hélice, le feuillard 1 autour de la pièce à munir d'ailettes 2, par exemple un tube 6 d'échan geur de chaleur, la partie non découpée 4 du feuillard 1 en appui à la périphérie du tube pour constituer la base de l'ailette ; la partie découpée 5 s'ouvre alors en éventail en formant des ailettes 2 segmentées. Enfin, on appuie sur cette base 4 une molette tournante 7 en cuivre (molette de soudage) pour amener successivement à la base 4 de chape ailette 2 et au tube 6 le courant electrique provenant d'un générateur, et on appuie sur le tube nu dans la région qui n'a pas encore été munie d'ailettes 2, une autre molette 8 en cuivre (molette de masse) pour refermer le circuit vers le générateur, comme le montrent les figures et 2 pour une ailette en L et la figure 3 pour une ailette en U. Le tube et les molettes sont actionnés en rotation comme indiqué par les flèches. L'échauffement produit dans chaque contact successif ailette-tube provoque alors le soudage de l'ailette sur le tube. La molette de soudage 7, n'ayant pas de contact direct avec le tube 6 proprement dit, ne provoque pas sur lui de dépôt de cuivre ; par contre, il n'en est pas de même de lamo- lette de masse 8 ; ce dépit de cuivre, sur lequel vient ensuite se souder la base 4 d'une ailette 2, est généralement cause de corrosions ultérieures. Pour éviter cet inconvénient, selon l'invention, comme représenté sur les figures 4 et 5 montrant respectivement le soudage d'une ailette 2 en L et d'une ailette 2 en U, on appuie sur la base 4 de l'ailette 2 à souder la molette de soudage 7 en cuivre pour amener successivement à la base 4 de chaque ailette 2 et au tube 6 le courant électrique provenant du générateur, et on appuie sur la base 4 d'une ailette 2 déjà soudée la molette de masse 8 pour refermer le circuit électrique vers le générateur, l'ensemble étant actionné en rotation comme indiqué par les flèches, l'échauffement produit dans chaque contact successif ailette à souder-tube provoquant le soudage de l'ailette sur le tube. Ainsi, on ne- produit aucun dépôt de cuivre sur le tube 6 proprement dit, et les inconvénients cités plus haut sont évités. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes et aux formes de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, délimité dans les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage d'éléments tels que des ailettes sur des pièces telles que des tubes, selon lequel on réalise des découpes sur une partie de la largeurdtun feuillard,de fa çon à déterminer sur la largeur de ce feuillard une partie découpée et une partie non découpée, on plie ce feuillard de telle sorte que la pliure soit approximativement parallèle à au moins l'un des bords dudit feuillard, et on enroule le feuillard autour de la pièce à munir d'ailettes, la partie-non découpée du feuillard étant mise en appui à la périphérie de la pièce pour constituer la base de l'ailette de telle sorte que la partie découpée s'ouvre en éventail en formant des ailettes segmentées, procédé caractérisé en ce que l'on appuie sur la base d'une ailette une molette pour amener successivement à la base de chaque ailette et au tube un courant électrique provenant d'un générateur, et l'on appuie sur la base d'une autre ailette en contact avec le tube une autre molette pour refermer le circuit électrique vers le générateur, les molettes et le tube étant actionnés en rotation les uns par rapport aux autres, de telle sorte que.l'échauffement produit dans chaque contact successif ailette à souder-tube provoque le soudage de ladite ailette sur le tube. 2. Tube à ailettes réalisé par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des ailettes soudées directement à la périphérie du tube, sans pollution par un matériau métallique tel que du cuivre entre le tube et l'ailette.