Brevet FR2472962A1 — publié le 19810710

La présente invention se rapporte au soudage d'accessoires métalliques, tels que des appareils de prise de mesures, des attaches de calorifuge, des ailettes de refroidissement, sur une autre pièce métallique de beaucoup plus grandes dimensions, telle qu'une virole chaudronnée par exemple. La fragilité des liaisons de materiaux hétérogènes realisees par fusion rend obligatoire l'utilisation de techniques particulières lors de leur exécution. L'une des techniques les plus couramment employées au chaudronnerie consiste à interposer une couche de matériau compatible avec l'un et l'autre des matériaux à assembler. Ce procédé, dit du "beurrage" permet de rapporter, en général par soudage, le matériau-tampon sur l'une ou l'autre des faces à assembler et d'effectuer le soudage entre cette face et la seconde pièce. Dans le cas où l'on désire réaliser la liaison d'une petite pièce, de forme généralement cylindrique, tel qu'un goujon d'attache de calorifuge, sur une pièce de beaucoup plus grandes dimensions, telle qu'une virole chaudronnée pour appareil à pression, qui peut être considérée comme plate là ou l'on effectue cette soudure, il est nécessaire avec ce procédé connu de faire le tour de la petite pièce, ce qui prend beaucoup de temps et rend le procédé coûteux, d'autant plus que ces petites pièces (par exemple des goujons) doivent souvent être soudées en assez grand nombre sur la virole. Grâce au procédé de l'invention, il est possible de fixer de tels accessoires en un temps beaucoup plus court, donc avec un moindre coût. Le procede de l'invention est caractérisé en ce que l'on utilise, pour fixer lesdits accessoires, la méthode dite du soudage par friction, en positionnant dans l'espace un ensemble de mise en rotation et de translation axiale d'une machine traditionnelle de soudage par friction, de manière à déplacer ledit ensemble afin qu'il soit orthogonal à la surface de la pièce metallique de grandes dimensions. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé caracterisé en ce qu'il comporte entre autres un bras horizontal sur lequel peut coulisser ledit ensemble. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence à la figure unique annexée représentant schématiquement une machine de soudage d'accessoires conforme à l'invention. Sur la figure, la référence 1 désigne une virole chaudronnée sur la face interne de laquelle on désire fixer un grand nombre de goujons 2 destinés à l'attache d'un calorifuge. Conformément à l'invention, la fixation de ces goujons est effectuée à l'aide d'une unité de soudage par friction 6 pouvant se positionner dans l'espace grâce à la machine représentée.Cette dernière comporte - un socle ou bâti 5, - une colonne latérale 4 sur laquelle est fixé un moteur-frein 7 de commande de rotation d'une vis 8 de montée et descente d'un coulisseau 9 associé à une glissière 10 et portant un bras horizontal 3 lui-même soutenu à son autre extrémité à l'aide d'axes 25 et 26 et d'un tirant il qui peut être escamoté par rotation vers la gauche sous l'action d'un vérin de poussée 12, - l'unité de soudage par friction 6 composée d'un ensemble de mise en rotation et de translation axiale d'une machine traditionnelle, montée sur le bras 3 de manière à pouvoir coulisser tout le long de celui-ci à l'aide du moteur 13 et comportant, de manière connue en soi, un mandrin 16 de fixation du goujon 2, un corps 32 d'axe vertical, une courroie d'entrainement 14, un embrayage 15, un moteur de broche 17, un vérin de poussée 20, un coulisseau 18 et une glissière 19. La virole 1 repose horizontalement sur le socle 5 par l'intermédiaire de galets 21 et 22, les galets 21 étant fous et les galets 22 motorisés à l'aide d'un moteur 23 et d'une transmission 24. Le fonctionnement du dispositif est le suivant :le tirant 11 étant escamote par sortie de la tige du vérin 12, l'opérateur positionne tout d'abord le coulisseau 9 à l'aide de la vis 8 et du moteur 7 de manière à ce que le bras 3 soit à la hauteur desirée, c'est- à-dire à ce qu'il vienne à l'intérieur de la virole à mettre en place dans le cas du soudage sur la paroi intérieure de cette dernière ou à l'extérieur de celle-ci dans le cas du soudage sur sa partie ex- terieure. La virole i est alors amenée par des moyens de levage etde translation classiques non représentés à la place désirée, telle que celle représentée sur le dessin qui correspond au soudage de goujons sur la paroi intérieure sur les galets 2.1 et 22. Le tirant 11 est alors relevé par rétraction de la tige du vérin 12 et les axes 25 et 26 mis en place sur l'extrémité du bras 3. L'opérateur monte alors à l'intérieur de la virole sur lequel on a effectué un traçage permettant de déterminer tous les endroits de fixation des goujons. Il peut alors, après avoir fixé un goujon 2 dans le mandrin 16, agir à distance sur les moteurs 24 et 13 pour déplacer par rotation la virole l, d'une part1 et par translation le chariot 6, d'autre part, de manière à positionner le goujon 2 à l'endroit désiré. Il déclenche alors le fonctionnement de l'ensemble 17, 15, 14, 12, 20, 18, 19 de soudage par friction dudit goujon. Après soudure de ce dernier et retrait du mandrin 16, Il fixe sur ce dernier un autre goujon et le soude de même à la place tracée après avoir déplacé le chariot 6 et éventuellement la virole 1 en conséquence. Il est également possible d'automatiser le fonctionnement de la machine, d'une part, en montant éventuellement les pièces à souder 2 dans le mandrin 16 à l'aide d'un dispositif classique de chargement automatique ; d'autre part, en automatisant e-ventuelle- ment de manière classique le fonctionnement des différents moteurs 23 et 13, embrayage 15, vérin de poussée 2Q, par programmage traditionnel, ce qui permet d'éviter l'execution du traçage a l'intérieur de la virole puisque celui-ci est inclus dans le programme de fonctionnement de tous ces éléments. L'invention trouve son utilisation principale dans le domaine de la fabrication de capacités chaudronnées destinées aux unités de raffinage ou de transformation de produits pétrochimiques. REVENDICATIONS 1. Procedé de soudage d'accessoires métalliques, tels que des appareils de prise de mesure, des attaches de calorifuge, des ailettes de refroidissement sur une autre pièce. métallique de beaucoup plus grandes dimensions telle qu'une virole chaudronnée, caractérisé en ce que l'on utilise pour fixer lesdits accessoires la méthode dite du soudage par #friction en positionnant dans l'espace un ensemble de mise en rotation et de translation axiale d'une machine traditionnelle de soudage par friction, de manière à déplacer ledit ensemble afin qu'il soit orthogonal à la surface de ladite pièce métallique de grandes dimensions 2.Procédé de soudage selon la revendication l, caractérisé en ce que lesdits positionnements ainsi que l'opération de soudage par friction sont effectués de manière programmée. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte un bras horizontal(3) sur lequel peut coulisser un ensemble (6) de mise en rotation et de translation axiale d'une machine de soudage par friction. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est en outre équipe de moyens (7, 8, 9, 10) permettant un de-- placement vertical dudit bras (3). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caracterisé en ce qu il est en outre équipé de moyens (21, 22, 23) de déplacement relatif de la pièce métallique de grandes dimensions (1) par rapport audit bras (3).