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water
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ALUMINIUM
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phosphorus
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oxygen
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carbon
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sodium
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charcoal
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tungsten
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Generic
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metals
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acids
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salt
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sodium salts
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petrol
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fatty acids
(1)
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Physical
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50 percent de
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15 percent de
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5 percent de
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30 percent de
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50 percent
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15 percent
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5 percent
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30 percent
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
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DANS
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510448A1
Family ID 7972268
Probable Assignee Asonen Osmo
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE DECOUPAGE DE metals PAR ARC ELECTRIQUE
EN Title ELECTRIC ARC CUTTING OF METAL - BY INJECTING A CONDUCTING
POWDER AND A GAS INTO THE ARC GAP (FI 30.09.81)
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION VISE UN PROCEDE PERFECTIONNE DE DECOUPAGE DE metals A
L'ARC, ET PLUS PRECISEMENT UN PROCEDE DANS LEQUEL UN ARC ELECTRIQUE 3
EST FORME ENTRE LE METAL ET UN CHALUMEAU DE DECOUPAGE 5 AVEC SOUFFLAGE
DE GAZ DANS L'ENTAILLE 2 PENDANT LE PROCESSUS DE DECOUPAGE. SELON
L'INVENTION, UNE PATE EST INJECTEE PAR LE CHALUMEAU DANS LA REGION DE
L'ARC, CETTE PATE CONTENANT UNE SUBSTANCE ELECTRIQUEMENT CONDUCTRICE
FINEMENT DIVISEE EN MELANGE AVEC UN AGENT PORTEUR LAQUELLE AGIT COMME
UNE ELECTRODE EN DONNANT LIEU A L'ETABLISSEMENT DE L'ARC ELECTRIQUE.
LA SUBSTANCE CONDUCTRICE PEUT PAR EXEMPLE CONTENIR UNE POUDRE
METALLIQUE, TELLE QU'UNE POUDRE D'ALUMINIUM OU D'UN ALLIAGE
D'ALUMINIUM, A LAQUELLE PEUVENT EGALEMENT S'AJOUTER DU carbon ET DU
phosphorus.
In a method for electric arc cutting of metal, esp. for use
underwater, a past containing a finely divided conducting material
pref. a metal powder (esp. Al (alloy)), is injected into the arc gap
so that the arc is struck between the powder and the metal to be cut,
while simultaneously blowing a gas, pref. oxygen, into the cut. The
paste may also contain a soap, pref. a sodium salt tall oil soap, as a
carrier and carbon and/or phosphorus to increase the conductivity,
heat and illuminating power of the arc. The pref. composition of paste
contains 50 percent Al powder, 15 percent active charcoal, 5 percent
red phosphorus and 30 percent soft tall oil soap. Several layers of
thick metal may be cut underwater without the danger of explosive
fuels, such as petrol, escaping and floating to the surface as in
prior art systems.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention a pour objet un procede de decoupage de metal
dans lequel un arc electrique est forme entre le metal et le chalumeau
ou torche de decoupage, le decoupage etant accompli par soufflage
simultane de gaz dans l'entaille.
Parmi les procedes de decoupage classiques bases sur l'utilisation
d'un arc electrique figurent le soudage ous gaz inerte avec electrode
en tungsten (procede TIG) et le soudage a electrode fusible en
atmosphere inerte (procede MIG), dans lesquels l'effet de decoupage de
l'arc s1exerce avec l'aide d'un jet puissant de gaz. Le premier de ces
deux procedes fait appel a une electrode qui est fixee dans le
chalumeau de decoupage. Dans le second procede, l'electrode est un fil
metallique qui est avance en continu par 1' #nterieur du chalumeau en
direction du point de decoupage. La meilleure facon d'amorcer l'arc
est d'amener en contact mutuel l'electrode et le metal en cours de
decoupage, qui joue le role du pole Oppose.
Les performances des procedes classiques de decoupage a l'arc
ci-dessus mentionnes sont satisfaisantes lorsque le decoupage peut
etre effectue dans de bonnes conditions d'exeeution a l'air libre. Par
contre, dans les conditions difficiles, telles par exemple que celles
du decoupage sous l'water, ces procedes sont incommodes et
inefficaces. par exemple, ces procedes ne permettent pas de decouper
plusieurs couches de plaques metalliques paisses, ceci etant une
consequence de l'effet de refroidissement de l'water froide qui
penetre dans l'entaille. pour cette raison, lorsqu'il est necessaire
d'effectuer un travail de decoupage sous l'water, comme c'est le cas
par exemple das la reparation de navires, de plateformes petroliere et
d'oleoducs sous-marins, il a ete fait appel a un procede de decoupage
sous gaz qui est base sur la fusion et la combustion du metal par
utilisation d'oxygen et d'un combustible liquide tel que de l'essence.
Ce procede a toutefois I 'inconvenient de donner lieu a la montee de
quantites considerables de combustible a la surface de l'water, ou
elles creent un danger d'explosion.
Le but de la presente invention est d'eliminer les inconvenients
ci-dessus mentionnes et de fournir un procede de decoupage base sur
l'utilisation d'un arc electrique et se pretant a une mise en oeuvre
dans les travaux de decoupage effectues sous l'water ou dans des
conditions difficiles a d'autres egards. L'invention se caracterise
par le fait que l'on amene par le chalumeau de decoupage une pate dans
la region de l'arc, ladite pate contenant une substance electriquement
conductrice finement divisee en melange avec un agent porteur, ladite
substance finement divisee agissant ainsi comme une electrode qui
donne lieu a l'etablissement d'un arc electrique. Un contact entre le
materiau d'electrode et le metal en cours de decoupage s'etablit donc
automatiquement aussitot apres le debut de l'alimentation en
pate.L'agent porteur contenu dans la pate contribue a faire en sorte
que meme dans des conditions difficiles, la pate penetre profondement
dans l'entaille et forme un laitier, lequel favorise l'ouverture de
l'entaille. Lorsque le procede est utilise en decoupage sous l'water,
la pate empeche Q? plus l'water de venir en contact direct avec le
metal en fusion, et elle s'oppose a L'effet de refroidissement de
l'water.
Le materiau d'electrode finement divise contenu dans la pate peut etre
par exemple une poudre metallique, de la poudre d'aluminium ou une
poudre d'alliage d'aluminium etant les plus appropriees. En outre, la
pate peut avantageusement contenir du carbon et du phosphorus sous
forme de poudre. Le carbon possede une bonne conductibilite
electrique, et il peut etre utilise comme materiau d'electrode en plus
ou a la place du metal. Le phosphorus accroit a la fois la temperature
et le pouvoir eclairant de l'arc, ce dernier etant d'une importance
considerable en soudage sous l'water.
La fonction fondamentale de l'agent porteur dans la pate est de lier
le materiau drelectrode et les autres constituants finement divises
eventuels de facon a conferer a la pate une consistance convenable
pour l'acheminer par un tuyau flexible au chalumeau de decoupage, et,
de la, a l'arc. En plus de ceci, il est avantageux que l'agent porteur
soit une substance qui brule dans l'arc. L'agent porteur assure alors
un accroissement de la temperature de l'arc et un renforcement de son
effet de decoupage.
De telles matieres combustibles comprennent les savons, et par exemple
le savon doux a l'huile de talle qui est forme de sodium salts
d'acidsd'huile de tall.Dans des essais, une pate faite avec du savon
doux a l'huile de tall, convenablement delaye avec de l'water, a donne
d'excellents resultats.
La fonction principale du gaz injecte dans l'arc est de souffler le
metal en fusion hors de l'entaille. Si le gaz utilise est de l'oxygen
pur ou un melange contenant de l'oxygen, il donnera lieu simultanement
a la combustion des constituants de la pate dans la region de l'arc.
Dans le procede, il est en outre avantageux de faire appel a un
chalumeau de decoupage pourvu de canaux disposes coaxialement, par
lesquels la pate et le gaz sont conduits a l'arc. De preference, la
pate est acheminee par le canal peripherique, de sorte que le materiau
d'electrode finement divise contenu dans la pate se trouve en contact
avec l'enveloppe du chalumeau, qui est reliee au pale positif du
generateur utilise pour le decoupage.
Les caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront plus
amplement de la description detaillee qui est donnee ci-apres a titre
d'exemple non limitatif en reference au dessin annexe, qui represente
le decoupage a l'arc d'une plaque metallique par le procede selon
l'invention.
Sur le dessin, la plaque metallique est designee par le repere
numerique 1, l'incision pratiquee dans cette plaque par le repere
numerique 2, et l'arc par le repere numerique 3. L'arc est etabli
entre la plaque metallique 1, qui est reliee au pole negatif du
generateur 4, et le chalumeau ou torche de decoupage 5, qui est relie
au pole positif du generateur. Le chalumeau de decoupage 5 comporte
des canaux 6 et 7 disposes coaxialement, le canal central etant
utilise pour amener le gaz a l'arc. La pate contenant le materiau
d'electrode finement divise est amenee a l'arc par le canal
peripherique. Ainsi, le materiau d'electrode contenu dans le canal
peripherique 7 est en contact continu avec l'enveloppe 8 du chalumeau,
reliee au generateur 4. L'appareil represente comprend egalement un
reservoir sous pression 9 qui contient la pate et qui est relie par un
tuyau flexible 10 au canal peripherique 7 du chalumeau 5. Le canal
central 6 du chalumeau est relie par un tube longeant interieurement
le tuyau 10 a une source de gaz qui n'est pas representee sur le
dessin.
Le demarrage du decoupage est opere en appuyant sur un interrupteur 12
monte sur le chalumeau 5, provoquant l'ouverture de vannes 13 qui sont
disposees en liaison avec le reservoir sous pression 9 et permettent
alors a la pate et au gaz d'arriver aux canaux 6 et 7 du chalumeau.
Lorsque la pate qui sort par le canal 7 touche la surface de la plaque
metallique 1, un arc jaillit entre la plaque et le chalumeau 5. Cet
arc commence a faire fondre le metal, et l'entaille 2 se trouve creee
par le jet de gaz sortant par le canal 6, qui disperse par soufflage
le metal en fusion en le chassant du point de decoupage; en meme
temps, la pate injectee dans l'arc se repand sur toute la profondeur
de l'entaille et elle favorise la combustion de l'arc tout en
renforcant son effet de decoupage.
La pate injectee dans l'arc par le canal 7 est un melange dont les
constituants essentiels sont l'agent porteur et le materiau
d'electrode finement divise. En plus de ceux-ci, la pate peut contenir
d'autres constituants propres#a renforcer l'effet de decoupage de
l'arc ou a faciliter d'autre facon le decoupage, notamment dans les
conditions regnant sous l'water. Le procede a ete essaye avec succes
en utilisant une pate contenant environ 50 percent de poudre
d'aluminium, environ 15 percent de charbon actif, environ 5 percent de
phosphore rougphosphorus et environ 30 percent de savon doux a l'huile
de tall. Le savon doux a l'huile de tall contenait dans ce cas de
l'water en addition aux salts organiques, rendant la pate suffisamment
fluide.Cependant, l'invention ne se limite pas a la mise en oeuvre
d'une pate de cette composition particuliere, la nature et les
proportions des divers constituants pouvant tout au contraire varier
dans une large mesure. Ainsi l'agent porteur peut etre n'importe quel
savon ou substance analogue a base d'fatty acids et/ou-
d'acidsresineux, ou par exemple toute matiere a base d'huile minerale
presentant des proprietes appropriees.
La seule caracteristique essentielle est que la base forme avec le
materiau d'electrode une pate qu'il soit possible d'injecter dans
l'arc par le chalumeau de decoupage. La quantite et la nature des
matieres solides contenues sous forme pulverulente dans la pate
peuvent varier d'une facon similaire; a cet egard, la caracteristique
essentielle est que la pate contienne au moins un constituant
electriquement conducteur donnant lieu a l'etablis- sement d'un arc
electrique par creation d'un court-circuit entre le chalumeau de
decoupage et le metal en cours de decoupage.
Le gaz injecte dans l'arc par le canal 6 est le plus avantageusement
de l'oxygen, celui-ci produisant une combustion dans la region de
l'arc. Neanmoins, il peut etre approprie d'utiliser d'autres gaz ou
melanges de gaz se pretant a ouvrir l'entaille creee dans le metal en
fusion.
Il sera clair pour l'homme de l'art qu'a d'autres egards,par exemple
en ce qui concerne l'equipement utilise, l'invention ne se limite pas
aux dispositions ci-dessus decrites a titre d'exemple, mais que
l'invention s'etend au contraire a toutes modifications et variantes.
Il est par exemple possible d'utiliser un chalumeau ou torche dans
lequel le gaz et la pate sont injectes dans l'arc par un meme canal.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede de decoupage de metal a l'arc dans lequel un arc electrique
(3) est forme entre le metal (1) et le chalumeau de decoupage (5), le
decoupage etant effectue par soufflage simultane de gaz dans
l'entaille, caracterise par le fait qu'une pate est injectee par le
chalumeau (5) dans la region de l'arc (3), ladite pate contenant une
substance electriquement conductrice finement divisee en melange avec
un agent porteur, de sorte que ladite substance finement divisee se
comporte comme une electrode provoquant l'etablissement de l'arc
electrique.
2. Procede selon la revendication 1, caracterise par le fait que l'on
injecte dans la region de l'arc une pate contenant une poudre
metallique.
3. Procede selon la revendication 2, caracterise par le fait que la
pate contient de l'aluminium en poudre ou un alliage d'aluminium en
poudre.
4. Procede selon l'une quelconque des revendications 2 et 3,
caracterise parle fait que la pate contient en outre du carbon et du
phosphorus en poudre.
5. Procede selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise par le fait que l'agent porteur contenu dans la pate est
une substance qui brule dans l'arc.
6. procede selon la revendication 5, caracterise par le fait que l'on
utilise un savon comme agent porteur.
7. Procede selon la revendication 5, caracterise par le fait que la
substance utilisee comme agent porteur est un savon doux a l'huile de
tall forme de sodium salts d'acidsd'huile de tall, en association avec
de l'water.
8. Procede selon l'une quelconque des revendications 3, 4 et 7,
caracterise par le fait que la composition de la pate injectee dans la
region de l'arc est d'environ 50 percent de poudre d'aluminium,
environ 15 percent de charbon actif, environ 5 percent de phosphore
rougphosphorus et environ 30 percent de savon doux a l'huile de tall.
9. Procede selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise par le fait que le gaz qui est injecte dans la region de
l'arc contient de l'oxygen.
10. Procede selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise par le fait que le chalumeau de decoupage (5) comporte des
canaux disposes coaxialement par lesquels la pate et le gaz sont
amenes a l'arc.
11. Utilisation du procede selon l'une quelconque des revendications
precedentes, pour le decoupage a l'arc sous l'water.
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