Brevet FR2704029A1 — publié le 19941021

L'invention concerne un joint d'assemblage soudé entre un corps tubulaire et un fond, comprenant le corps tubulaire qui présente une surface frontale, le fond comportant un embout de centrage pour le corps tubulaire et cet embout de centrage chevauchant le corps tubulaire de sorte qu'il s'établit un interstice entre le corps tubulaire et l'embout de centrage, en fonction des tolérances des diamètres, le joint d'assemblage comprenant par ailleurs une surface de contact formée par la surface frontale du corps tubulaire et une surface d'appui du fond. Dans le cas de tels assemblages entre un corps tubulaire et un fond, apparaît toujours à nouveau le problème des pores micro-tubulaires. Ce défaut pourrait être admis en ce qui concerne la réduction de résistance qu'il entraîne, mais il existe des cas d'utilisation, comme par exemple les amortisseurs, pour lesquels on effectue un contrôle d'étanchéité à une pression de 150.105 Pa. A cette occasion, il s'est avéré que les pores micro-tubulaires constituent un défaut d'étanchéité, qui entraîne une perte d'huile, qui bien que très faible, ne peut être tolérée. Le but de la présente invention consiste à améliorer, par des moyens d'un coût acceptable, le joint d'assemblage entre un corps tubulaire et un fond, de manière à éliminer la formation de pores lors du soudage. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la surface de contact présente au moins une liaison de purge pour l'interstice, de sorte qu'une communication est établie entre l'interstice et une atmosphère se trouvant au-delà de la surface de contact. L'air se trouvant dans l'interstice et se dilatant en raison de l'échauffement induit par le bain du joint de soudage, est évacué par la purge. Ainsi le cordon de soudure reste libre de pores micro-tubulaires. Dans le cas d'un centrage extérieur, l'air de l'interstice parvient dans l'espace intérieur du corps tubulaire, tandis que dans le cas d'un centrage intérieur du fond, il s'échappe dans l'atmosphère libre. D'après l'état de la technique, il était connu jusqu'à présent, de réaliser la surface frontale du corps tubulaire et la surface d'appui du fond, de la manière la plus plane possible. Lors du montage, les stries d'usinage des surfaces citées étaient compensées mutuellement, en raison des forces de précontrainte, de sorte que l'air de l'interstice ne pouvait plus s'échapper. La mise en oeuvre déterminée de la liaison de purge, n'entrave d'aucune façon la qualité du centrage, mais améliore considérablement le joint d'assemblage soudé, comme l'on prouvé de nombreuses séries d'essais. La liaison de purge est avantageusement réalisée au choix dans la surface frontale du corps tubulaire et/ou dans la surface d'appui du fond. La décision de savoir quelle surface doit être préparée, dépend entre autres du parc de machines disponibles, et de la géométrie globale du fond ou du corps tubulaire. Dans le cas d'un mode de réalisation, la liaison de purge est formée par un certain nombre d'évidements. Ceux-ci peuvent avantageusement être réalisées, sans enlèvement de copeaux, par matriçage, en permettant ainsi de s'affranchir d'un ébavurage ultérieur. Dans le cas de sections plus importantes, les évidements peuvent également être réalisés par des mortaises ou des cavités dans le corps tubulaire ou dans la surface d'appui du fond. On obtient les mêmes avantages lorsque la liaison de purge est réalisée par une configuration de forme ondulée de la surface frontale et/ou de la surface d'appui. Grâce à ces variantes, l'usure d'outil peut être nettement réduite, notamment dans le cas d'une fabrication par usinage sans enlèvement de copeaux. Un autre mode de réalisation est avantageusement caractérisé en ce que la liaison de purge est réalisée par une gorge de dégagement, située dans la zone de raccordement entre l'interstice et la surface d'appui, et en liaison fonctionnelle avec une encoche. L'avantage de cette mesure réside dans le fait que le corps tubulaire ne nécessite pas d'opération d'usinage supplémentaire. Dans la zone de raccordement entre le centrage et la surface d'appui, on réalise de toute façon, en règle générale, une gorge de dégagement, qui sera simplement agrandie et munie d'une encoche. Le dégagement peut toutefois également être réalisé par un chanfrein à l'extrémité du corps tubulaire. Dans le cas d'un fond, qui pour des raisons fonctionnelles doit être usiné par enlèvement de copeaux, la liaison de purge peut être formée par une rainure en spirale dont l'entrée se situe dans l'interstice et dont la sortie se trouve dans l'atmosphère située au-delà de la surface de contact, ou alors la surface d'appui présente un contour intérieur sensiblement polygonal, de sorte que la liaison de purge est formée par la partie du contour intérieur formant l'intersection avec la surface d'appui. Ces modes de réalisation sont toujours intéressants lorsque le fond ou le corps tubulaire possèdent une pièce supplémentaire, qui enserre le corps tubulaire à l'intérieur et à l'extérieur, au niveau du fond, en nécessitant une évacuation d'air bien déterminée. L'invention va être décrite plus en détail dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 et 2 des liaisons de purge par des évidements, Fig. 3 et 4 des liaisons de purge par des surfaces de bout de forme ondulée, Fig. 5 purge par l'utilisation d'une gorge de dégagement, Fig. 6 purge par la mise en oeuvre d'une rainure en spirale, et Fig. 7a, 7b purge par la mise en oeuvre d'une surface d'appui de forme sensiblement polygonale. Les figures 1 et 2 montrent chacune un corps tubulaire 1 qui est assemblé à un fond 3. Le fond 3 comporte un embout de centrage 5 qui forme un ajustement avec l'extrémité 7 du corps tubulaire 1. Suivant les plages de tolérances choisies, il subsiste un interstice 9 entre l'extrémité 7 et l'embout de centrage 5. Dans la direction axiale, le corps tubulaire 1 s'appuie, par une surface frontale 11, sur une surface d'appui 13 du fond 3. La surface frontale 11 et la surface d'appui 13 forment une surface de contact 15. Un joint soudé 17 assemble de manière étanche aux gaz, le fond 3 et le corps tubulaire 1. Lors du soudage du fond 3 sur le corps tubulaire 1, l'air emprisonné dans l'interstice 9 et dans la zone de transistion du corps tubulaire 1, entre sa surface périphérique extérieure 19 et la surface frontale 11, et la surface d'appui 13, peut s'échapper, lors de l'échauffement, vers l'intérieur du corps tubulaire 1, par l'intermédiaire de liaisons de purge 21. Dans le cas de ce mode de réalisation, les liaisons de purge 21 sont, soit réalisées sans enlèvement de copeaux, par des évidements de matriçage dans la surface frontale 11 ou dans la surface d'appui 13, soit par des mortaises usinées par enlèvement de copeaux, par exemple par fraisage. Cette mesure simple permet d'éviter de manière efficace, la formation de pores micro-tubulaires. En variante, comme le laissent entrevoir les figures 3 et 4, pour une configuration identique par ailleurs, du corps tubulaire 1 et du fond 3, la surface d'appui 13 et la surface frontale 11 peuvent présenter une configuration de forme ondulée. Les figures 5 à 7 montrent des exemples de réalisation dans lesquels les liaisons de purge sont de préférence réalisées dans le fond 3. Ainsi, sur la figure 5, une gorge de dégagement 23 est réalisée dans la transition entre l'interstice 9 et la surface d'appui 13, et traverse cette surface d'appui par une encoche 25, de sorte qu'il s'établit une liaison de purge par l'intermédiaire de la gorge de dégagement en combinaison avec l'encoche 25. Le dégagement peut naturellement également s'effectuer par un chanfrein sur le corps tubulaire. Dans le cas de la figure 6, une rainure en forme de spirale 27 est usinée dans la surface d'appui 13. Elle possède une entrée 29 dans l'interstice 9 et une sortie 31 vers l'intérieur du corps tubulaire, de sorte que la surface de contact peut être traversée par l'air de l'interstice. Les figures 7a et 7b montrent une surface d'appui 13 qui présente un contour intérieur sensiblement polygonal, de sorte que la liaison de purge 21 est formée par la partie 35 du contour intérieur 33 formant l'intersection avec la surface d'appui 13. Indépendamment du mode de réalisation, l'air emprisonné dans l'interstice, lors de l'échauffement par le joint de soudage, peut s'échapper par l'intermédiaire des liaisons de purge, vers une atmosphère se trouvant au-delà de la surface de contact. Dans les exemples de réalisation, la dénomination atmosphère désigne toujours l'intérieur du corps tubulaire. Dans le cas d'un centrage intérieur du fond 3 par rapport au corps tubulaire 1, l'air de l'interstice s'échappe dans l'atmosphère libre. Cette invention ne s'applique pas uniquement dans le cas d'amortisseurs, mais en principe à tous les joints d'assemblage entre corps tubulaires et fonds, nécessitant un joint d'assemblage soudé étanche à la pression. REVENDICATIONS. 1. Joint d'assemblage soudé entre un corps tubulaire et un fond, comprenant le corps tubulaire qui présente une surface frontale, le fond comportant un embout de centrage pour le corps tubulaire et cet embout de centrage chevauchant le corps tubulaire de sorte qu'il s'établit un interstice entre le corps tubulaire et l'embout de centrage, en fonction des tolérances des diamètres, le joint d'assemblage comprenant par ailleurs une surface de contact formée par la surface frontale du corps tubulaire et une surface d'appui du fond, caractérisé en ce que la surface de contact (15) présente au moins une liaison de purge (21; 23; 25; 27; 29; 31) pour l'interstice (9), de sorte qu'une communication est établie entre l'interstice (9) et une atmosphère se trouvant au-delà de la surface de contact (15). 2. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de purge (21; 23; 25; 27; 29; 31) est réalisée au choix dans la surface frontale (11) du corps tubulaire (1) et/ou dans la surface d'appui (13) du fond (3). 3. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison de purge est formée par un certain nombre d'évidements (21) de matriçage. 4. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison de purge (21) est réalisée par une configuration de forme ondulée de la surface frontale (11) et/ou de la surface d'appui (13). 5. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de purge est réalisée par une gorge de dégagement (23), située dans la zone de raccordement entre l'interstice (9) et la surface d'appui (13), et en liaison fonctionnelle avec une encoche (25). 6. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de purge est formée par une rainure en spirale (27) dont l'entrée (29) se situe dans l'interstice (9) et dont la sortie (31) se trouve dans l'atmosphère située au-delà de la surface de contact (15). 7. Joint d'assemblage soudé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (13) présente un contour intérieur (33) sensiblement polygonal, de sorte que la liaison de purge est formée par la partie (35) du contour intérieur (33) formant l'intersection avec la surface d'appui (13).