Brevet FR2581904A1 — publié le 19861121

"Moyen de soudage avec un métal d'apport et procédé de soudage". La présente invention concerne un moyen de soudage avec un métal d'apport et procédé de soudage. L'invention s'applique notamment au soudage de tuyauteries de cuivre pour des installations sanitaires, installation de cuisines, etc.... La figure 1 montre la manière de souder selon le procédé connu, usuellement appliqué. Cette figure 1 montre deux pièces tubulaires 1, 2 dont les extrémités mâle 3 et femelle 4 sont engagées l'une dans autre après préparation de leur surface par frottement à la toile émeri et revêtement le cas échéant avec un décapant. Le diamètre intérieur de la partie femelle 4 et le diamètre extérieur de la partie mâle 3 sont tels qu'il subsiste un jeu ou intervalle 5(exagéré à la figure 1) permettant l'emman- chage. Puis à l'aide d'un chalumeau 5, on chauffe les parties 3, 4 pour les porter à la température appropriée et on place devant l'ouverture de l'intervalle annulaire 5 le fil de soudure 7 dévidé d'une bobine contenue dans un tube 9. Le fil fond au contact des parties 3, 4, chaudes et la soudure liquide pénètre par capillarité dans l'intervalle 5. Bien que ce procédé semble simple, il nécessite de la part de l'opérateur une attention et un soin tout particuliers ainsi qu'une grande expérience pour être sur que le métal d'apport se soit infiltré dans toute la zone commune aux deux parties à souder et sur toute la périphérie des tubes. Cela est en effet indispensable pour réaliser une soudure étanche à la fois au liquide et surtout aux gaz. Cette difficulté est encore plus importante à mesure que le diamètre des éléments à réunir augmente ou lorsqu'il faut souder un tube de cuivre dans une pièce en laiton, relativement lourde. Enfin, dans beaucoup de cas, les tuyauteries sont difficilement accessibles, notamment pour les installations de cuisines car elles passent dans des meubles ou derrière ceux-ci, le long du mur, si bien qu'il est difficile d'alimenter le joint entre les deux parties soudées avec le fil de soudure. Comme l'opérateur n'a que son expérience pour savoir si le film liquide a bien pénétré dans tout l'intervalle, il lui arrive fréquemment à titre de précaution de surchauffer les pièces en cuivre et de les brûler. Lorsqu'il s'agit d'une tuyauterie apparente, cela se traduit par un mauvais aspect. Dans certains cas, il faut souder de la tuyauterie ou des pièces de tuyauteries chromées sur d'autres pièces. Or, ces pièces, chromées parce qu'elles sont apparentes, sont extremement sensibles aux élévations de température et il arrive fréquemment que ces pièces soient bleuies ou détériorées par le contact avec la flamme. Dans certains cas, il pourrait venir à l'idée après avoir emmanché les deux pièces l'une dans l'autre d'entourer extérieurement la partie femelle, devant le bord de la partie maie, d'une boucle en fil de soudure. Toutefois, étant donné la très grande souplesse de ce fil, celui-ci tiendrait très mal à l'embouchure de l'intervalle entre la partie maie et la partie femelle et l'effet de la flamme du chalumeau le ramollirait et le soufflerait au moins partiellement. De plus, cela ne permet pas d'avoir une garantie de la pénétration de soudure dans tout l'intervalle entre la partie maie et la partie femelle. La présente invention a pour but de créer un moyen très simple permettant de souder une partie mâle et une partie femelle de deux pièces de tuyauteries en cuivre ou d'une tuyauterie en cuivre, d'une pièce accessoire tel qu'un embout fileté, un coude, un té, un raccord, etc..., même d'une pièce à surface chromée, en garantissant la réalisation d'une soudure uniforme dans l'intervalle de soudure. A cet effet, l'invention concerne un moyen de soudage caractérisé en ce qu'il est constitué par un anneau en métal d'apport aux dimensions intérieures de la partie femelle. Un tel anneau métallique est particulièrement facile à réaliser soit par découpage ou matriçage. I1 peut être fendu pour lui donner une certaine élasticité bien que le matériau constituant l'anneau soit facile à déformer. Comme les dimensions des embattages ou plus généralement des assemblages des pièces tubulaires ou d'acessoires sont normalisées, il est facile de réaliser des anneaux aux dimensions appropriées. Suivant une autre caractéristique, l'anneau a une section circulaire ou polygonale, notamment rectangulaire. Un tel anneau se glisse très bien dans la partie femelle et reste maintenu par butée contre l'épaulement. Suivant une autre caractéristique, le matériau constituant l'anneau est le métal d'apport auquel est ajouté un décapant. Suivant une autre caractéristique, l'invention concerne également un procédé de soudage à l'aide du moyen décrit ci-dessus. Un tel procédé consiste à mettre en place l'anneau à l'intérieur de la partie femelle puis d'emmancher la partie mâle et de chauffer l'assemblage ainsi réalisé jusqu'à ce que le ménisque de la soudure liquide apparaisse à l'ouverture de l'intervalle entre la partie mâle et la partie femelle. L'apparition de ce ménisque signifie que la soudure occupe tout l'intervalle entre la partie mâle et la partie femelle et surtout la longueur de la partie mâle. On obtient ainsi de façon extrêmement simple et sans que l'opérateur ait à manifester une habileté ou une expérience particulière, une soudure parfaitement sûre et fiable sur toute la longueur de l'emmanchement. Ce résultat est extrêmement important non seulement pour les liquides mais surtout pour les tuyauteries à gaz. Ce moyen et ce procédé permettent de réaliser des soudures parfaitement propres, ayant un bel aspect puisqu'il ne peut y avoir de surchauffe ni débordement de soudure. Par ailleurs, cela évite toute détérioration de l'aspect des pièces assemblées par suite d'une surchauffe locale, ce qui est particulièrement important pour les tuyauteries apparentes notamment si ces tuyauteries sont chromées. les moyens de soudage, selon l'invention, peuvent être fournis à la pièce dans le cas de soudure pour des éléments tubulaires de dimensions relativement importantes et, par suite, peu courantes. Ces moyens peuvent également être fournis par feux aux dimensions appropriées puisque des installations sanitaires, de cuisines, etc.... se font habituellement avec des tubes de mêmes dimensions pour chacune des parties d'installation (alimentation en eau froide, en eau chaude, évacuation des eaux usées, etc....) Il est enfin possible de distribuer les moyens de soudaqe sous la forme d'assortiments avec un échantillonnage de différentes dimensions La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une partie d'assemblage de deux pièces tubulaires réunies par soudage selon le procédé connu, - La figure 2 est une vue en coupe de deux pièces tubulaires destinées à être réunies à laide du moyen de soudage selon l'invention et par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. A la figure 2, les éléments analogues à ceux de la figure 1 portent les mêmes références. Pour réunir par une soudure les parties mâle 3 et femelle 4 de deux éléments tubulaires 1, 2, on met en place un moyen de soudure 9 constitué par un anneau en métal d'apport aux dimensions intérieures de la partie femelle 4. Cet anneau 9 a par exemple une section circulaire et est éventuellement fendu 10. Cet anneau peut avoir également une section autre qu'une section circulaire par exemple une section rectangulaire, polygonale ou encore être un anneau à plusieurs spires. Comme les dimensions des tuyaux et des pièces de liaison (coudes, tés, raccords, etc.... et emboltage) sont des dimensions normalisées, il est possible de réaliser des anneaux 9 suivant les différentes dimensions normalisées, à la manière de joints utilises en robinetterie. Cet anneau est mis à l'embouchure de la partie femelle 4 et peut être repoussé au fond de la partie femelle 4 par l'introduction de la partie mâle 5 de l'autre pièce 1. Cette mise en place ne présente aucune difficulté et l'anneau reste maintenu par l'épaulement 4' de la partie femelle 4 ou de tout autre épaulement qui existe au niveau des pièces de raccords de tubes. Cette mise en place est facilitée par la nature relativement déformable de la matière constituant l'anneau. Lorsque la partie mâle 3 est ainsi engagée dans la partie femelle 4, il suffit de chauffer les parties 3, 4 ainsi réunies jusqu a ce que le métal d'apport de l'anneau ait fondu et ait été aspiré par capillarité par l'intervalle 6. La soudure liquide apparat alors à l'avant 11 de l'intervalle 6, ce qui signifie que tout l'intervalle 6 est rempli par la soudure. Ce moyen de contrôle est extrêmement simple et fiable. Les essais faits dans le cadre de 11 invention ont montré que le chauffage des pa-rties 3, 4 pouvait ainsi se limiter à la température juste suffisante pour faire apparattre le ménisque de la soudure à l'ouverture ll en aucun cas, on ne risque ainsi la surchauffe des pièces. De plus, le métal d'apport liquide est retenu par le ménisque à l'ouverture 11 de l'intervalle 6 de sorte que la soudure ne bave pas sur la pièce 1. De façon particulièrement avantageuse, étant donné que les dimensions des parties mâle et femelle 3, 4 sont normalisées car il s'agit d'embottage ou de raccords, de tés, de coudes, etc...., il est possible de dimen- sionner le volume de la matière constituant l'anneau 9 pour avoir la quantité de soudure suffisante et sans exces. Ce moyen de soudage et le procédé de mise en oeuvre de ce moyen est particulièrement intéressant dans le cas de tubes de grand diamètre par exemple pour les tubes en cuivre des évacuations d'eau d'évier, de baignoires, de machines à laver, etc.... En effet, même si, comme cela est habituel, la tuyauterie est fixée au mur, l'opérateur ne rencontre aucune difficulté d'accès comme il en recontrait pour le fil de soudure. Lzes pièces 1, 2 décrites ci-dessus peuvent être non seulement des pièces de tuyauteries en cuivre mais également des pièces de laiton qui, en pratique, sont beaucoup plus difficiles à souder. La présente invention permet également de souder des tuyaux chromés. Pour cela, il suffit d'enlever la partie chromée sur la partie maie. Comme la soudure ne peut baver et que le chauffage se fait de façon extrêmement limité, de manière juste suffisante pour faire apparattre la soudure à l'ouverture de l'intervalle 11, on ne bleuit pas les tubes chromés qui conservent leur aspect impeccable. Il convient de remarquer comme déjà indiqué ci-dessus que les moyens de soudage, constitués par les anneaux en métal d'apport avec éventuellement un décapant peuvent être conditionnés par dimensions ou encore sous la forme d'un échantillonnage d'anneaux de plusieurs dimensions ou des dimensions les plus usuelles. REVENDICATIONS 10) Moyen de soudage avec un métal d'apport pour souder des tuyauteries ou organes analogues, en cuivre, laiton, etc.... ayant une partie mâle (3) et une partie femelle (4) emboîtées l'une dans l'autre, moyen caractérisé en ce qu'il se compose d'un anneau (9) en métal d'apport aux dimensions intérieures de la partie femelle (4). 20) Moyen selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (9) a une section circulaire ou polygonale notamment rectangulaire. 30) Moyen selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse de l'anneau (9) correspond à la quantité de soudure nécessaire pour effectuer la soudure correspondante. 40) Moyen selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (9) contient également un décapant. 50) Moyen selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est co,nditionné dans des conditionnements correspondant à une même dimension ou à un échantillonnage de dimensions d'assemblage de tubes. 60) Procédé de soudage pour la mise en oeuvre du moyen de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on place le moyen de soudage (9) en forme d'anneau à l'ouverture de la partie femelle (4), on repousse ce moyen (9) lors de l'emmanchement de la partie mâle (3) et de la partie femelle (4) et on chauffe l'assemblage ainsi réalisé jusqu'à l'apparition du ménisque de la soudure liquide à l'ouverture (11) de l'intervalle (6) entre la partie mâle (3) et la partie femelle (4) des pièces tubulaires (1, 2) à souder.