Brevet FR2532213A1 — publié le 19840302

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de protection envers d'une région à souder au moyen d'un gaz. Les dispositifs utilisés pour assurer la protection envers en soudage sont généralement constitués d'une source de gaz comprimé délivrant le gaz sous une pression de quelques bars, par exemple de 3 bars, dans une conduite équipée d'un débitmètre à réglage manuel. La conduite peut notamment déboucher dans un diffuseur appliqué sur l'envers de la région à souder et répartissant le gaz tout le long de cette région. Avant le début du soudage, le gaz, qui est généralement un gaz inerte tel que l'argon, est envoyé dans le diffuseur avec un débit assurant une légère surpression dans celui-ci. Le gaz traverse donc l'intervalle à souder de l'arrière vers 1 'avant. Lorsqu'on travaille sur une pièce fermée (enceinte, tuyauterie, ...),cet intervalle se referme progressivement au fur et à mesure de l'avancement du soudage ; il est donc nécessaire de réduire progressivement, jusqu'à l'annuler, le débit du gaz protecteur pour éviter une augmentation de la pression de ce gaz , augmentation qui conduirait en fin de soudage à un effet de chasse du métal en fusion ou au moins à des inclusions de gaz dans le joint à souder. Cette nécessité d'agir manuellement sur le débitmètre compli- que forcement 1 'opération de soudage et est source de défauts de soudage, soit par les arrêts et les reprises de soudage qu'elle implique, soit du fait des fréquentes erreurs de réglage du débit. L'invention a pour but de réduire la durée de l'opération de soudage tout en en augmentant la fiabilité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de protection envers d'une région à souder au moyen d'un gaz, caractérisé en ce qu'on régule la pression du gaz sur une valeur prédéterminee légèrement supérieure à la Pression atmosphérique. L'invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé. Ce dispositif, du type comprenant une source de gaz comprimé reliée à une conduite d'amenée du gaz dans la région à souder est caractérisé en ce que dans la conduite est monté un régulateur de pression délivrant le gaz sous une pression prédéterminée legèrement su=nérieure à la pression atmosphérique. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue sehematique en perspective, partiellement en coupe, illustrant une opération de soudage avec protection envers ; et - la figure 2 est un schéma d'un dispositif d'alimentation en gaz conforme à l'invention. Dans l'opération de soudage illustrée à la figure 1, on réunit bord à bord deux tôles 1 et 2 séparées par un petit interxZalle 3 que le soudage est destiné à combler. Ces deux tôles sont par exemple deux tronçons successifs d'une tuyauterie, de sorte que l'intervalle 3 se referme sur lui-nême. Le soudage s'opère par l'extérieur au moyen d'une torche 4 de soudage à l'arc électrique sous flux gazeux alimentée en gaz protecteur, par exemple en argon, et en courant électrique par un câble composite 5. Du métal d'apport est éventuellement déposé dans 1 'inter- valle 3, pendant le soudage, au moyen d'une baguette ou d'un fil 6. Pour assurer la protection envers de la région à souder, on dispose à l'intérieur de la tuyauterie un diffuseur annulaire 7 dont la surface cylindrique extérieure présente une gorge circulaire 8, laquelle chevauche l'intervalle 3. Dans cette gorge débouche une conduite 9 d'amenée d'un gaz protecteur, par exemple d'argon. Le dispositif d'alimentation en gaz de la conduite 9 est schématise à la figure 2. Il est constitué, d'amont en aval - d'une bouteille 10 de gaz comprimé sous une pression élevée, par exemple sous 200 bars lorsque la bouteille est pleine - d'un robinet d'arrêt 11 monté sur l'orifice de sortie de cette bou teille - d'un détendeur 12 délivrant le gaz sous une pression moyenne, par exemple de l'ordre de 3 bars ; - d'un débitmètre 13 de contrôle - d'un microrégulateur 14 délivrant le gaz sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, de l'ordre de quelques millibars relatifs ; et - d'une soupape de surpression 15. Avant de commencer le soudage, on règle la pression de sortie du microrégulateur 14 sur la surpression désirée pour la protection envers, comprise par exemple dans la gamme de 1 à 5 millibars relatifs, et on règle le débitmètre 13 sur une valeur suffisante du débit, par exemple inférieure ou égale à 300 Nl/mn. Le tarage de la soupape 15 est réglé sur une valeur considéréecomme la valeur maximale admissible pour le soudage, par exemple sur 10 millibars relatifs. On ouvre le robinet d'arrêt 11, de sorte que le gaz contenu dans la bouteille 10 parvient par la conduite 9 dans la gorge 8 du diffuseur 7 sous la pression prédéterminée imposée par le microrégulateur 14, la soupape 15 étant fermée. Au cours du soudage, l'intervalle 3 se referme progressivement. Il arrive un moment où, pour le débit de gaz oorrespondant au réglage initial du débitmètre 13, la section de passage du gaz est suffisamment réduite pour créer une augmentation notable de pression dans la gorge 8. Le microrégulateur 14 détecte cette augmentation de pression et diminue automatiquement le débit du gaz pour ramener la pression qui règne dans la gorge 8 à la valeur sur laquelle il est réglé. Ainsi, en fin de soudage, le débit diminue progressivement, jusqu'à s'annuler lorsque l'intervalle 3 est complètement refermé, sans aucune intervention manuelle de l'opérateur ; on est donc certain que le gaz de protection envers est toujours fourni automatiquement dans les conditions optimales, avec une surpression suffisante pour garantir une bonne protection gazeuse et compatible avec la fermeture du cordon de soudure, et que ce gaz ne perturbe pas le métal en fusion. Le débitmètre 13 permet de contrôler en permanence la variation du débit de gaz. En cas de défaillance du microrégulateur 14, la soupape 15 assure que la pression régnant dans la gorge 8 ne dépassera pas la valeur sur laquelle elle est tarée, valeur qui permet tout de même de terminer l'opération de soudage dans des conditions correctes En variante, lorsque le soudage assure la fermeture dgune enceinte, la conduite 9 peut déboucher directement dans cette enceinte, et il régnera alors en permanence dans celle-ci, tout au long de llopé- ration de soudage, une légère surpression constante prédéterminée. Bien entendu, llensemble des éléments 10 à 12 du dispositif de la figure 2 peut être remplacé par n'importe quelle autre source de gaz comprimé adaptée pour délivrer le gaz au débitmètre 13, ou même directement au microrégulateur 14, sous une moyenne pression compatible avec le fonctionnement de ces organes. 'Par ailleurs, le dispositif dla- limentation peut être équipe des organes de mesure souhaités, notamment d'un premier manomètre 16 monté entre le robinet d'arrêt 11 et le détendeur 12, qui permet de contrôler la pression régnant dans la bouteille 10, et d'un deuxième manomètre 17, monté en aval de la soupape 15, qui permet de contrôler la pression effective de sortie du gaz et de régler le microrégulateur 14. REVENDICATIQNS 1. - Procédé de protection envers d'une région à souder au moyen d'un gaz, caractérisé en ce qu'on régule la pression du gaz sur une valeur prédéterminée légèrement supérieure à la pression atmosphérique. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on régule la pression du gaz sur une valeur relative de l'ordre de 1 à 5 millibars. 3. - Dispositif de mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, du type comprenant une source de gaz camprimé reliée à une conduite d'amenée du gaz dans la région à souder, caractérisé en ce que dans la conduite (9) est monté un régulateur de pression (14) délivrant le gaz sous une pression prédéterminée légèrement supérieure à la pression atmosphérique. 4. - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le régulateur de pression (14) est réglable sur une pression relative comprise dans la gamme de 1 à 5 millibars environ. 5. - Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'en aval du régulateur de pression (14) est montée dans la conduite (9) une soupape de surpression (15) tarée sur la pression maximale admissible pour le soudage, notamment sur une valeur relative de 10 millibars. 6. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que dans la conduite (9) est monté un débitmètre de contrôle (13). 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la source de gaz comprimé est une bouteille de gaz sous haute pression (10) manie d'un robinet d'arrêt (11) et d'un détendeur (12) fournissant le gaz au régulateur (14) sous une moyenne pression de l'ordre de quelques bars.