Brevet FR2837117A1 — publié le 20030919

caracterisee en ce que le fores (8) est conforme comme un fores etage. -. 1 283711 7 Dispositif et procede de soudape sous eau La presente invention concerne un dispositif et un procede de soudage sous eau. Plus particulierement, la presente invention concerne un dispositif et un procede de soudage sous eau, dans lequel on utilise un procede de soudage automatique audit TIG (Tungstene Inert Gas) ou de preference un procede de soudage automatique dit GTAW (Gas Tungsten Automatic Welding). Les procede et dispositif selon ['invention vent plus particulierement utiles pour realiser des soudages immerges pour la maintenance d'installations dans le domaine nucleaire. En effet, les normes de construction, le code RCC-M en particulier ( Regles de Conception et de Construction des Materiels mecaniques des lots nucleaires, filiere Reacteurs Eau Pressurisee) preconisent le procede TIG automatique pour les travaux de soudage sur les sites nucleaires. Le confinement sous eau permet les travaux de maintenance sur des composants a proximite d'elements radio actifs ou contamines. Les types d'assemblage a souder pour lesquels ce dispositif et procede de soudage vent plus particulierement applicables vent les assemblages du type bouchon, a ciin, a bords releves et bord a bord. Le procede de soudage automatique TIG (ou GTAW) est bien connu de l'homme de l'art pour les soudages dans ['air. Le procede TIG consiste a realiser un arc electrique forme entre une electrode refractaire en tungstene dope avec une terre rare et la piece a souder, pour porter la piece a souder a fusion. Le soudage a ['aide du procede TIG peut etre effectue avec ou sans metal d'apport. La composition du metal d'apport doit s'apparenter le plus possible a celle du metal de base de fa,con que la liaison soudee soit homogene. Lorsqu'on a besoin de metal d'apport, on utilise une baguette audit metal afin d'alimenter le bain de fusion et de remplir ainsi le joint a souder. Dans le procede TIG, un gaz inerte ici appele > est envoye autour de l'arc electrique et sur le bain de fusion pour les proteger contre l'oxydation provoquee par l'air ambient pendant le soudage. Le procede TIG comporte de nombreux avantages: 2 283711 7 il permet d'executer des soudures sans soufflure pour le soudage de presque tous les metaux, et notamment meme sur des metaux difficilement soudables tels que les alliages de titane et de zirconium, il ne requiert que peu, et meme parfois aucun nettoyage, apres le soudage, car elles vent exemptes de nitrures et oxydes, Ie soudage s'execute facilement dans toutes les positions, sans aucune projection de metal, des soudures se font sans emploi de laitier, eliminant ainsi des inclusions de laitiers, 10. I'arc electrique est etroit et intense, ce qui permet d'executer le cordon de soudure avec precision et l'echauffement des pieces a souder se fait sur une petite surface, de sorte que le bain de fusion est etroit et la vitesse de soudage est relativement elevee. Ies emanations de vapeur et de fumee toxiques vent eliminees grace audit gaz inerte, Ie depot de soudure est relativement tres dense, de grande resistance mecanique, et de falble corrodabilite, Ie procede est automatisable a ['aide d'un systeme commandant les deplacements de la torche TIG ( baies de commande informatiques) ainsi qu'un generateur de soudage TIG ( 11 n'existe pas a ce jour de dispositif de soudage automatisable pour du soudage avec torche completement immergee. Un procede de soudage manuel sous eau est connu dans FR 87/09438, appele soudure avec . Lesdites electrodes enrobees vent constituees d'une ame centrale metallique recouverte d'un enrobage de composition chimique et complexe, dont les caracteristiques physicochimiques permettent d'etablir un arc electrique protege et stable entre l'ame metallique et ['assemblage a souder. Le role principal de l'ame metallique est de conduire le courant electrique et d'apporter le metal depose de la soudure. La stabilite de l'arc electrique dans l'eau est stabilisee en superposant un courant electrique haute frequence au courant de soudage. L'enrobage assure la stabilite et la continuite de l'arc par son action ionisante. L'enrobage participe aussi a la protection du bain de fusion, de l'oxydation par le milieu ambient, en generant une atmosphere gazeuse entourant la metal en fusion et en deposant un laitier qui evite un refroidissement trop rapide du bain de fusion. Un 3 283711 7 vernissage particulier de l'enrobage assure la resistance de l'enrobage et permet son utilisation dans un milieu humide. Ce p rocede a electrode en robee n 'est toutefois pas automatisable. En effet, ce procede met en couvre le savoir-faire manuel du soudeur experimente qui doit ajuster la position de 1'electrode et les parametres de soudage a chaque instant. D'autre part, les soudures obtenues par ce procede a electrode enrobee presentent generalement un aspect mediocre du fait de i'inconstance de la bulle de gaz de protection. Des recherches ont ete reaiisees pour un dispositif particulier mettant en ceuvre un procede de soudage MIG ou GMAW (Metal Inert Gaz ou Gaz Metal Arc Welding), specialement adapte pour ie soudage sous eau. Le soudage MIG utilise comme electrode un fil metallique et on realise un arc electrique entre l'extremite du fil metallique de soudage et ['assemblage a souder. L'arc electrique qui s'etablit entre l'extremite du fil qui est pousse en continu a travers une buse ou torche et la piece a souder fait fondre le fil en une succession de gouttelettes qui forment le bain de fusion. Le fil est done device, et l'arc electrique assure la fusion de son extremite. Par effet electromecanique, le metal en fusion est projete vers ['assemblage a souder. 11 est necessaire d'etablir une alimentation de gaz inerte formant une zone protectrice autour de l'arc electrique. L'avantage principal du procede MIG est sa grande vitesse de fusion et de soudage permettant de deposer une quantite de metal a i'heure importante. Mais, les soudures obtenues par l'arc MIG presentent generalement un aspect mediocre et ne garantissent pas une bonne etancheite. Pour realiser ce type de soudage MIG sous eau, il est necessaire de proteger I'arc electrique et son alimentation gazeuse protectrice du milieu ambient. Pour ce faire, il est connu de mettre en ceuvre une tete de torche comportant un systeme mecanique rotatif creant lteffet VORTEX, a savoir une enveloppe tronconique de fluide rigidifie mise en rotation, qui assure la separation du milieu liquide environnant par rapport a l'arc electrique de soudage et au bain de fusion. Le procede de soudage sous eau n'a pas connu de developpement car il est difficile de maintenir la stabilite du VORTEX protecteur lorsqu'on realise une soudure a 4 283711 7 grande vitesse, de sorte que l'avantage principal du procede MIG ne peut pas etre obtenu. En outre, avec ce dispositif rotatif a effet VORTEX, le procede MIG perd de sa simplicite d'execution et necessite des plongeurs soudeurs experimentes, rendant impossible l'automatisation par tale-operation. Enfin, ce dispositif de soudage sous eau comportant une cloche rotative a effet VORTEX permet uniquement de mettre en ceuvre un procede de soudage MIG, car le metal d'apport de soudage ne peut arriver que par le centre a cause de la rotation de la torche a cloche rotative. Le but de la presente invention est de fournir un dispositif et procede de soudage sous eau permettant d'obtenir des soudures d'une meilleure qualite que celles obtenues par les procedes de soudage sous eau existants, tout en etant simple d'utilisation et d'execution, et permettant notamment de realiser des soudures automatiquement par le biais de la tale-operation, c'est a dire sans necessiter de plongeur soudeur qualifie pour les utiliser ou les mettre ne oeuvre. Plus particulierement, un but de la presente invention est de realiser un soudage TIG automatiquement en milieu immerge. En effet, dans les procedes de soudage mettant en oeuvre un arc electrique, le soudage TIG est actuellement le seul permettant une utilisation automatique fournissant les meilleures qualites de soudure, comme mentionne precedemment. La presente invention fournit un procede de soudage immerge dans un liquide, notamment soudage sous eau, dans lequel on realise un arc electrique entre une electrode refractaire et une piece a souder pour creer un bain de fusion au niveau de ladite piece a souder, et dans lequel on injecte un premier gaz inerte dit > au niveau de la zone audit arc electrique et audit bain de fusion, caracterise en ce qu'on realise une barriere de protection gazeuse en injectant un deuxieme gaz dit > autour de la zone audit arc electrique et d'injection audit premier gaz protecteur, ledit deuxieme gaz arrivant dans ladite zone a une pression inferieure a la pression audit premier gaz, de maniere a ne pas perturber l'arc electrique et le bain de fusion et ledit deuxieme gaz arrivant au niveau de ladite zone a une pression superieure a celle audit milieu liquide environnant et a un debit suffisant pour assurer ['isolation de ladite zone de l'arc electrique et du bain de fusion par rapport au milieu liquide environnant. s 283711 7 On comprend en effet que pour obtenir un arc electrique stable et une barriere de protection gazeuse au niveau de la soudure, on ne peut pas augmenter tres fortement le debit du premier gaz, au risque d'avoir des effete nuisibles a la bonne qualite de la soudure par soufflage avec emport de metal en fusion et effondrement eVou refroidissement trop fort de la fusion. Ledit deuxieme gaz qui est injecte selon la presente invention autour de la zone de l'arc electrique du bain de fusion, c'est a dire a l'exte rieu r de celle-ci et n'a done pas d'impact n uisible su r led it arc electriq ue ou ledit bain de fusion et permet de venir completer la protection de l'arc electrique et de la soudure en l'isolant du milieu liquide environnant. La presente invention fournit egalement un dispositif de soudage dans l'eau comprenant: - un corps de torche, - une buse a l'extremite audit corps de torche, ladite buse renfermant une electrode refractaire centrale de tungstene permettant d'etablir un arc electrique avec une piece a souder pour creer un bain de fusion au niveau de ladite piece a souder, ladite buse presentant un orifice inferieur permettant d'injecter un premier gaz inerte dit > au niveau audit arc electrique. Selon la presente invention, le dispositif de soudage comprend une tete de torche peripherique autour de ladite louse, ladite tete de torche comportant des orifices d'injection pour ['injection d'un deuxieme gaz dit > permettant de constituer une barriere de protection gazeuse isolant d'une part ladite zone de l'arc electrique et audit bain de soudure et d'autre part le milieu liquide environnant. Ledit deuxieme gaz doit etre injecte a un debit et a une pression suffisants pour chasser le fluide environnant sans que la zone du bain de soudure ne soit perturbee. On peut prevoir plusieurs injections audit deuxieme gaz qui peuvent etre injectees a des pressions differentes et par des dispositifs differents. Plus particulierement, la tete de torche comprend une partie superieure fixee audit corps de torche ou a ladite buse et une partie inferieure comprenant un rebord peripherique apte a former un interstice lorsqu'on rapproche ledit rebord a proximite de la surface de ladite piece a souder, notamment a une distance de 2 a 10 mm, de preference de 2 a 4 mm, ledit interstice constituent la zone de passage par laquelle 6 283711 7 ledit deuxieme gaz peut chasser le liquide environnant et ainsi isoler ladite zone de l'arc electrique et audit bain de fusion par rapport audit liquide environnant. Les gaz s'evacuant par ledit interstice forme un coussin gazeux sous ledit rebord a la base de la tete de torche. On realise ainsi ladite barriere de protection en maintenant une bulle de gaz en surpression par rapport au milieu liquide environnant grace a une perte de charge creee par la zone de passage du gaz de chasse dans ledit interstice controle entre la piece a souder et ledit rebord. La pression du gaz de chasse en aval de ladite zone de passage, c'est a dire au contact avec l'eau, doit etre superieure a la pression ambiante de l'eau, cette pression du gaz de chasse en aval de la zone de passage est egale a la pression du gaz de chasse en amont de la zone de passage, c'est a dire en particulier au niveau des orifices d'injection, augmentee de la perte de charge engendree par ledit rebord. 11 est done possible, pour une pression d'injection donnee, d'equilibrer une pression ambiante d'eau superieure, c'est a dire de proceder a des soudages a une plus grand profondeur en augmentant ladite perte de charge. Selon une variante de realisation, ladite tete de torche est constituee par une enceinte formant une surface de revolution ouverte a sa base, de preference cylindrique ou conique et se terminant a sa base par undit rebord peripherique annulaire, enceinte a l'interieur de laquelle ledit deuxieme gaz est injecte dans ltespace entre ladite buse et la paroi interne de ladite enceinte de ladite tete de torche, de preference a travers des orifices d'injection disposes circonferentieliement constituent des tuyeres radiales. Dans ce mode de realisation, ledit rebord peripherique presente une surface annulaire au regard de ladite piece a souder, et forme avec celle-ci undit interstice an nulaire. On entend ici par > I'espace intermediaire entre deux cercles concentriques ou deux surfaces de revolution coaxiales. Dans ce cas, ledit interstice est un interstice annulaire et correspond a l'espace entre deux cylindres concentriques, dont la distance correspond ici a la distance entre les deux dits cercles concentriques du rebord annulaire. Selon une variante de realisation avantageuse, le dispositif selon ['invention comporte au niveau audit rebord des moyens permettant d'augmenter la perte de charge a travers ladite zone de passage. 11 est ainsi possible d'augmenter la distance entre la piece a souder et ledit rebord, ce qui permet d'accro^'tre les tolerances de positionnement et de dispositif de soudage par rapport a la piece a souder, et de 7 283711 7 forme de la piece a souder. La perte de charge dans la zone de passage est provoquee par le laminage du gaz entre le rebord et la piece a souder dans ladite zone de passage. La perte de charge audit gaz de chasse dans ladite zone de passage correspond done a une difference de pression entre 1'aval et 1'amont et elle depend de: - la vitesse du fluide (parametre le plus influent), - la distance entre le rebord et la piece a souder, - la geometric des surfaces sur lesquelles steffectue l'ecoulement, et - les eventuels obstacles singuliers. 11 est done possible de maA'triser cette perte de charge et ainsi d'assurer le maintien de la bulle de gaz protectrice en reglant le debit respectif audit premier gaz et audit deuxieme gaz, mais aussi en reglant les autres parametres mentionnes ci- dessus. La geometric audit rebord entre ['orifice d'injection audit deuxieme gaz dans ladite zone de passage et l'extremite aval audit rebord correspondent a la sortie audit deuxieme gaz de ladite zone de passage, peut contribuer a augmenter la perte de charge. En particulier, il est possible de realiser des soudures sans oxydation et d'une bonne qualite avec une epaisseur audit interstice entre la piece a souder et ledit rebord de 2 mm, voire de 4 mm, ce qui permet un confort dans leur positionnement relatif. Lorsque ledit rebord est plat, il se produit un ecoulement laminaire du fluide entre ledit rebord et la piece a souder, dans lequel les particules du fluide se deplacent parallelement les unes par rapport aux autres. En augmentant la longueur audit rebord et done le diametre externe de ladite tete de torche, on augmente la zone de laminage et on augmente ainsi la perte de charge. En creant des modifications a la surface audit rebord, par exemple en creant des rainures, notamment des rainures annulaires, sur la surface audit rebord, on genere des turbulences; il se produit en effet un ecoulement turbulent du fluide, dans lequel les particules de fluide suivent des trajectoires aleatoires. Ces turbulences augmentent la perte de charge. 8 283711 7 On peut egalement adjoindre des elements souples tels qu'une jupe en matiere plastique ou synthetique, qui en genant le passage audit deuxieme gaz, dans ladite zone de passage, augmente la perte de charge, mais laisse une grande possibilite d'adaptation de ['interstice entre ledit rebord et la piece a souder grace a leur souplesse. Selon une premiere variante de realisation, la surface audit rebord en regard de ladite piece a souder com porte des rainu res, de preference des rain u res an nu laires. Selon une seconde variante de realisation, ledit rebord coopere avec des elements souples qui genent le passage audit gaz dans ladite zone de passage. On comprend que si on veut augmenter la distance entre ledit rebord et la piece a souder pour obtenir une plus grande souplesse d'execution du soudage, il est necessaire d'augmenter la longueur du rebord eVou de creer des turbulences pour maintenir la perte de charge. 11 est egalement possible de creer un ecoulement turbulent en realisant des injections audit deuxieme gaz directement au niveau de ladite zone de passage et selon un angle directionnel creant des turbulences. Pour ce faire, ledit rebord de ladite tete de torche comprend des tuyeres -. - d'injection audit deuxieme gaz dans ladite zone de passage. Ledit deuxieme gaz peut etre injecte par une serie de petite orifices dans une rainure annulaire usinee dans ledit rebord. Alternativement, ledit deuxieme gaz peut etre injecte au travers d'une tuyere peripherique an nulai re de form e conique evasee vers le teas, traversant ledit rebord et dirigeant ledit deuxieme gaz vers la sortie de ladite zone de passage. De preference, on realise un soudage avec un metal d'apport, ladite tete de torche comporte des moyens permettant d'introduire radialement un fil de metal d'apport au niveau de ladite zone de 1'arc electrique. Dans un mode de realisation avantageux, ladite tete de torche est montee sur ledit corps de torche, de maniere a pouvoir regler la position relative audit rebord par rapport audit corps de torche. La tete de torche peut etre ainsi montee coulissante sur le corps de torche, et ledit rebord peut etre maintenu a une distance constante requise de la piece a souder, 9 283711 7 notamment a ['aide de palpeurs automatiques, et etre deplacee par rapport audit corps de torche afin de regler cette distance. Plus particulierement, dans un mode de realisation avantageux, ledit rebord est monte a la base de ladite tete de torche, de maniere a pouvoir faire varier sa position S lateralement eVou en hauteur par rapport au reste de ladite tete de torche. Dans un autre mode de realisation avantageux, ladite tete de torche comporte des moyens permettant d'integrer des moyens d'observation a distance du bain de fusion, de preference une camera ou une fibre optique. 11 n'est alors plus necessaire de faire appel a un personnel plongeur, le systeme pouvant etre alors totalement automatiser et posseder une commande decentralisee. 11 est ainsi possible de realiser des soudures dans des zones ou l'acces humain est regiemente. Dans le procede selon ['invention, ledit premier gaz inerte est choisi parmi les gaz inertes suivants: argon, azote, helium ou des melanges de ces derniers. Ledit deuxieme gaz est un gaz inerte, de preference identique audit premier gaz. De preference, le debit d'injection audit premier gaz est inferieur au debit d'injection audit deuxieme gaz. Plus particulierement, ledit premier gaz est injecte a un debit de 20 a 301/min et ledit deuxieme gaz est injecte a un debit de 80 a 110 1/mint D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention appara^'tront a la lumiere de la description detaillee qui va suivre, faite en reference aux figures 1 a 8, dans lesquelles: - les figures 1 a 4 representent differents modes de realisation d'un dispositif de soudage selon ['invention, et - les figures 5 a 8 representent le detail de la forme du rebord a la partie inferieure d'une tete de torche d'un dispositif selon la presente invention. Sur les figures 1 a 4, on a represente un dispositif de soudage comprenant: 283711 7 - un corps de torche 1 amenant le courant de soudage, permettant ['ejection du gaz de soudage ainsi que le maintien de ['electrode. - une buse 2 a l'extremite audit corps de torche 1, - une tete de torche peripherique 3 constituent une enceinte ouverte a sa base S presentant une surface de revolution cylindrique co-axiale (XX') a la surface de revolution de ladite buse 2. Ladite buse renferme une electrode refractaire 2, disposee axialement (XX') par rapport a la louse, laquelle presente une surface de revolution. Ladite buse presente un orifice inferieur 22 a travers lequel debouche ladite electrode refractaire 2 et par lequel est injecte au niveau de la zone de l'arc electrique et du bain de fusion, un premier gaz, dit gaz de soudage 6. Ladite tete de torche 3 est fixee a sa partie superieure audit corps de torche 1 et eventuellement a la partie superieure de ladite buse 2, notamment lorsque cette derriere presente une surface de revolution cylindrique, comme sur les figures 2 a 4, La partie inferieure de ladite tete de torche 3 comprend a sa base un rebord peripherique 3, de longueur L dans la direction perpendiculaire a la direction axiale (XX') desdites surfaces de revolution constitutives de la tete de torche et de la louse. Sur les figures 1 et 2, un dit deuxieme gaz de chasse 62 est injecte dans l'espace intermediaire annulaire 34 entre ladite buse et la paroi interne de l'enceinte constitutive de la partie de la tete de torche presentant une surface de revolution cylindrique a travers des orifices lateraux et radiaux 32, comme representes sur les figures 1 et 2. Ledit deuxibme gaz de chasse 62 peut aussi etre injecte a travers des orifices d'injection constitues par des tuyeres 33 formees dans la masse audit rebord 3, et debouchant directement dans ladite zone de passage 7, soit verticalement, c'est a dire coaxialement et parallelement audit premier gaz 6,, soit comme dans la figure 3, soit incline de maniere a former une tuyere annulaire conique a grande base inferieure, de maniere a injecter ledit deuxieme gaz 62 en direction de 7, de l'extremite aval de la sortie de ladite zone de passage, comme represente sur la figure 4. 283711 7 Le rebord 3, presente une surface inferieure annulaire en regard de la piece a souder 4 qui forme un interstice annulaire 7 lorsqu'on rapproche ledit rebord 3 a proximite d'une surface plane d'une piece a souder 4. Ledit interstice annulaire 7 forme ['unique zone de passage, par laquelle lesdits gaz de protection peuvent etre evacuee vers l'exterieur, notamment en aval de ladite zone de passage pour chasser 7, le liquide environnant et isoler ladite zone de l'arc electrique et audit bain de fusion protege par ledit premier gaz. La direction d'injection audit deuxieme gaz, qui est soit verticale, et done coaxiale ou parallele audit premier gaz, soit qui est inclinee suivant une direction divergente par rapport a celle audit premier gaz, evite toute interference audit deuxieme gaz dans ladite zone de l'arc electrique et du bain de fusion au niveau de la piece a souder. Sur les figures 1 et 2, on a figure le fil d'apport metallique 9 introduit radialement a travers ladite tete de torche 3, ainsi que les moyens d'observation a distance tels qu'une camera ou une fibre optique 10 operant radialement a travers I'enceinte de surface de revolution cylindrique de la tete de torche 3. La forme de la buse 2 peut etre choisie soit conique soit cylindrique suivant les disponibilites commerciales. On peut utiliser notamment des buses fabriquees en ceramique par la societe BINZEL sous les references . Sur les figures 1 a 4, la buse presente une forme conique ou cylindrique (figure 1) ou cylindrique avec une partie conique permettant un retrecissement de section (figures 2 a 4) qui permet de concentrer ledit gaz de soudage autour de la zone de soudure. La liaison entre la tete de torche 3 et le rebord 3, peut etre soit demontable, de maniere a pouvoir monter plusieurs types de rebords de tete de torche selon le type de pieces a souder. Sur la figure 3, la tete de torche 3 est composee de deux elements principaux 3a et 3b, auxquels est adjoins le rebord inferieur 3,. Les trots elements vent assembles par vissage. L'usage de trots elements separes permet de multiplier les genres. Sur la figure 4, la tete de torche 3 est constituee d'une enceinte peripherique interne 3a sur laquelle est montee une piece 3b qui permet de regler la hauteur du 12 283711 7 rebord inferieur 3, par rapport au corps de torche 1. La piece 3b monte et baisse par l'effet du vissage sur la piece 3a. L'espace intermediaire entre les deux elements peripheriques concentriques internee 3a et externes 3b constitutifs de la tete de torche forment un espace annulaire conique evase vers le teas constituent une tuyere d'injection audit deuxieme gaz au niveau de ladite zone de passage sous le rebord 3,, en direction 7, de la sortie de ladite zone de passage. Sur la figure 7, on a represente une combinaison avantageuse de differents moyens permettant d'augmenter la turbulence, et done la perte de charge au niveau de ['interstice annulaire entre ledit rebord 3, et la piece a souder 4, qui comporte deux tuyeres d'injection 32 audit deuxieme gaz entre lesquels une barriere de "polls" inox souples 82 est placee. Sur la figure 7, comme sur la figure 4, la tuyere d'injection 32 du deuxieme gaz presente une surface de revolution tronconique evasee vers le teas de maniere a favoriser ['ejection audit deuxieme gaz vers la sortie 7, de ladite zone de passage pour creer un mur de gaz de chasse, creant une barriere gazeuse autour de la zone d'injection audit premier gaz au niveau de ['orifice de sortie 22 de ['electrode 2, de ladite buse 2. Le dispositif de soudage selon ['invention peut etre de petite taille, ce qui en facilite l'automatisation de la mise en ceuvre. A titre illustratif, I'orifice de sortie 22 de la buse 2 peut etre de l'ordre de 15 mm, et les diametres externes des rebords 3, de 50 mm sur la figure 3 et 80 mm sur la figure 4. Ce type de dispositif de soudage de petite taille convient pour des soudures a toutes profondeurs. L'epaisseur e de la lame de gaz s'ecoulant a travers la zone de passage formee par ledit rebord 3, et la piece a souder 4 peut etre tres faible, de l'ordre de 2 a 4 mm, mais est plus souvent imposee par les irregularites ou la forme de la ou des piece(s) a souder. On peut maintenir cette distance aussi faible que possible, le cas echeant en donnant une forme speciale au rebord, celui-ci epousant la geometric de la piece a souder, comme montre sur la figure 8. Afin d'obtenir une souplesse de reglage de la distance de la piece a souder et ledit rebord 3', on peut augmenter l'epaisseur e de la lame de gaz. Pour cela, il faut agrandir la longueur L du rebord de torche pour maintenir la valeur de la perte de charge. Ceci peut etre obtenu en creant des rainures 8' sur la surface inferieure du 283711 7 rebord 3, comme represente sur les figures 5 et 6, de maniere a obtenir unecoulement turbulent, soit en injectant ledit deuxieme gaz dans des tcyeres 33 au niveau audit rebord dans une direction presentant une inclinaison par rapport a la direction formee par la surface plane de la piece a souder en regard audit rebord, S comme represente sur les figures 4, 6 et 7. La marinisation du procede de soudage TIG automatique implique ['injection de deux gaz. Le premier gaz 6, assure la protection proprement cite de l'arc de soudage. C'est pourquoi il est appele gaz de soudage et le deuxieme gaz assure ['isolation par rapport au milieu humide environnant, sans perturber ['action essentielle audit premier gaz. C'est pourquoi il est appele du meme reservoir. Pour realiser des soudures a faible profondeur notamment inferieure a 10 m, le premier gaz peut etre detendu a quelques bars, de l'ordre de 2 a 4 bars au-dessus de la pression ambiante regnant au niveau de la piece a souder avant de passer dans un debit litre de reglage, le debit audit premier gaz etant regle de 25 a 30 llmin, de maniere a obtenir un arc stable et une bonne protection gazeuse, ce qui correspond sensiblement a deux fois le debit utilise couramment dans les soudages a ['air. Le deuxieme gaz, qui a pour but d'eriger une barriere gazeuse entre ['electrode et le bain de fusion d'une part et le milieu liquide environnant, a savoir l'eau d'autre part. Cette barriere gazeuse se forme, comme mentionne precedemment, grace a la perte de charge provoquee par le laminage de gaz provoque entre le rebord inferieur 3, de la tete de cloche et la piece a souder. Cette barriere gazeuse se forme grace a la vitesse d'ejection relative et a la pression relative audit deuxieme gaz de chasse par rapport audit premier gaz de soudage. Ainsi, les caracteristiques d'injection audit deuxieme gaz seront telles que la zone du bain de soudure ne soit pas perturbee, a savoir un debit du deuxieme gaz au niveau de la zone de passage de 80 a 110 I/min. Ce deuxieme gaz doit etre injecte a une pression telle qu'il arrive en aval de la zone de passage a une pression superieure a la pression de l'eau et en amont de ladite zone de passage a une pression inferieure a la pression audit premier gaz. i 14 283711 7 L'envoi de metal d'apport dans le bain de fusion doit repondre a des regles de positionnement strictest Ainsi, la distance entre le fil d'apport, de soudage 9 et de ['electrode 2 de tungstene doit rester a une valeur predeterminee lors de la mise au point du procede. Une variation de cette distance influence le resultat obtenu par le soudage. Si la tete de torche est susceptible de glisser sur le corps de torche 1, le systeme d'amenee du fil devra etre con,cu pour rester dans une position relative fixe par rapport a ['electrode de tungstene 2. Un dispositif special de traversee de la tete de torche 3 par le fil est con,cu pour assurer une etancheite dynamique. Le gaz employe pour lesdits premier et deuxieme gaz est le gaz le plus couramment utilise en soudage TIG manuel ou automatique, a savoir ['argon. Ce gaz permet le meilleur amorcage de l'arc electrique et la meilleure stabilite de celui-ci. D'autres gaz simples tels que l'azote ou ['helium, ainsi que des gaz binaires ou tertiaires a deux ou trots composants, tels qu'argon/helium eVou hydrogene ont des caracteristiques particulieres, qui peuvent etre justifiees pour certaines applications. Pour ledit deuxieme gaz, en theorie, n'importe quel gaz pourrait convening Neanmoins, afin de ne pas polluer ledit premier gaz de soudage, il est preferable d'utiliser le meme gaz pour les deux fonctions. 283711 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de soudage dans l'eau comprenant: - un corps de torche (1), - une buse (2) a l'extremite audit corps de torche (1), ladite buse renfermant une electrode refractaire centrale de tungstene (2) permettant d'etablir un arc electrique avec une piece a souder (4) pour creer un bain de fusion au niveau de ladite piece a souder, ladite buse (2) presentant un orifice inferieur (22) permettant d'injecter un premier gaz inerte dit > au niveau audit arc electrique, caracterise en ce qu'il comprend une tete de torche (3) peripherique autour de iadite buse (2), ladite tete de torche (3) comportant des orifices d'injection (32, 33) pour ['injection d'un deuxieme gaz (62) permettant de constituer une barriere de protection gazeuse isolant d'une part ladite zone de l'arc electrique et audit bain de soudure et d'autre part le milieu liquide environnant. 2. Dispositif de soudage dans l'eau selon la revendication 1, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) comprend une partie superieure fixee audit corps de torche (1) ou a ladite buse (2) et une partie inferieure comprenant un dit rebord peripherique (3,) apte a former un interstice (7) lorsqu'on rapproche ledit rebord (3) a proximite de ia surface de ladite piece a souder (4), ledit interstice (7) constituent la zone de passage par laq uel le ledit deuxieme gaz peut chasser le liquide envi ronnant et ainsi isoler lad ite zone de l'arc electrique et audit bain de fusion par rapport audit liquide environnant. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) est constituee par une enceinte formant une surface de revolution ouverte a sa base, de preference cylindrique ou conique et se terminant a sa base par undit rebord peripherique (3) annulaire, enceinte a l'interieur de laquelle ledit deuxieme gaz est injecte dans l'espace entre ladite buse (2) et la paroi interne de ladite enceinte de ladite tete de torche (3), de preference a travers des orifices d'injection (32) disposes circonferentiellement constituent des tuyeres radiales. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) comporte au niveau audit rebord (3) des moyens (8', 82, 33) permettant d'augmenter la perte de charge a travers ladite zone de passage (7). 16 283711 7 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce que ledit rebord peripherique (3) comprend des orifices d'injection (32) comprenant des tcyeres annulaires (34) d'injection audit deuxieme gaz dans ladite zone de passage (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) comporte des moyens permettant d'introduire radialement un fil de metal d'apport (9) au niveau de ladite zone de l'arc electrique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 6, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) est montee sur ledit corps de torche (1), de maniere a pouvoir regler la position relative audit rebord (3) par rapport audit corps de torche (1). 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 a 7, caracterise en ce que ledit rebord (3) est monte a la base de ladite tete de torche (3), de maniere a pouvoir faire varier sa position lateralement eVou en hauteur par rapport au reste de ladite tete de torche (3). 9. Dispositif de soudage sous l'eau selon l'une des revendications 1 a 8, caracterise en ce que ladite tete de torche (3) comporte des moyens permettant d'integrer des moyens d'observation du bain a distance, de preference une camera ou une fibre optique. 10. Dispositif de soudage selon l'une des revendications 1 a 9, caracterise en ce qu'il s'agit d'un dispositif de soudage TIG, dans loquel ladite electrode est une electrode a base de tungstene, de preference avec un dispositif de soudage automatique de type GTAW. 11. Procede de soudage immerge dans un liquide, notamment soudage sous eau, dans lequel on realise un arc electrique entre une electrode refractaire (2) et une piece a souder (4) pour creer un bain de fusion au niveau de ladite piece a souder, et dans lequel on injecte un premier gaz inerte (6) au niveau de la zone audit arc electrique et audit bain de fusion, caracterise en ce qu'on realise une barriere de protection gazeuse en injectant un deuxieme gaz (62), autour de la zone audit arc electrique et d'injection audit premier gaz protecteur (6), ledit deuxieme gaz (62) arrivant dans ladite zone a une pression inferieure a la pression audit premier gaz, de maniere a ne pas perturber l'arc electrique et le bain de fusion et ledit deuxieme gaz (62) arrivant au niveau de ladite zone a une pression superieure a celle du milieu 17 283711 7 liquide environnant et a un debit suffisant pour assurer ['isolation de ladite zone de l'arc electrique et du bain de fusion par rapport au milieu liquide environnant. 12. Procede de soudage sous eau selon la revendication 11, caracterise en ce qu'on utilise un dispositif de soudage sous eau selon l'une des revendications 1 a 10 que l'on approche a proximite de ladite piece a souder pour fournir undit interstice, de preference de 2 a 10 mm. 13. Procede de soudage selon la revendication 11 ou 12, caracterise en ce que ledit premier gaz inerte est choisi parmi les gaz inertes suivants: argon, azote, helium ou des melanges de ces derniers. 14. Procede de soudage selon l'une des revendications 11 a 13, caracterise en ce que ledit deuxieme gaz (62) est un gaz inerte, de preference identique audit premier gaz (61) 15. Procede de soudage selon l'une des revendications 11 a 14, caracterise en ce que le debit d'injection audit premier gaz est inferieur au debit d'injection audit deuxieme gaz.