Brevet FR2581332A1 — publié le 19861107

L'invention concerne un pistolet ou torche de soudage avec un système d'aspiration pour le soudage à l'arc électrique au moyen d'une électrode métallique avancée en continu, comprenant un tube dit de contact traversé par l'électrode et guidant celle-ci, un dispositif d'entraînement de l'électrode, une embouchure de soudage ou brûleur de soudage, un dispositif alimentant des gaz protecteurs à travers une buse à gaz, un dispositif refroidissant la buse et un dispositif d'aspiration des gaz de soudage, le dis- positif d'aspiration comportant un tube d'aspiration qui entoure la buse, entourant elle-même le tube de contact, un collet externe étant disposé devant le tube d'aspiration. Dans les systèmes connus de ce type, le refroidisse- ment de la buse à gaz est effectué par de l'eau de refroidissement. Un tel pistolet est relativement difficile à manier et de grandes quantités d'eau risquent de s'écouler si le pistolet est endommagé. Il est également connu de refroidir la buse par une aspiration produite à travers un tube entourant la buse à gaz. Selon l'invention, la fente entre le tube d'aspiration et la buse est si étroite et l'aspiration est si forte que la buse est refroidie plus intensément que jusqu'à présent par l'aspiration et le rayonnement de chaleur est en même temps réduit considérable- ment. La formation de scories sur la pointe de l'électrode est également réduite. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rapport entre la dépression créée et l'aire de la fente entre le tube d'aspiration et la buse à gaz est au moins de l'ordre de 1,8 10 Pa mm2 mm Une relation spécifique existe de préférence entre la dépression créée et l'étendue (aire) de la fente. La dépression est par exemple d'environ 22 kPa pour une fente d'une largeur de 1,2 mm et d'une circonférence d'environ 138 mm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique d'un pis- tolet de soudage selon l'invention. Le pistolet de soudage représenté sur le dessin fait partie d'un système de soudage à l'arc électrique (soudage MIG). Ce système comprend une bobine de fil ou de ruban formant l'élec- trode 1, une gaine-conduit qui guide l'électrode dévidée de la bo- bine, un dispositif faisant avancer l'électrode 1, ainsi qu'un tube de contact 3. Le système comprend en plus un dispositif pour ali- menter des gaz protecteurs, de l'argon par exemple, à travers une buse à gaz 2 qui entoure le tube de contact 3. Les gaz protecteurs sont alimentés ensemble avec l'électrode 1 à travers la gaine- conduit et ils sortent par des orifices 4 du tube de contact 3. Des moyens sont prévus en plus pour refroidir la buse à gaz 2 et pour évacuer les gaz de soudage par aspiration. Selon l'invention, la buse à gaz est entourée par le dispositif d'aspiration, de manière que la buse 2 soit refroidie automatiquement. Par suite, il n'est pas nécessaire de prévoir un dispositif de refroidissement particulier. Le dispositif d'aspira- tion comprend un système d'aspiration qui communique par un tuyau flexible avec un tube d'aspiration 5 qui entoure la buse à gaz 2. Un collet externe 6 est disposé devant le tube d'aspiration 5 sur la buse 2. La largeur de la fente entre le tube 5 et le collet 6 est de 1,5 mm par exemple. Ce dispositif d'aspiration a l'avantage que l'aspiration entoure en quelque sorte le point de soudage, le collet 6 orientant l'aspiration de telle manière que les gaz protégeant le point de soudage ne sont pas aspirés. La distance du collet 6 au bord avant de la buse 2 est adaptée aux circonstances; dans un mode de réalisation, cette dis- tance est d'environ 15 mm. Le pistolet de soudage selon l'invention est facile à fabriquer. Lors du montage du tube d'aspiration 5, la buse à gaz 2 est vissée dans le tube de contact 3. Le tube d'aspiration 5 est alors simultanément attaché à des saillies internes (non représentées) prévues à cet effet. La buse 2 est de préférence en cuivre. Une isolation électrique 7 est prévue entre la buse en cuivre 2 et le filetage, de sorte que la buse peut toucher la pièce soudée sans provoquer un court-circuit. Le système d'aspiration est caractérisé par Le fait que la pression de pompage est régLable entre de larges Limites et pratiquement indépendamment du débit de pompage. IL suffit que Le système d'aspiration soit suffisamment puissant. L'intensité du courant fourni par le générateur de courant continu est typiquement de 200-400 A. La tension est d'environ 30 V. Pendant le soudage, l'une des électrodes du géné- rateur est reliée à la pièce à souder. Afin que le débit d'aspiration pour évacuer les fumées reste aussi faible que possible, une liaison spécifique doit cepen- dant exister entre la dépression créée et l'étendue de La fente. En cas d'utilisation d'une fente avec une largeur de 1,2 mm et une circonférence d'environ 138 mm, la dépression doit être d'environ 22 kPa. Une fente d'une largeur de 1,5 mm et d'une circonférence d'environ 200 mm demande une dépression d'environ 34 kPa. Autre- ment dit, une relation spécifique doit exister entre la dépression et l'étendue ou aire de la fente. Les inventeurs onté été les pre- miers à découvrir cette nécessité. La réduction du débit d'aspira- tion implique en outre que la dissipation de chaleur à l'environ- nement est réduite. De plus, on évite un courant d'air qui pourrait être préjudiciable à la santé des soudeurs. Un avantage supplémentaire du système selon l'inven- tion est que, par suite du refroidissement, il n'y a pas de for- mation de scories sur l'électrode. Autrement dit, on obtient un effet d'auto-nettoyage. Le pistolet de soudage selon l'invention peut être fabriqué sous forme d'un pistolet Léger. La structure concentrique a également pour conséquence que le faisceau de tuyaux est plus flexible. Il ressort de ce qui précède que l'invention apporte un appareil de soudage capable de souder avec un courant d'une intensité élevée, sans que cela demande la prévision d'un dispositif de refroidissement particulier. Le pistolet de soudage selon l'in- vention est en outre plus facile à nettoyer et à réparer et sa durabilité est supérieure à celle des pistolets de soudage connus. Le pistolet selon l'invention permet également de souder des joints plus étroits, donc d'utiliser des chanfreins d'un plus petit angle dans le soudage d'assemblage. Le soudage est amorcé en touchant la pièce avec l'électrode, ce qui fait jaillir un arc, l'électrode étant conve- nablement espacée, de quelques millimètres, de la pièce à souder. La forte intensité du courant de soudage assure une fusion plus uniforme de l'électrode. REVENDICATIONS 1. Pistolet ou torche de soudage avec un système d'aspira- tion pour le soudage à l'arc électrique au moyen d'une électrode métallique avancée en continu, comprenant un tube dit de contact traversé par l'électrode et guidant celle-ci, un dispositif d'en- tra nement de l'électrode, une embouchure de soudage ou brûleur de soudage, un dispositif alimentant des gaz protecteurs à travers une buse à gaz, un dispositif refroidissant la buse et un dispositif d'aspiration des gaz de soudage, le dispositif d'aspiration com- portant un tube d'aspiration qui entoure la buse, entourant elle- même le tube de contact, un collet externe étant disposé devant le tube d'aspiration, caractérisé en ce que la fente entre le tube d'aspiration (5) et la buse à gaz (2) est si étroite et l'aspiration est si forte que la buse (2) est refroidie intensément pendant l'aspiration. 2. Pistolet de soudage selon la revendication 1, o le rapport entre la dépression créée et l'aire de la fente entre le tube d'aspiration (5) et la buse (2) est au moins de l'ordre de i 8 10 Pa 1,8 mm-'2"-- ' 3. Pistolet de soudage selon la revendication 1, o la largeur de la fente entre le tube d'aspiration (5) et la buse (2) est d'environ 1,5 mm. 4. Pistolet de soudage selon la revendication 1, o une liaison spécifique existe entre la dépression et l'aire de la fente. 5. Pistolet de soudage selon la revendication 3, o une relation spécifique existe entre la dépression et l'aire de la fente. 6. Pistolet de soudage selon la revendication 5, o la dépression créée est d'environ 22 kPa et la fente possède une largeur de 1,2 mm et une circonférence d'environ 138 mm. 7. Pistolet de soudage selon la revendication 5, o la dépression créée est d'environ 34 kPa et la fente possède une lar- geur de 1,5 mm et une circonférence d'environ 200 mm.