Brevet FR2481175A1 — publié le 19811030

l 2481175 Certaines combinaisons de matériaux soudés par explosion, telles que les couples acier inoxydable/acier au carbone, alliages de nickel/acier au carbone, titane/acier au carbone, etc..., sont laminées après avoir été réunies, afin de fournir un format plus important sous une épaisseur plus faible. Cette façon de procéder est classique, et elle est utilisée depuis de nombreuses années. Normalement, les plaques soudées par explosion sont laminée une par une. Toutefois, dans certains cas, si l'on a besoin d'un pro- duit final plus mince ou s'il s'agit de réduire un fluage indésirable se produisant dans le processus de laminage, on-fait appel à un pro- cédé connu sous le nom de laminage en paquet dans lequel deux feuille plaquées (feuilles composites) sont disposées l'une par rapport à l'autre de façon que leurs faces plaquées soient en vis-à-vis, et le paquet obtenu est soudé autour de ses bords. Le paquet complet est ensuite laminé. Pour que l'on puisse réaliser cette fabrication en paquet, il faut que la surface du matériau de placage soit inférieure à celle du matériau de base, de sorte qu'il demeure une bordure libre de matériau de base autour du matériau de placage. Cependant, lorsqu'on soude par explosion des matériaux d'épaisseurs normales en ce domaine (épaisseurs de placage de 10 à mm), cette technique classique nécessite que toute la surface du matériau de base soit revêtue de matériau de placage, et le bord du matériau de placage doit par conséquent être enlevé après réunion et avant soudage en paquet, par exemple par planage. La présente invention concerne un procédé dans lequel l'enlèvement coûteux des bords du matériau de placage est éliminé grâce à la mise en oeuvre d'une technique spéciale de soudage par explosion, qui sera décrite plus loin, dans laquelle les bords du matériau de base sont laissés libres, soit de sorte que les deux feuilles plaquées ou davantage qui doivent former le paquet soient soudées par explosion une par une, soit de sorte que les deux feuillE ou davantage forment une seule pièce, en étant disposées en parallèle au moment de la mise à feu et soient séparées après le processus de réunion (réunion en tandem). Par utilisation de la méthode connue en soi d'amorçage linéaire de la charge explosive, les plaques seroni dans la plupart des cas suffisamment planes après l'explosion pour écarter la nécessité de les dresser avant la réalisation du paquet. 2 2481175 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront plus amplement de la description détaillée qui est donnée ci- après à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé o les éléments représentés sont partout désignés par les mêmes repè- res numériques, et sur lequel: la figure i est une représentation en coupe des plaques soudées par explosion disposées selon la technique classique pour être laminées en paquet; la figure 2 est une représentation en coupe d'un agencement selon la présente invention destiné à permettre d'obtenir une feuille plaquée unique par soudage par explosion, la plaque obtenue étant destinée à être introduite-dans un paquet à laminer la figure 3a représente schématiquement la configuration de la détonation obtenue par amorçage linéaire la figure 3b représente la configuration de la détonation obtenue par amorçage ponctuel; la figure 4 est une représentation en coupe d'un agencement selon la présente invention destiné à permettre d'obtenir les deux feuilles plaquées du paquet par réunion en tandem; la figure 5 représente l'agencement de la figure 4 en vue de dessus (sans charge explosive) et avec un détonateur ponctuel; la figure 6 est un croquis en perspective montrant l'aspect de la feuille plaquée après soudage par explosion d'une feuille de placage au matériau de base; et la figure 7 est un croquis en perspective montrant l'aspect obtenu après soudage par explosion de deux feuilles de placage au matériau de base (réunion en tandem); la figure l illustre la technique classique de laminage en paquet dans laquelle les deux plaques composites sont placées ensemble de façon à former un paquet prêt à être laminé. Les plaques de base, désignées par le repère 1, et les feuilles de placage, désignées par le repère 4, sont en des matériaux différents qui sont fréquemment difficiles ou impossibles à souder entre eux, comme c'est le cas par exemple pour le titane et l'acier au carbone, du fait qu'il est nécessaire d'assurer un joint étanche aux gaz. Il est par conséquent plus facile et meilleur marché de ne souder entre eux que les matériaux de base. Une baguette rapportée 8, qui est usuellement en un maté- riau du même type que le matériau de base, c'est-à-dire en général en acier au carbone, constitue une protection pour le matériau de placage pendant le soudage, et elle sert de pont. Dans le cas de 3 2481175 feuilles de placage épaisses (de 10 à 30 mm chacune), l'intervalle peut être trop large pour permettre d'obtenir un joint soudé solide entre les matériaux de base. La baguette rapportée exerce également un effet bénéfique sur le fluage au cours du laminage, en ceci qu'elle réduit la tendance-des feuilles plaquées à présenter des variations d'épaisseur sur les bords de la plaque composite laminée. Le repère numérique 9 désigne le joint soudé réalisé autour du bord du paquet, qui a déjà été mentionné. Dans la disposition de la figure 2, le matériau de base 1 repose sur une surface 2, qui est par exemple celle d'un lit de sable. Des bandes métalliques minces 3 sont appliquées, par exemple, par collage, autour des bords du matériau de base, sur sa face supé- rieure. Le matériau de placage 4 est appliqué de façon classique avec espacement par rapport au matériau de base 1, et sa surface est égale ou de très peu inférieure à celle lui permettant de s'emboîter exactement dans le cadre formé par les bandes métal- liques 3. La périphérie du matériau de placage 3 est entourée par des éléments de dilatation 5, 5', c'est-à-dire par des bandes métal- liques de la même épaisseur que le matériau de placage ou d'une épaisseur correspondant au moins aux 3/4 de l'épaisseur du matériau de placage. Les éléments de dilatation 5, 5' peuvent être en un matériau, tel l'acier au carbone, qui est meilleur marché que le matériau de placage, et ils doivent être au moins aussi larges que les bandes métalliques 4. Plus précisément, le matériau de placage et les éléments de dilatation doivent couvrir ensemble au moins la surface occupée par le matériau de base. Le matériau de placage et les éléments de dilatation sont chargés d'une façon classique avec une charge explosive 6. Sur la figure 2, le détonateur est schématisé par le repère 7. Ce détonateur est de préférence un détonateur linéaire, c'est-à-dire un détonateur qui est long et mince et qui amorce la détonation dans la charge principale le long d'une droite indiquée sur la figure 3, de sorte que la plaque demeure aussi plane que possible après l'explosion. La substance explosive formant le détonateur doit évidem- ment avoir une vitesse de détonation supérieure à celle de la charge principale. Par contre, dans le cas d'un détonateur ponctuel, le détonateur est limité à une petite surface locale, et la détonation s'amorce dans la charge principale de façon à se propager sphéri- 248117s quement (figure 3b). Au cours du soudage par explosion, une liaison se trouve formée entre le matériau de placage 4 et la partie exposée du maté- riau de base 1. Les éléments de dilatation adhèrent à la face supérieure des bandes métalliques 3. Lors de la libération de la pression de collision, le joint collé peu solide existant entre la face inférieure des bandes métalliques 3 et le matériau de base l se trouve détruit, et les bandes métalliques 3 sont éjectées ensemble. Comme les bandes métalliques 3 couvrent les zones marginales du matériau de base pendant le placage, ces zones marginales du matériau de base se trouvent protégées de l'attaque directe par les matières projetées, et elles demeurent intactes. Le paquet prêt à être laminé est formé de deux plaques composites identiques. Il paraît par conséquent naturel d'opérer le - soudage par explosion sur une disposition en tandem telle que celle représentée par la figure 4. Ceci peut être effectué lorsque les billettes sont de dimensions modérées, étant entendu par là que la. quantité totale de substance explosive utilisée pour effectuer l'explosion en tandem ne dépasse pas celle correspondant à la puissance explosibe maximum admissible de l'équipement de soudage par explosion, c'est-à-dire la plus forte quantité de substance explosive qu'il est permis de faire exploser en chaque occasion dans l'installation en cause, ou que le poids du matériau ne dépasse pas la capacité de l'équipement disponible. Ce traitement en tandem apporte une économie considérable comparativement au traitement individuel de deux plaques. Il ressort clairement de la figure 4 qu'il est fait appel à la même charge d'amorçage 7 pour les deux feuilles de placage 4. Comme indiqué plus haut, la charge d'amorçage ou détonateur est de préférence linéaire. La charge explosive principale est d'un seul tenant, et elle couvre une surface correspondant au moins à la surface totale du matériau de base. Dans certains cas, par exemple lorsque le rapport entre l'épaisseur de la plaque de base et celle des feuilles de placage est important (>5), on peut faire appel à un détonateur ponctuel. Dans le cas de la réunion en tandem, le point 7 (figure 5) est donc de préférence situé centralement sur l'axe de symétrie 10 de l'élé- ment de dilatation central 5", de façon à être commun aux deux feuilles de placage. Cepandant, il peut dans certains cas être situé différemment sur l'axe de symétrie, ou même en un quelconque autre point, par exemple sur l'un des côtés ou dans un coin. 2481175 Les figures 6 et 7 montrent l'aspect des plaques après soudage par explosion dans les cas respectifs du traitement simple et du traitement en tandem. Le paquet obtenu par traitement en tandem est refendu avant laminage. 6 2481-175 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une plaque composite par soudage par explosion, ladite plaque composite étant destinée à subir un laminage en paquet ultérieur, caractérisé par le fait que le matériau de placage présente une surface plus faible que le matériau de base, de sorte qu'il demeure sur le pourtour du matériau de base une bordure libre non recouverte par le matériau de placage, que l'on protège la surface de cette bordure libre du matériau de base par fixation de bandes métalliques, que l'on place une charge explosive par-dessus le matériau de placage, ladite charge occupant une surface au moins égale à celle du matériau de base, et que l'on fait ensuite détoner la charge explosive. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la détonation de la charge explosive est amorcée le long d'une ligne. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la détonation de la charge explosive est amorcée en un point. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à chaque mise en oeuvre du procédé, une seule feuille de placage est soudée par explosion au matériau de base. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à chaque mise en oeuvre du procédé, deux feuilles de placage ou davantage sont simultanément soudées par explosion au matériau de base en parallèle.