Brevet FR2528174A1 — publié le 19831209

L'invention concerne un procédé de fabrication deux tube pour la mesure des pressions, ledit tube présentant une section aplatie et étant susceptible entre cintré ou enroulé en spirale. Les tubes de type Bourdon, utilisés pour la mesure des pressions dans les manomètres, ou les thermomètres à dilatation de gaz ou de liquide se présentent sous la forme de tubes cintrés ou spiralés de section aplatie dont une extrémité, fixe, communique avec le fluide et l'autre, fermée, se déplace sous l'action de la pression du fluide en entraînant, directement ou indirectement, un dispositif indicateur. Les tubes de section aplatie sont obtenus par passage d'un tube de section circulaire dans un laminoir ou une filière d'un banc d'étirage, jusqu'à ce que ses parois internes viennent se toucher. Ils sont ensuite, par exemple, enroulés en spirale. Le cintrage ou le spiralage du tube dépend de l'ampleur des déplacements que l'on veut obtenir, le déplacement étant fonction de la rigidité du tube, donc de son épaisseur. L'épaisseur est,elle-même,dictée par la pression admissible du fluide dans le tube. Le procédé de fabrication actuellement utilisé nécessite des ébauches cylindriques de diamètre et d'épaisseur bien déterminées et dont le prix est élevé. I1 a en outre l'inconvénient d'introduire des hétérogénéités importantes ainsi que des criques et des amorces de rupture sur les faces internes, aux extrémités où le rayon de pliage tend vers zéro. Enfin lors des passes successives de laminage ou d'étirage, les déformations sont telles que les parois internes viennent s'arc-bouter l'une contre l'autre en créant des défauts de linéarité du tube finalement obtenu. Une coupe transversale de tels tubes met en évidence des amorces de rupture dues à un écrouissage exagéré du métal. Ces amorces sont préjudiciables à la durée de vie du tube et aucun traitement thermique ne peut y reme dier. n outre, ces amorces ont toujours lieu aux points où les contraintes de fonctionnement du tube sont les plus élevées et il est donc nécessaire de prévoir des dimensions telles que le taux de travail du métal soit très faible. Le procédé, selon 11 invention, propose la réalisation de tubes de forme aplatie par soudure de deux bandes de métal, présentant une uniformité d'épaisseur de paroi rigoureuse, une élimination des amorces de rupture et un bas prix de revient. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment llinven- tion peut être réalisée. La figure 1 A,B,C représente les différentes phases du procédé antérieur. La figure 2 A,B,C représente les différentes phases du procédé selon l'invention. La figure 1 A,B,C représente schématiquement les différentes phases de réalisation d'un tube plat destiné à équiper un appareil indicateur de pression ou de température. Le procédé actuel consiste à utiliser un tube ébauche, d'épaisseur et de diamètre déterminés par les dimensions que doit présenter le tube final et par la pression à laquelle il doit résister, à le soumettre à un aplatissement (phase B), soit entre les rouleaux d'un laminoir, soit par passage dans des filières au banc d'étirage. Lors de cette phase (fig 1B), la partie centrale a tendance à se pincer et il arrive que les parties médianes diamétrales du tube viennent en contact, celui-ci se trouve alors séparé en deux canaux longitudinaux de section plus ou moins régulière. La phase finale (fig 1C) de fabrication du tube fait fréquemment apparaître des criques dans les bords 1,2 du tube aplati, alors que la zone centrale 3 est arc-boutée. Be procédé selon l'invention, représenté figure 2, consiste à utiliser deux bandes ébauches 4,5, de lar geur correspondant approximativement à la largeur désirée du tube et d'épaisseur compatible avec la pression que le tube aura à supporter. Les bandes sont obtenues par cisaillage de tôles laminées en un matériau de caractéristiques déterminées. De manière connue, les matériaux les plus utilisés sont les aciers, les laitons, le bronze phosphoreux, le cuivre au bérylium, le "Monel". On peut envisager l'utilisation de matériaux qui présentent habituellement des difficultés importantes d'étirage. On superpose les deux bandes découpées et on les assemble par soudage de leurs bords longitudinaux après éventuellement pointage (fig 2 B). Les méat odes de soudage utilisées sont de préférence la soudure à l'arc sous atmosphère d'argon, ou la soudure par bombardement électronique. Afin d'éviter les déformations lors du refroidissement des zones soudées (6,7), les deux bandes sont serrées fortement entre deux barres rigides formant presse. La pénétration précise de la soudure réalisée peut etre contrôlée avec précision car il s'agit d'une soudure droite, bout à bout, dont il suffit de maintenir constants les paramètres définis en fonction de l'épaisseur des bandes à assembler, à savoir : l'intensité de soudage et la vitesse de défilement. Les paramètres peuvent tre réglés pour que la profondeur de métal fondu par soudure soit supérieure à l'épaisseur des bandes. Après soudage, on obtient un tube aplati (fig 2 C), avec des caractéristiques géométriques précises sans arc-boutement des parois internes et sans amorces de rupture. Si l'écrouissage est insuffisant pour obtenir les caractéristiques mécaniques souhaitées après cintrage, on peut l'augmenter par simple passage des bandes soudées entre les rouleaux d'un laminoir. Les bandes ainsi obtenues peuvent ensuite être cintrées. Il est alors souhaitable d'effectuer un traite ment -thermique pour diminuer les tensions internes. Enfin, on peut également effectuer, après soudage, un traitement thermique de recristallisation afin de diminuer l'hétérogénéité métallurgique introduite par le soudage des bandes. Lorsque le tube est cintré, l'une des extrémités est encastrée et raccordée à une source de fluide sous pression. L'autre extrémité est fermée. Lors de la première mise sous pression, il se produit une déformation non élastique pour laquelle le tube acquiert ses propriétés définitives ainsi que ses dimensions. Le procédé de fabrication,selon l'invention, permet l'obtention de tubes plats de meilleure qualité que les tubes obtenus à partir d'ébauches tubulaires cylindriques et sont d'un prix de revient sensiblement inférieur. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un tube pour la mesure des pressions, ledit tube présentant une section aplatie et étant susceptible d'être cintré ou enroulé en spirale, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes a) découpage de deux bandes de mêmes dimensions dans une tôle laminée d'un matériau de caractéristiques déterminées, b) superposition des deux bandes, c) soudage des bords longitudinaux des bandes, d) cintrage ou enroulement de l'ensemble obtenu par soudage, e) formation du tube par mise sous pression0 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que, entre les opérations b et c, on procède au bridage longitudinal des deux bandes pour éviter leur déformation pendant le soudage. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2 caractérisé en ce que le bridage est effectué par des moyens mécaniques. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 2 caractérisé en ce que le bridage est obtenu par des points de soudure. 5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la largeur des zones soudées est supérieure à l'épaisseur des bandes0