Brevet FR2470654A1 — publié le 19810612

La présente invention se rapporte a la réalisation d'appareils en tôle plaquée à matériau de base et matériau de placage non miscibles, plus particulièrement à la réalisation d'appareils à pression en acier ferritique plaque titane. Les appareils destinés à renfermer un fluide sous pression sont généralement constitués en acier ferritique comportant, sur toute la surface interne de l'appareil, un placage en titane, indispensable pour protéger cette surface interne contre la corrosion. Un tel appareil est normalement réalisé à l'aide de plusieurs portions (viroles, fonds, etc...) assemblées entre elles bout à bout par soudage. Il n'est cependant pas possible de souder simplement bout a bout deux tôles plaquées en titane, car le titane ne peut pas être mélangé par fusion avec l'acier sans donner lieu a des fissurations.Il est donc indispensable, d'une part, qu'au niveau des joints de soudure il y ait une nette séparation entre 11 acier et le titane et, d'autre part, que la continuité du titane soit assurée sur toute la surface interne de l'appareil pour assurer la tenue a la corrosion souhaitée. La solution la plus couramment utilisée actuellement pour réaliser un assemblage bout à bout de tôles plaquées titane consiste a enlever la couche de titane sur une faible distance à partir des tranches à assembler, a souder les deux tranches d'acier alors en présence, a remplir l'interstice avec une latte de cuivre par brasure de celle-ci sur l'acier, a revêtir cette latte d'un couvrejoint en titane de plus grande largeur, puis a souder a clin ce couvre-joint sur le placage en titane.Ce genre de réalisation est long a effectuer, particulièrement onéreux et, d'autre part, donne une excroissance à l'endroit de la jonction qui, d'une part, perturbe l'écoulement du fluide dans l'appareil et, d'autre part, crée des zones de rétention du liquide corrosif, provoquant des corrosions sélectives sur les arêtes ainsi créées. Le procédé de l'invention permet de pallier les inconvénients des méthodes d'assemblage connues jusqu'alors. Grâce à celuici, en effet, il est possible de réaliser à faible colt un appareil à pression plaque en titane dans lequel la continuité de surface est totalement assurée du côté du placage, sans qu'il y ait donc de pro tubérance a l'endroit des jonctions.Il est caractérisé en ce qu'il consiste a réaliser, sur le matériau de base non encore plaque, un évidement à proximité des tranches à assembler bout'à bout, un de chaque côté de la future jonction, parallèlement a celle-ci et tout le long de celle-ci, la profondeur de chacun de ces deux évidements étant égale à l'epaisseur du placage a rapporter, à réaliser ensuite le placage sur les deux éléments a assembler, puis a usiner un délardement du placage entre le creux de chaque évidement plaqué et chacune desdites tranches, à exécuter ensuite l'assemblage par soudure de ces tranches du matériau de base restant alors seul à l'endroit desdites tranches, à mettre en place sur la pré-jonction ainsi réalisée une latte en matériau de placage, d'épaisseur égale à celle du placage et de largeur telle qu'elle vienne partiellement remplir chacun des deux évidements et à souder enfin cette latte sur le placage existant. L'invention concerne également une jonction d'assemblage de tôles plaquées telle que celle obtenue par le procédé ci-dessus défini. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple d'exécution relatif à la réalisation d'un assemblage de tôles en acier plaque titane, en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 à 5 schématisent respectivement les cinq phases successives correspondant au procédé de l'invention. Sur la figure 1 qui représente schématiquement et approximativement à l'échelle I la première phase de l'opération d'assemblage, on a désigné par la référence I la coupe transversale d'une des deux tôles à assembler bout à bout par leur tranche 2. Le bloc 1 est constitué en matériau de base, c'est-à-dire en acier ferritique non encore recouvert d'un placage protecteur. Conformément à l'invention, on a pratiqué par usinage, à proximité de la tranche 2, tout au long de cette dernière et parallèlement à elle, un évidement 3 à bords arrondis en forme de "S" (4, 5), de profondeur égale à l'épaisseur du placage que l'on va rapporter ensuite. Pour fixer les idées, l'évidement 3 est pratique sur une largeur de quelques centimètres, à une distance de quelques centimètres de la tranche 2 et a une profondeur de 2 mm environ comme on peut par ailleurs le voir en grandeur réelle sur le dessin. La figure 2 représente la seconde phase opératoire qui consiste à réaliser par explosion le placage d'une feuille de titane 6 sur le bloc 1. On notera que la forme arrondie en S des bords de l'évidement 3 est particulièrement avantageuse car elle permet le placage par explosion de la feuille 6 sans risque de défauts de cohésion à l'interface. Dans la troisième phase, schématisée sur la figure 3, on réalise par usinage le délardement du placage titane entre le creux 7 de l'évidement plaqué et la tranche 2, de façon à créer une surface plane continue allant de l'évidement jusqu'a la tranche comme on le voit sur le dessin. On usine également, de manière classique, le chanfrein de soudure 8 destine à permettre la soudure acier-acier avec l'autre tôle à raccorder bout à bout, a laquelle on aura par ailleurs fait subir les mêmes traitements que ceux déja effectués sur la tôle I et schématisés sur les figures I a 3. La figure 4 schématise l'exécution, classique, de la soudure acier-acier des deux blocs (1, 9) a assembler. On voit que l'on ne court pas de risque d'introduction de titane dans la soudure 10. Dans la dernière phase, schématisée sur la figure 5, on met en place, sur la pré-jonction ainsi réalisée, une latte il en titane, d'épaisseur égale à celle du placage 6 déjà réalisé et de largeur suffisante pour venir recouvrir, tout en restant plane, le placage réalisé dans les deux évidements 3, c'est-à-dire de largeur telle qu'elle vienne partiellement remplir, comme on le voit sur le dessin, chacun des deux évidements 3. On soude ensuite, titane sur titane, la latte 11 sur les placages 6, de manière a ce que les deux cordons de soudure (12, 13) remplissent les interstices existants de façon à assurer une parfaite continuité de planéité entre les deux placages 6 et la latte 11. L'invention trouve une utilisation particulièrement intéressante pour la réalisation de réservoirs et de tubulures destinés a contenir un liquide corrosif sous pression. REvENDIcATIoNs 1. Procédé de réalisation d'un assemblage bout à bout de tôles plaquées, le matériau de base n'étant pas miscible avec le matériau de placage, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, sur le matériau de base (1) non encore plaque, un évidement (3) à proximité des tranches (2) à assembler bout à bout, un de chaque côté de la future jonction, parallèlement à celle-ci et tout le long de celle-ci (figure 1), la profondeur de chacun de ces deux évidements étant égale à l'épaisseur du placage à rapporter, à réaliser ensuite (figure 2) le placage (6) sur les deux éléments à assembler, puis à usiner (figure 3) un délardement du placage entre le creux (7) de chaque évidement plaqué et chacune desdites tranches (2), à exécuter ensuite (figure 4) l'assemblage-par soudure de ces tranches du matériau de base restant alors seul à l'endroit desdites tranches, à mettre en place (figure 5) sur la pre-jonction ainsi réalisée une latte (11) en matériau de placage, d'épaisseur égale à celle du placage et de largeur telle qu'elle vienne partiellement remplir chacun des deux évidements et à souder enfin cette latte sur le placage (6) existant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on usine les bords de chaque évidement (3) de manière# à ce qu'ils soient arrondis en forme de "S" (4, 5). 3. Procédé selon la revendication î ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'on réalise les cordons de soudure (12, 13) de la latte (11) de manière à remplir les interstices existants en assurant ainsi une continuité de planéité entre les placages (6) et la latte (11). 4. Jonction d'assemblage de tôles plaquées à matériau de base et matériau de placage non miscibles, caractérisée en ce qu'elle comporte (figure 5) deux tôles (1, 9) en matériau de base assemblées bout à bout par soudure (10), une latte (11) en matériau de placage, d'épaisseur de placage, recouvrant, d'une part, la jonction des ma tériaux de base et recouvrant, d'autre part, partiellement des évidements (3) plaqués et pratiqués dans chaque bloc de base (i, 9) de part et d'autre de ladite jonction sur une profondeur égale à celle du placage, un placage (6) prolongeant de part et d'autre celui desdits évidements (3) et deux cordons de soudure (12, 13) de la latte (11) sur chacun desdits placages (6). 5. Jonction selon la revendicaiton 4, caractérisée en ce que les surfaces externes de la latte (11), desdits cordons de soudure (12, 13) et desdits placages (6), sont coplanaires.