La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage d'extrémités de bandes d'acier en défilement dans une instal ^¬ lation de laminage ou de traitement, selon le préambule des revendications 1 et 8. L'invention se rapporte notamment aux soudures de raboutage de bandes d'acier défilant en continu dans une installation de laminage à froid ou de traitement tel que le décapage de surface, le recuit continu, le revêtement électrolytique ou au trempé, et notamment aux soudures d'une extrémité de bande avec une autre extrémité d'une autre bande, réalisées de pro ^¬ che en proche par déplacement d'un dispositif de soudage le long d'une ligne de soudage. Dans la suite de ce document, l'expression "installation de traitement" sera utilisée pour faire référence aux installations de laminage ou aux instal- lations de traitement susmentionnées.

Afin d'améliorer la productivité des installations de traite ^¬ ment des bandes d'acier en évitant notamment la transforma ^¬ tion desdites bandes bobine après bobine, les installations de traitement modernes de forte capacité sont capables de fonctionner en continu par raboutage successif des bandes les unes aux autres, une extrémité d'une première bande, par exemple une queue d'une bande en fin de traitement, étant raccordée à une autre extrémité d'une seconde bande, par exemple la tête d'une nouvelle bande fournie sous forme de bobine insérable en entrée de l'installation de traitement.

Durant cette opération de raboutage, le déplacement dans l'installation de traitement des deux extrémités de bandes souder, i.e. la queue de la première bande et la tête de la seconde bande, est arrêté, et les sections aval de l'installation de traitement (i.e. les sections situées après ladite queue de la première bande dans le sens de défilement de la bande) sont alimentées par un dispositif d'accumulation de bande préalablement rempli durant l'intervalle de temps séparant deux raboutages successifs. Une telle opération de raboutage est bien connue de l'homme du métier dont les ef ^¬ forts vont porter sur la rapidité de l'opération de rabou ^¬ tage, afin de limiter le temps d'arrêt des extrémités de bande et, par voie de conséquence, la capacité et le coût des dispositifs d'accumulation.

Usuellement, l'opération de raboutage est réalisée par une machine de raboutage par soudage, aussi appelée soudeuse, qui comporte, en plus d'un dispositif de soudage proprement dit, deux paires de mors de serrage destinés à immobiliser les ex ^¬ trémités de bande durant leur jonction par soudage, respecti ^¬ vement une première paire de mors de serrage destinée à immo ^¬ biliser la queue de la première bande susceptible d'être en- gagée dans une section de l'installation de traitement située en aval de ladite première paire de mors dans le sens de dé ^¬ filement de la bande, et une seconde paire de mors de serrage destinée à immobiliser la tête de la seconde bande suscepti ^¬ ble d'avoir été introduite en amont de la machine de rabou- tage. Différents procédés de soudage susceptibles d'être mis en œuvre par différents dispositifs de soudage sont connus de l'homme du métier. Il s'agit par exemple des procédés de sou ^¬ dage en bout par étincelage, par résistance à la molette, MIG, TIG, Laser, ou encore laser hybride.

La machine de raboutage par soudage doit être capable de pro ^¬ duire une soudure de haute qualité. En effet, la rupture d'une soudure de mauvaise qualité au cours du défilement de la bande dans l'installation de traitement, ou même la néces- sité de refaire une soudure jugée incorrecte ou de mauvaise qualité peuvent entraîner des pertes de production importantes et des coûts relativement élevés.

La qualité métallurgique de la soudure, en particulier pour les aciers susceptibles d'altérations métallurgiques de la zone affectée thermiquement par l'opération de soudage, dé ^¬ pend du procédé utilisé pour le soudage et du cycle thermique qu'il induit dans ladite zone affectée, ainsi que de divers traitements de pré- et post-chauffage ou de recuit pratiqués localement dans la soudeuse elle-même ou immédiatement en aval de cette dernière. De plus, la continuité et la compaci ^¬ té d'une soudure, qui définissent aussi la qualité de ladite soudure, dépendent essentiellement de paramètres de soudage utilisés. La valeur de ces paramètres de soudage est choisie afin de garantir une totale jonction par fusion des deux extrémités de bandes à souder, ceci sans surépaisseur excessive ou manque d'épaisseur. La continuité et la compacité de la soudure dépendent aussi d'une absence de défauts, par exemple de type fissures, associés aux transformations métallurgi- ques.

Le considérable élargissement des gammes de nuances et d'épaisseurs d'aciers traités dans les installations de trai ^¬ tement, en particulier pour faire face aux demandes des cons- tructeurs automobiles, conduit de plus en plus à souder des nuances d'aciers à hautes caractéristiques susceptibles de transformations métallurgiques entraînant de forts durcisse ^¬ ments et, corrélativement, entraînant une fragilité de la soudure susceptible de causer une rupture du joint soudé en cours de défilement dans l'installation de traitement.

Afin d'éviter cette fragilisation de la soudure, des procédés de traitements thermiques de la soudure ont été développés par l'homme du métier et sont mis en œuvre par des disposi- tifs de traitement thermique aptes à chauffer les extrémités de bande ou ladite soudure, en particulier par induction électromagnétique. Il s'agit notamment du procédé de recuit après soudage dont le but est de restaurer métallurgiquement une ductilité acceptable, ou encore du procédé de préchauf- fage des extrémités de bandes à souder en vue de diminuer la vitesse de refroidissement de la soudure et donc de limiter son durcissement.

Le contrôle du traitement thermique de la soudure est réalisé manuellement par un opérateur à partir de tables de paramè ^¬ tres de soudage. Généralement, ces tables sont établies de manière empirique, en fonction de caractéristiques matériel ^¬ les générales de grandes familles d'aciers, sans prise en compte précise de différences chimiques ou physiques pouvant exister au sein même de chaque famille d'aciers. Ce contrôle manuel du traitement thermique par un opérateur comprend de nombreux désavantages. Notamment, il existe une probabilité non nulle d'erreur d'un choix d'un paramètre de soudage à partir de ladite table. En effet, l'échantillonnage imprécis des différents aciers par lesdites tables oblige l'opérateur à choisir des paramètres de soudage qui ne correspondent pas exactement à l'acier de la bande à souder, mais à un acier ayant des caractéristiques chimiques ou physiques similaires à celles de l'acier de la bande. Ce choix n'est pas toujours adéquat et peut conduire à des soudures de mauvaises quali ^¬ tés. D'autre part, ces tables ne permettent pas de déterminer de manière sûre et précise un traitement thermique en adéqua ^¬ tion avec le procédé de soudage et les caractéristiques phy ^¬ siques et/ou chimiques de la bande, en particulier dans le domaine du préchauffage des soudures réalisées par des procé ^¬ dés de soudage procédant de proche en proche, tel le MIG, TIG, laser, laser hybride, ou "mash-lap".

Ainsi, un mauvais paramètre de soudage est susceptible d'être choisi dès que les caractéristiques matérielles (physiques et/ou chimiques) de la bande ne correspondent plus exactement aux caractéristiques matérielles générales d'une famille d'aciers desdites tables, le choix dudit paramètre de soudage risquant dès lors de conduire à une soudure de mauvaise qua- lité. La difficulté d'une détermination de la valeur optimale des paramètres de soudage, notamment relatifs à des condi ^¬ tions de préchauffage des soudures, incite les utilisateurs de machines de raboutage comprenant un dispositif de traite ^¬ ment thermique à ne pas utiliser un procédé de traitement thermique par préchauffage, au bénéfice d'un recuit post sou ^¬ dage. Alors que le préchauffage permettrait de maîtriser la structure métallurgique de la soudure, le recuit post soudage a malheureusement le désavantage de pouvoir laisser se déve ^¬ lopper des ruptures spontanées, même localisées, entre la soudure et le recuit.

Un autre inconvénient important d'une systématisation du re ^¬ cuit post soudage est une mise en œuvre de températures de traitements très élevées (par exemple 800°C au lieu de 100 à 300°C pour un préchauffage) qui nécessitent des dispositions constructives particulières des machines de raboutage par soudage, en particulier au niveau de leurs mors de serrage, ou qui imposent de réaliser le recuit après réalisation to ^¬ tale de la soudure et déplacement de cette dernière hors de l'emprise desdits mors de serrage. Ce recuit après réalisa ^¬ tion totale de la soudure et ce déplacement allongent le temps de cycle de soudage et nécessitent de plus une augmen ^¬ tation des capacités d'accumulation de bande des dispositifs d'accumulation de l'installation de traitement, engendrant ainsi des coûts supplémentaires.

Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de contrôle d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage de bandes capables d'une part de définir au moins un paramètre de soudage, notamment un paramètre thermi- que de refroidissement de ladite soudure, en adéquation avec les caractéristiques matérielles et géométriques des bandes à souder, tout en tenant compte des caractéristiques fonction ^¬ nelles d'une machine de raboutage par soudage à laquelle ils sont adaptés, et d'autre part, de garantir une exécution en temps réel du soudage desdites bandes à souder en fonction dudit paramètre de soudage.

Dans ce but, un procédé et un dispositif de contrôle d'un cy ^¬ cle thermique d'une soudure de raboutage sont proposés par le contenu des revendications 1 et 8. Un ensemble de sous- revendications présente également des avantages de 1 ' inven ^¬ tion .

La présente invention a ainsi pour objet un procédé de contrôle automatique d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage de bandes, destiné au contrôle d'un soudage d'une extrémité d'une première bande avec une autre extrémité d'une seconde bande par une machine de raboutage d'une installation de traitement, caractérisé par:

- un premier échange d'au moins une donnée de bande entre un dispositif de contrôle dudit cycle thermique et un système central d'automatismes de ladite installation de traitement, ladite donnée de bande étant relative à au moins une caractéristique de la première bande et/ou à au moins une caractéristique de la seconde bande, ou à au moins une caractéristique desdites bandes si lesdites bandes sont identiques. Les données de bande comprennent par exemple des données relatives à au moins une épais ^¬ seur de chacune des bandes et/ou à au moins un élément de leur analyse chimique, par exemple une teneur en carbone ou un carbone équivalent;

- un second échange, en particulier en temps réel, d'au moins une donnée de fonctionnement entre ledit dispositif de contrôle dudit cycle thermique et ladite machine de raboutage, ladite donnée de fonctionnement étant relative à un fonctionnement de ladite machine de raboutage. Les données de fonctionnement comprennent par exemple des données relatives à un réglage d'un dispositif de soudage de la machine de raboutage, par exemple au moins une va ^¬ leur d'une énergie de soudage disponible en sortie d'une source d'énergie de soudage dudit dispositif de soudage, et une vitesse de déplacement du dispositif de soudage;

- une détermination, notamment par calcul et en particulier en temps réel, à partir desdites données de bande et de fonctionnement, d'un paramètre thermique de ladite sou ^¬ dure ;

- un contrôle, en particulier en temps réel, dudit soudage dépendant au moins dudit paramètre thermique. En particu- lier, ledit contrôle comprend une régulation, notamment en temps réel, d'au moins un paramètre de soudage de la soudure en fonction dudit paramètre thermique. Le paramè ^¬ tre de soudage est une donnée de fonctionnement destinée au pilotage du dispositif de soudage de la machine de ra- boutage, pour la réalisation de ladite soudure.

La présente invention propose également un dispositif de contrôle d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage d'une extrémité d'une première bande avec une autre extrémité d'une seconde bande, convenant pour la mise en œuvre du pro ^¬ cédé de contrôle dudit cycle thermique, adapté à une machine de raboutage d'une installation de traitement de bandes, la ^¬ dite machine de raboutage comprenant en particulier un dispo- sitif de soudage apte à souder lesdites extrémités de bandes, deux paires de mors de serrage aptes à immobiliser lesdites extrémités de bandes, un dispositif de traitement thermique apte à traiter thermiquement lesdites extrémités de bandes, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle comprend: des moyens de connections destinés à connecter ledit dis ^¬ positif de contrôle à un système central d'automatismes de ladite installation de traitement de bandes et à la ^¬ dite machine de raboutage afin de permettre respective ^¬ ment un échange d'au moins une donnée de bande et un échange d'au moins une donnée de fonctionnement. Ladite donnée de bande est en particulier relative à au moins une caractéristique de la première bande et/ou à au moins une caractéristique de la seconde bande, ou à au moins une caractéristique desdites bandes si lesdites bandes sont identiques, et ladite donnée de fonctionnement est relative à un fonctionnement de ladite machine de rabou ^¬ tage ;

un calculateur apte à calculer ou à déterminer, notamment en temps réel, à partir desdites données de bande et de fonctionnement, au moins un paramètre thermique de ladite soudure. En particulier, le calculateur est apte à effectuer au moins un calcul thermique à partir des données suivantes: une épaisseur, une masse volumique, une diffu- sivité thermique et une chaleur massique caractérisant ladite bande, et une énergie de soudage et une vitesse de déplacement caractérisant ledit dispositif de soudage; des moyens de contrôle et de caractérisation du soudage de ladite soudure aptes à contrôler, notamment en temps réel, ledit soudage en fonction dudit paramètre thermi ^¬ que, et notamment aptes à réguler les paramètres de sou ^¬ dages du dispositif de soudage de la machine de rabou ^¬ tage. A cette fin, les moyens de contrôle et de caracté ^¬ risation comprennent en particulier des moyens de mesure et de réglage d'une quantité d'énergie de soudage dispo ^¬ nible en sortie du dispositif de soudage, des moyens de mesures et de réglage d'une vitesse de déplacement du dispositif de soudage, des moyens de réglage du disposi ^¬ tif de traitement thermique des extrémités de bandes, et éventuellement, de moyens réglables d'un dispositif de recuit après soudage. En particulier, les moyens de contrôle et de caractérisation sont aptes à coopérer avec un dispositif de traitement thermique par induction com ^¬ prenant au moins un inducteur, et capable de se déplacer de manière synchrone ou asynchrone avec un déplacement du dispositif de soudage, ledit dispositif de traitement thermique étant en particulier fixable à un support dudit dispositif de soudage, ou à un support séparé dudit sup ^¬ port du dispositif de soudage.

Finalement, la présente invention a aussi pour objet une ma ^¬ chine de raboutage destinée au raboutage d'extrémités de ban ^¬ des successives d'une installation de traitement de bandes, ladite machine de raboutage comprenant un dispositif de sou ^¬ dage d'une extrémité d'une première bande avec une autre ex ^¬ trémité d'une seconde bande, deux paires de mors de serrage symétriquement disposés, respectivement, une première paire de mors de serrage comprenant un premier mors de serrage su- périeur et un premier mors de serrage inférieur capables de pincer, i.e. capables de serrer étroitement entre eux, ladite extrémité de la première bande, et une seconde paire de mors de serrage comprenant un second mors de serrage supérieur et un second mors de serrage inférieur capables de pincer ladite autre extrémité de la seconde bande, destinés au maintien et au positionnement desdites extrémités de bande en vis-à-vis l'une de l'autre pour le soudage desdites extrémités de ban ^¬ des l'une avec l'autre, caractérisée en ce qu'elle comprend le dispositif de contrôle d'un cycle thermique. De plus, la- dite machine de raboutage convient en particulier à la mise en œuvre d'un procédé de raboutage caractérisé en ce qu'il comprend ledit procédé de contrôle automatique d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage de bandes. En particulier, ledit dispositif de contrôle du cycle thermi ^¬ que de la machine de raboutage selon 1 ' invention est capable de coopérer avec ledit dispositif de traitement thermique, par exemple un dispositif de préchauffage et/ou un dispositif de recuit de ladite machine de raboutage, notamment en ré ^¬ glant des paramètres de fonctionnement dudit dispositif de traitement thermique, en contrôlant son fonctionnement et sa mise en route. Par exemple, le dispositif de contrôle selon 1 ' invention est notamment apte à contrôler les moyens régla- bles du dispositif de recuit après soudage, qui peut selon une première variante, se déplacer en arrière du dispositif de soudage sur un support commun avec ledit dispositif de soudage ou sur un support séparé, synchrone ou non avec le déplacement du dispositif de soudage, ou, selon une seconde variante, être fixe et apte à couvrir toute la largeur de la bande à souder. De tels dispositifs de recuit sont par exem ^¬ ple implantables entre les mors de serrage, sous une face in ^¬ férieure de la bande, ou, selon une autre variante, hors de l'emprise et en aval desdits mors de serrage, au-dessus et/ou au-dessous de la bande, afin de réaliser un traitement ther ^¬ mique de ladite soudure à un emplacement éloigné desdits mors de serrage.

La présente invention permet de contrôler le cycle thermique d'une soudure de raboutage de bandes en déterminant automati ^¬ quement, avant et/ou pendant le soudage, des paramètres de soudage optimaux notamment destinés à réguler ladite énergie de soudage apportée à la soudure pour chauffer lesdites ex ^¬ trémités de bandes. Conséquemment , la régulation de l'énergie de soudage apportée aux extrémités de bandes ou à la soudure permet de contrôler la structure métallurgique de la soudure. La détermination du paramètre thermique permet notamment de déterminer des conditions optimales de préchauffage à basse température des extrémités de bandes à souder, préférentiel- lement à un recuit post soudage à haute température, et per ^¬ met ainsi ledit contrôle de la structure métallurgique de la soudure lors de son refroidissement. En particulier, lesdits moyens de connexion permettent d'une part ledit premier échange d'au moins une donnée de bande re ^¬ lative à au moins une caractéristique d'une desdites bandes, entre le calculateur du dispositif de contrôle et le système central d'automatismes de l'installation de traitement afin de transmettre audit calculateur ladite donnée de bande, et d'autre part, ledit second échange d'au moins une donnée de fonctionnement relative au fonctionnement de la machine de raboutage, entre le calculateur et la machine de raboutage, afin de transmettre au calculateur ladite donnée de fonction ^¬ nement. Les données de bande comprennent des données géomé ^¬ triques et/ou physiques et/ou chimiques de chacune des deux bandes devant être soudées l'une avec l'autre. Les données de fonctionnement comprennent notamment des paramètres de ré ^¬ glage ou de soudage et/ou des données liées au fonctionnement en temps réel de la machine de raboutage, notamment de son dispositif de soudage et d'au moins un dispositif de traite ^¬ ment thermique. Il s'agit par exemple, et de manière non ex- haustive, de données relatives à l'énergie de soudage dispo ^¬ nible en sortie de la source d'énergie de soudage destinée à chauffer les extrémités de bandes devant être soudées ensem ^¬ bles, ou relatives à une énergie de soudage maximum disponi ^¬ ble en sortie de ladite source d'énergie de soudage, ou en- core de données concernant la vitesse de déplacement du dis ^¬ positif de soudage le long de la ligne de soudage, ou de sa vitesse maximale et/ou minimale de déplacement, mais aussi de données ou paramètres de réglage relatifs à au moins un dis ^¬ positif de traitement thermique de la machine de raboutage, comme sa vitesse de déplacement le long de la ligne de sou ^¬ dage, ou une corrélation entre sa vitesse de déplacement et la vitesse de déplacement du dispositif de soudage, ou en ^¬ core, une donnée relative à une énergie thermique que le dis ^¬ positif de traitement thermique est apte à produire. A partir de ces données de bande et de fonctionnement, ledit calculateur est apte à calculer au moins ledit paramètre thermique de la soudure destiné en particulier à paramétrer un refroidissement des zones de bandes affectées par l'éner- gie de soudage en régulant notamment un apport en énergie apte à chauffer lesdites zones. D'autre part, le dispositif de contrôle selon l'invention comprend en particulier une base de données destinée à une classification, à partir d'au moins une desdites données de bande, de chacune des bandes dans au moins une famille de matériaux, chaque famille de ma ^¬ tériaux comprenant au moins un matériau de référence caracté ^¬ risé par au moins une donnée de référence destinée en parti ^¬ culier à l'identification et à la classification de ladite bande dans ladite famille de matériaux. Ledit matériau de ré- férence est en particulier identifiable par au moins un élé ^¬ ment de son analyse chimique, par exemple, une teneur en car ^¬ bone ou un carbone équivalent. Lesdites données de référence comprennent en particulier au moins une caractéristique phy ^¬ sique et/ou chimique du matériau de référence dont peut dé- pendre le soudage, par exemple une teneur en carbone ou un carbone équivalent, et/ou un paramètre de refroidissement critique, par exemple une vitesse de refroidissement critique ou un temps de refroidissement critique entre deux températu ^¬ res. En particulier, au moins une donnée de référence de cha- que matériau de référence comprend un paramètre métallurgique critique en fonction d'une valeur de consigne ou permet de définir un comportement métallurgique en fonction d'un para ^¬ mètre métallurgique afin de permettre une détermination dudit paramètre métallurgique critique en fonction de ladite valeur de consigne. Ledit paramètre métallurgique critique est no ^¬ tamment apte à être comparé audit paramètre thermique. La va ^¬ leur de consigne est une donnée qui peut en particulier être entrée dans la base de données par un opérateur depuis un pu ^¬ pitre opérateur, et qui est apte à caractériser la soudure. II s'agit par exemple d'une dureté maximum à ne pas dépasser pour ladite soudure, d'une structure métallographique voulue pour la soudure, ou d'un temps de refroidissement critique. En d'autres termes, le matériau de référence est caractérisé par une donnée de référence comprenant en particulier un pa- ramètre métallurgique critique, par exemple un temps de re ^¬ froidissement critique, en fonction d'une valeur de consigne, par exemple une dureté imposable par un opérateur, ou apte à définir un comportement métallurgique en fonction d'un para ^¬ mètre métallurgique, par exemple une variation de la dureté en fonction d'un temps de refroidissement, permettant de dé ^¬ finir un paramètre métallurgique critique, par exemple un temps de refroidissement critique, en fonction d'une valeur de consigne, par exemple, en fonction d'une dureté imposable par un opérateur.

Ladite base de données convient notamment au répertoriage de différentes familles de matériaux en fonction d'au moins un critère d'identification de matériaux, et/ou d'un comporte ^¬ ment métallurgique de chacun desdits matériaux, et en parti- culier en fonction de ladite donnée de référence desdits ma ^¬ tériaux de référence. Elle comprend par exemple des caracté ^¬ ristiques chimiques et/ou physiques d'au moins un matériau de référence pour chaque famille de matériaux. Avantageusement, la classification de chacune desdites bandes dans une famille de matériaux est notamment réalisable automatiquement par un module de classification dudit calculateur à partir de ladite donnée de bande. En effet, ledit module de classification est apte à déterminer une appartenance d'une bande à au moins une famille de matériaux par identification d'au moins une desdi- tes données de bande et comparaison de ladite donnée de bande identifiée avec au moins une desdites données de référence des matériaux de référence de chaque famille. Ainsi, la pré ^¬ sente invention permet de comparer au moins une donnée de bande à au moins une donnée de référence comprenant une in- formation sur une caractéristique physique et/ou chimique d'un matériau de référence afin de classer ladite bande dans une famille de matériaux de ladite base de données.

En d'autres termes, le calculateur comprend un module de classification apte à classifier chaque bande dans au moins une famille de matériaux de ladite base de données à partir d'une lecture ou de l'identification d'au moins une donnée de bande. En particulier, à partir d'au moins une donnée de ré ^¬ férence d'un matériau de référence de la base de données, le module de classification du calculateur est aussi capable d'extraire ledit paramètre métallurgique critique en fonction de ladite valeur de consigne si ce dernier est compris dans ladite donnée de référence, ou de le calculer si au moins une desdites données de référence permet de définir ledit compor- tement métallurgique en fonction dudit paramètre métallurgi ^¬ que. Dans ce cas, le module de classification est apte à dé ^¬ terminer, en fonction dudit comportement métallurgique, ledit paramètre métallurgique critique en fonction de ladite valeur de consigne.

En particulier, si les données de bande permettent au module de classification d'identifier un matériau de référence de ladite base de données dont au moins une donnée de référence correspond à une donnée de bande, i.e. si au moins une carac- téristique physique et/ou chimique du matériau de référence correspond à au moins une caractéristique physique et/ou chi ^¬ mique de la bande, alors ledit module de classification est apte à établir une correspondance entre ladite bande et ledit matériau de référence en faisant notamment correspondre à la- dite bande, ledit paramètre métallurgique critique. En parti ^¬ culier, le module de classification est apte à choisir le matériau de référence ayant la meilleure correspondance avec ladite bande i.e. ayant le plus grand nombre de données de référence égales aux données de bande, ou encore, comprenant le plus grand nombre de caractéristiques physiques et/ou chi ^¬ miques communes avec ladite bande.

En particulier, si le module de classification ne trouve au- cun matériau de référence de ladite base de données ayant au moins une donnée de référence identique à au moins une donnée de bande, alors le module de classification est apte à iden ^¬ tifier au moins deux matériaux de référence pour lesquels au moins une donnée de référence comprend au moins une caracté- ristique physique et/ou chimique similaire ou proche à au moins une caractéristique physique et/ou chimique de la bande. Pour chacun des matériaux de référence identifiés, le ^¬ dit module de classification est apte à extraire ou calculer ledit paramètre métallurgique critique, puis à extrapoler à partir de chacun desdits paramètres métallurgiques critiques de chacun desdits matériaux de référence, et notamment au moyen d'au moins un modèle d'extrapolation prédéfini, un paramètre métallurgique critique extrapolé. Dans tous les cas, le module de classification est apte à identifier ou à calcu- 1er pour chaque bande un paramètre métallurgique critique à partir d'au moins une desdites données de référence, et en fonction de ladite valeur de consigne.

Avantageusement, ladite base de données selon l'invention est actualisable : ledit calculateur est en particulier apte à mettre à jour ladite base de données en permettant une inser ^¬ tion, dans ladite base de données, d'au moins une nouvelle donnée de référence caractérisant un nouveau matériau de ré ^¬ férence, ou une modification d'une donnée de référence carac- térisant un matériau de référence déjà compris dans ladite base de données. Le nouveau matériau de référence est en par ^¬ ticulier une bande d'acier dont une caractéristique physique et/ou chimique ne figure pas dans la base de données. Dans ce cas, une nouvelle donnée de référence est en particulier une donnée de bande relative à au moins une caractéristique phy- sique et/ou chimique différente des caractéristiques physi ^¬ ques et/ou chimiques des matériaux de référence compris dans ladite base de données. De plus, le calculateur est en parti ^¬ culier apte à supprimer de la base de données, au moins une donnée de référence relative à un matériau de référence, par exemple un matériau de référence non usité pour le raboutage de bande. Avantageusement, ledit calculateur permet notamment à un opérateur d'entrer des caractéristiques de matériaux de référence dans ladite base de données à partir d'un pupitre opérateur. Ainsi, l'insertion d'au moins une nouvelle donnée de référence ou la modification d'au moins une donnée de ré ^¬ férence préexistante dans la base de données permettent avan ^¬ tageusement une actualisation de la base de données en fonc ^¬ tion de résultats de contrôles de soudures réalisables sur l'installation de traitement elle-même ou en laboratoire, et ainsi une adaptation du soudage en fonction desdits résultats de contrôles desdites soudures.

En outre, le procédé de contrôle selon l'invention est en particulier caractérisé en ce qu'il comprend une comparaison automatique et en temps réel dudit paramètre thermique avec ledit paramètre métallurgique critique. A cette fin, le cal ^¬ culateur comprend en particulier un module d'analyse apte à automatiquement comparer, notamment en temps réel, le paramè- tre métallurgique critique, qui peut par exemple être un pa ^¬ ramètre métallurgique critique de refroidissement, avec ledit paramètre thermique qui peut être un paramètre thermique de refroidissement. Le module d'analyse est notamment apte à comparer une valeur du paramètre métallurgique critique à une valeur du paramètre thermique afin de déterminer une relation d'ordre (supérieur, inférieur, égal) entre lesdites valeurs.

Egalement, le procédé de contrôle selon l'invention est en particulier caractérisé en ce qu'un dépassement de la valeur dudit paramètre métallurgique critique (par exemple un temps critique de refroidissement) par la valeur dudit paramètre thermique (par exemple un temps de refroidissement calculé à partir des données de bande et de fonctionnement) est apte à induire, notamment automatiquement, une modification de la valeur d'au moins un paramètre de soudage de la machine de raboutage, afin de permettre à la valeur dudit paramètre thermique de retourner à une valeur en deçà de ladite valeur du paramètre métallurgique critique. Ledit dépassement fait référence par exemple à une valeur dudit paramètre thermique qui augmente et dépasse une valeur du paramètre métallurgique critique qui lui était préalablement supérieure, mais aussi à une valeur dudit paramètre thermique qui diminue et dépasse (devient inférieure) une valeur du paramètre métallurgique critique qui lui était préalablement inférieure. Avantageuse- ment, ledit dépassement est identifiable par le module d'ana ^¬ lyse lors de ladite comparaison des valeurs. De plus, dans le cas dudit dépassement et en cas d'identification dudit dépas ^¬ sement par le module d'analyse, le calculateur est en parti ^¬ culier apte à automatiquement calculer une nouvelle valeur d'au moins un paramètre de soudage, ladite nouvelle valeur étant destinée à maintenir la valeur du paramètre thermique en-deçà de la valeur du paramètre métallurgique critique. Par exemple, le paramètre thermique calculable en temps réel est un temps de refroidissement de la soudure entre deux tempéra- tures de référence comprises par exemple entre 1000°C et 300°C, et le paramètre métallurgique critique est un temps critique de refroidissement entre deux autres températures de référence comprises par exemple entre 1000°C et 300°C, et en- dessous duquel au moins une caractéristique métallurgique d'une zone de la soudure atteint ladite valeur de consigne. La caractéristique métallurgique prise en compte peut être la structure métallographique (martensitique, bainitique, perli- tique dans le cas d'un acier) . Elle peut être aussi, de ma ^¬ nière plus simple, une dureté. Dans le cas d'une dureté prise en compte comme caractéristique métallurgique, sa valeur de consigne, ou maximum tolérable, peut être fixée à une valeur supérieure à 300HV, de préférence comprise entre 380HV et 420HV. Si le temps de refroidissement de la soudure dépasse le temps critique de refroidissement de la soudure, alors l'identifi ^¬ cation dudit dépassement par le module d'analyse induit un calcul par le calculateur d'au moins un nouveau paramètre de soudage destiné à diminuer ou augmenter le temps de refroi- dissement afin que la valeur du temps de refroidissement reste en-deçà de la valeur du temps critique de refroidisse ^¬ ment. Le calculateur peut par exemple calculer un nouvel ap ^¬ port d'énergie thermique par ledit dispositif de traitement thermique de la machine de raboutage, en déterminant notam- ment une température de préchauffage de la soudure permettant audit paramètre thermique de rester en-deçà du paramètre mé ^¬ tallurgique critique, sans changer d'autres paramètres de soudage. Il peut aussi déterminer une température de pré ^¬ chauffage de la soudure permettant audit paramètre thermique de rester en-deçà du paramètre métallurgique critique, en mo ^¬ difiant au moins un autre paramètre de soudage, comme l'éner ^¬ gie disponible en sortie de la source d'énergie de soudage, et/ou la vitesse de déplacement du dispositif de soudage. Dans ce dernier cas, les modifications de l'énergie disponi- ble en sortie de la source d'énergie de soudage et/ou de la vitesse de déplacement du dispositif de soudage peuvent en particulier être limitées par des valeurs limites implantable dans un programme de calcul dudit calculateur. Ces valeurs limites peuvent être, par exemple, une capacité maximum de la source d'énergie de soudage ou un temps maximum de soudage.

La présente invention propose également un signalement dudit dépassement communicable par ledit dispositif de contrôle à ladite machine de raboutage et/ou à un pupitre opérateur, et destiné par exemple à avertir, visuellement et/ou auditive- ment, un opérateur. En particulier, ledit calculateur est apte à transmettre ladite nouvelle valeur dudit paramètre de soudage auxdits moyens de contrôle et de caractérisation du dispositif de contrôle, ces derniers étant en particulier ap ^¬ tes à signaler ladite nouvelle valeur dudit paramètre de sou- dage à ladite machine de raboutage et/ou audit pupitre opéra ^¬ teur. En particulier, lesdits moyens de contrôle et de carac ^¬ térisation sont capables de délivrer à un opérateur sous forme d'au moins une recommandation, ladite nouvelle valeur dudit paramètre de soudage, en recommandant par exemple un nouveau temps de préchauffage et/ou une nouvelle vitesse de déplacement, et/ou une nouvelle énergie de soudage.

Egalement, lesdits moyens de contrôle et de caractérisation sont en particulier aptes piloter ledit soudage à partir de ladite nouvelle valeur dudit paramètre de soudage. En effet, le procédé de contrôle selon l'invention est en particulier caractérisé en ce que ledit contrôle, notamment en temps ré ^¬ el, dudit soudage dépend dudit paramètre métallurgique criti ^¬ que définissable en fonction de ladite valeur de consigne. Ledit paramètre métallurgique critique permet notamment de définir une valeur limite pour le paramètre thermique, et donc d'imposer au soudage au moins une contrainte de soudage susceptible de contraindre au moins un paramètre de soudage afin de limiter la valeur du paramètre thermique. En particu- lier, lesdits moyens de contrôle et de caractérisation sont capables de délivrer à la machine de raboutage ou au système central d'automatismes, au moins une consigne de réglage de la machine de raboutage, destinée par exemple à une mise en route du dispositif de traitement thermique (un dispositif de préchauffage et/ou de recuit) et à son réglage en fonction dudit nouveau paramètre de soudage.

Ainsi, le dispositif de contrôle selon l'invention est en particulier d'une part capable de déterminer à l'avance, i.e. avant le soudage, des paramètres de soudage en fonction des- dites données de bande et de fonctionnement afin de régler au moins un dispositif de traitement thermique et le dispositif de soudage de la machine de raboutage, mais aussi d'autre part, il est capable de modifier en temps réel durant le sou- dage lesdits paramètres de soudage afin qu'ils respectent un ou plusieurs paramètres métallurgiques critiques pré ^¬ définissables. A cette fin, le calculateur du dispositif de contrôle est notamment apte à recevoir durant toute la durée du soudage des valeurs de paramètres de soudage, comme par exemple une mesure de l'énergie disponible en sortie de la source d'énergie de soudage et/ou une mesure de la vitesse de déplacement du dispositif de soudage et/ou une mesure de temps et de température de ladite soudure. A partir des va ^¬ leurs des paramètres de soudage mesurables en temps réel, le calculateur est apte à calculer en temps réel ledit paramètre thermique, à le comparer au paramètre métallurgique critique, et, en cas de dépassement de la valeur du paramètre métallur ^¬ gique critique par la valeur du paramètre thermique, à commu ^¬ niquer ledit dépassement auxdits moyens de contrôle et de ca- ractérisation afin de délivrer une consigne et/ou une recommandation à un opérateur et/ou à la machine de raboutage, ou à calculer au moins un nouveau paramètre de soudage destiné au pilotage de la machine de raboutage et permettant un re ^¬ tour de la valeur du paramètre thermique en-deçà de la valeur du paramètre métallurgique critique.

La présente invention propose également un procédé de rabou ^¬ tage d'extrémités de bandes successives adapté au raboutage de l'extrémité d'une première bande avec une autre extrémité d'une seconde bande par une machine de raboutage d'une ins ^¬ tallation de traitement de bandes, ledit procédé de raboutage comprenant notamment les étapes suivantes: un serrage de cha ^¬ cune des extrémités de bandes par un mors de serrage de la machine de raboutage; un découpage desdites extrémités, par exemple par des cisailles, afin de préparer lesdites extrémi- tés en vue de leur jonction l'une avec l'autre; un position ^¬ nement desdites extrémités destiné à permettre leur soudage par un dispositif de soudage de la machine de raboutage; le soudage desdites extrémités par le dispositif de soudage, susceptible de coopérer avec un pré- et/ou un post-chauffage desdites extrémités au moyen d'un dispositif de traitement thermique, caractérisé en ce qu'il comprend ledit contrôle automatique du cycle thermique d'une soudure, en particulier apte à coopérer avec ledit soudage desdites extrémités de bandes, notamment avec le pré- et/ou post-chauffage desdites extrémités. En effet, ledit soudage selon l'invention est contrôlable en temps réel par les moyens de réglage et de ca- ractérisation dudit dispositif de contrôle, afin de contrôler le cycle thermique de la soudure et de garantir une soudure de qualité.

Des exemples de réalisation et d'application de la présente invention sont fournis à l'aide des figures suivantes :

Figure 1 Exemple de répartition spatiale d'une chaleur d'une soudure lors d'un soudage de deux extré ^¬ mités de bandes;

Figure 2 Exemple de cycles thermiques et de réparti ^¬ tions transversales de températures d'une sou ^¬ dure ;

Figure 3 Exemple de l'influence d'une vitesse de re ^¬ froidissement sur une structure métallurgique et une dureté d'une zone affectée par une sou- dure d'acier; Figure 4 Exemple de réalisation d'un dispositif de

contrôle d'un cycle thermique d'une soudure de raboutage selon l'invention;

La figure 1 présente un exemple de répartition spatiale d'une chaleur d'une soudure lors d'un soudage de deux extrémités de bandes. La source d'énergie de soudage du dispositif de sou ^¬ dage est en particulier une source de chaleur, par exemple un arc électrique, un faisceau laser ou une résistance électri ^¬ que, capable de chauffer au moins une zone comprenant au moins une partie de chacune des extrémités des bandes Bl, B2 et de se déplacer le long des bords desdites extrémités de bandes en suivant une ligne de soudure CS, lesdits bords étant en vis-à-vis l'un de l'autre, afin de permettre leur chauffage et leur soudure l'un avec l'autre. Sous l'effet de cette source de chaleur, un bain de fusion BF comprenant du matériau en fusion de chacune desdites bandes Bl, B2 et d'éventuellement un métal d'apport sous forme par exemple d'un fil métallique, se forme et permet de faire adhérer en un tout continu lesdites bandes en assurant une liaison in ^¬ time de leurs bords. Les deux bandes Bl, B2 sont alors aptes à former une bande continue. La chaleur du bain de fusion se transmet par conduction tout autour du bain de fusion BF. Des courbes isothermes θ _χ se développent autour du bain de fusion BF avec une forme typique d'ovoïde allongée vers l'arrière du bain par rapport au sens de déplacement du dispositif de sou ^¬ dage (selon x) . Une représentation tridimensionnelle d'une répartition spatiale globale des températures autour du bain de fusion BF peut être construite en considérant un repère orthonormé centré en un centre 0 du bain de fusion, compre ^¬ nant un axe x passant par la ligne de soudure CS, un axe y perpendiculaire à ladite ligne de soudure CS et donc paral ^¬ lèle au sens de défilement de la bande, et en affectant des températures à un axe z perpendiculaire au plan de défilement formé par les bandes et passant par le centre 0 du bain de fusion BF. Une coupe de ce solide thermique ST par un plan parallèle à la ligne de soudure CS (i.e. parallèle l'axe x) et perpendiculaire au plan de défilement de la bande permet d'obtenir une courbe de l'évolution de la température d'un point de la bande situé dans ledit plan parallèle en fonction du déplacement de la source d'énergie de soudage du disposi ^¬ tif de soudage. Cette évolution de la température en fonction du déplacement de la source d'énergie de soudage est habi- tuellement nommée cycle thermique CT du point.

La figure 2 montre un exemple de cycle thermique CT et de ré ^¬ partition transversale des températures d'une soudure. La courbe CI représente la répartition transversale des tempéra- tures. Il s'agit d'une coupe transversale du solide thermique ST présenté en figure 1, i.e. selon un plan perpendiculaire à la surface des bandes Bl, B2, et perpendiculaire à une direc ^¬ tion de déplacement de la source d'énergie de soudage et pas ^¬ sant par le bain de fusion. La courbe CI est symétrique par rapport au plan perpendiculaire à la surface desdites bandes Bl, B2 et passant par la ligne de soudure des bandes Bl, B2. Elle représente en particulier la variation de température maximale atteinte par chaque point d'une ligne parallèle à l'axe y, passant par le centre du bain de fusion et perpendi- culaire à la ligne de soudage. Cette température maximale di ^¬ minue lorsqu'on s'éloigne du bain de fusion selon l'axe y et entraîne, selon les zones, des modifications métallurgiques complexes :

- au voisinage du bain de fusion, entre une première tem- pérature θι et une seconde température θ ₂ inférieure à ladite première température θι, par exemple, respective ^¬ ment entre environ 1500°C et 1200°C, un grossissement très important du grain austénitique confère générale ^¬ ment au métal une très forte trempabilité avec dévelop- pement de structures aciculaires dures et fragiles;

- entre la seconde température θ ₂ , par exemple 1200°C, et une troisième température θ ₃ inférieure à ladite seconde température 0 ₂ , un ensemble de structures allant d'une structure normalisée à des structures grossières pouvant présenter des constituants de trempe est généralement observé ;

- entre la troisième température θ ₃ et une quatrième tem ^¬ pérature θ ₄ inférieure à ladite troisième température θ ₃ , des structures fines complexes typiques des transforma ^¬ tions rapides dans le domaine inter-critique apparais ^¬ sent ;

- entre la quatrième température θ ₄ et une cinquième tem ^¬ pérature θ ₅ inférieure à la quatrième température θ ₄ et égale par exemple à environ 600°C, certains phénomènes métallurgiques sont observables, comme par exemple une coalescence de certains dispersoïdes , un sur-revenu de structures trempées revenues;

- à une température inférieure à la cinquième température θ ₅ , il est usuellement considéré qu'aucune modification structurelle notable ne se produit. Un point d'une extrémité desdites bandes, ou de la soudure, pour lequel le cycle thermique CT est susceptible d'atteindre une température maximale 0 _Max située entre la première tempé ^¬ rature 0i et la seconde température 0 ₂ est un point pour le ^¬ quel il y a un fort risque de fragilisation de la soudure. En effet, en fonction du temps que prendra ledit point pour re ^¬ froidir, différentes structures métallurgiques peuvent appa ^¬ raître, chacune se rapportant à un degré de qualité différent de la soudure. Afin d'éviter la fragilisation de la soudure, la présente invention propose de contrôler la structure mé- tallurgique de la soudure en contrôlant notamment un paramè ^¬ tre thermique, comme par exemple une vitesse de refroidisse ^¬ ment de la soudure. En effet, il est possible de calculer et de contrôler pour un tel point, ledit paramètre thermique, par exemple une vitesse instantanée de refroidissement VRe ou un temps de refroidissement TR entre une première température de référence 0 _RM et une seconde température de référence 0 _Rm inférieure à ladite première température de référence 0 _RM , lesdites températures de référence définissant en particulier un intervalle de température compris entre 1000°C et 300°C, par exemple un ensemble de températures comprises entre 800 °C et 500°C ou entre 700°C et 300°C. Afin de calculer cette vi- tesse instantanée de refroidissement VRe ou ce temps de re ^¬ froidissement TR, il est possible d'identifier sur le solide thermique une zone ayant été soumise à ladite température maximale 0 _Max et d'y appliquer un modèle mathématique apte à estimer ladite vitesse instantanée de refroidissement VRe ou ledit temps de refroidissement TR, comme par exemple le mo ^¬ dèle de Rykaline.

En particulier, en connaissant l'énergie de soudage disponi ^¬ ble en sortie de la source d'énergie de soudage du dispositif de soudage, ainsi que la vitesse de déplacement dudit dispo ^¬ sitif de soudage (ou de la source d'énergie de soudage si cette dernière se déplace indépendamment du dispositif de soudage qui pourrait par exemple être fixe par rapport à la bande) , il est possible de calculer le temps de refroidisse- ment TR dudit point de la bande entre lesdites première et seconde températures de référence 0 _RM , 0 _Rm . Ce calcul du temps de refroidissement TR est par exemple possible en intégrant, entre la première température de référence 0 _RM et la seconde température de référence 0 _Rm , une formule mathématique (1) de variation d'une vitesse instantanée de refroidissement VRe entre lesdites première et seconde températures de référence 0 _RM , 0 _Rm . Dans le cas d'une première bande identique (i.e. même matériau, même caractéristiques géométriques) à une seconde bande, ladite formule mathématique (1) est par exemple:

27t£pC _v (0 -0 _O )V

V = (1) avec

VRe vitesse instantanée de refroidissement dudit point de la bande lors d'un passage dudit point de la bande à une température quelconque Θ comprise entre la

première température de référence 0 _RM et la seconde température de référence 0 _Rm , la vitesse instantanée de refroidissement VRe étant exprimée en kelvin par se ^¬ conde, et ladite température Θ quelconque étant expri ^¬ mée en kelvin. En d'autres termes, la vitesse instan ^¬ tanée de refroidissement VRe est la vitesse de refroi ^¬ dissement à la température quelconque Θ;

Energie de soudage disponible en sortie de la source d'énergie de soudage par unité de longueur de soudure, exprimée en Joule par mètre;

masse volumique du matériau de la bande à la

température quelconque Θ, exprimée en kilo par mètre cube ;

chaleur massique du matériau de la bande à la

température quelconque Θ, exprimée en Joule par kilo par kelvin;

température initiale dudit point de la bande, exprimée en kelvin. Ladite température initiale θ ₀ peut par exemple être une température de préchauffage dudit point de la bande, ou une température ambiante; conductivité thermique du matériau de la bande, exprimée en Joule par mètre par seconde par kelvin; épaisseur de la bande à souder, exprimée en mètre.

Le calcul du temps de refroidissement TR peut également tenir compte d'un éventuel effet de refroidissement provenant d'un transfert de chaleur dudit point de la bande aux mors de serrage de la machine de raboutage. La formule mathématique (1) permet par exemple de contrôler le temps de

refroidissement d'un point de la bande entre lesdites tempé ^¬ ratures de référence 0 _RM , 0 _Rm en modifiant l'énergie E _q

disponible en sortie de la source d'énergie de soudage et/ou la température initiale θ ₀ . La figure 3 présente quatre différents graphiques représen ^¬ tant schématiquement des comportements métallurgiques. Les trois premiers graphiques (Figure 3a, 3b et 3c) comportent chacun, en abscisse, un premier axe représentant une échelle temporelle croissante d'un temps de refroidissement TR, et en ordonnée, un second axe représentant une échelle de tempéra ^¬ ture Θ elle aussi croissante depuis l'origine desdits axes. Le quatrième graphique (Figure 3d) présente une variation de la dureté d'une soudure d'une bande en acier en fonction d'un temps de refroidissement TR de ladite soudure. Les quatre différents graphiques permettent de mettre en évidence le rôle d'une vitesse de refroidissement d'une zone affectée par une soudure d'acier sur la structure métallurgique et la du ^¬ reté de ladite zone.

Le premier graphique (Figure 3a) montre l'évolution de la structure métallographique d'une soudure pendant son refroi ^¬ dissement à partir d'une température maximale 0 _Max . Le graphi ^¬ que comprend trois domaines délimités de manière simplifiée: un domaine austénitique A, un domaine martensitique M, et un domaine bainitique B. Une première courbe de refroidissement CRi , correspondant à un premier temps de refroidissement Ri très court, traverse le domaine austénitique A, puis le do ^¬ maine martensitique M, conduisant à une structure finale mar- tensitique de la soudure, potentiellement dure et fragile.

Le deuxième graphique (Figure 3b) reprend les mêmes domaines que présenté en Fig. 3a, et montre l'évolution de la struc ^¬ ture métallographique d'une soudure lors de son refroidisse- ment à partir de la même température maximale 0 _Max et pendant un deuxième temps de refroidissement TR ₂ plus long que ledit premier temps de refroidissement TRi , selon une seconde courbe de refroidissement CR ₂ conduisant à une structure fi ^¬ nale bainitique.

Le troisième graphique (Figure 3c) montre un premier cycle thermique CTi correspondant à la première courbe de refroi- Glissement CRi ainsi qu'un second cycle thermique CT ₂ corres ^¬ pondant à la seconde courbe de refroidissement CR ₂ . Par ap ^¬ plication d'un modèle mathématique apte à estimer le temps de refroidissement TR, par exemple en intégrant entre deux tem- pératures 0 _RM et 0 _Rm la formule mathématique (1) d'estimation de la vitesse instantanée de refroidissement VRe, le calcula ^¬ teur selon 1 ' invention est notamment capable de déterminer quelle température de préchauffage θ ₀ et/ou quelle énergie E _q disponible en sortie de la source d'énergie de soudage par unité de longueur de soudure seraient nécessaires afin d'augmenter le temps de refroidissement TR afin qu'il soit égal au deuxième temps de refroidissement TR ₂ correspondant à la deuxième courbe de refroidissement CR ₂ . Dans ce cas, le paramètre métallurgique est le temps de refroidissement TR et le paramètre métallurgique critique est le temps de refroi ^¬ dissement TR ₂ . Le temps de refroidissement TR ₂ est détermina- ble à partir du comportement métallurgique décrit en Figure 3b pour le paramètre métallurgique (temps de refroidissement TR) en fonction des températures de référence 0 _RM , 0 _Rm et en fonction d'une structure métallurgique bainitique B choisie comme valeur de consigne.

Le quatrième graphique (Figure 3d) présente un comportement métallurgique qui montre l'évolution de la dureté HV d'une zone de la soudure refroidie à partir de la température maxi ^¬ male 0 _Max en fonction du temps de refroidissement TR . La pre ^¬ mière courbe de refroidissement CRi conduit à une première dureté HVi supérieure à une dureté maximum HV _Max fixée qui peut être par exemple une valeur de consigne, alors que la deuxième courbe de refroidissement CR ₂ conduit à une deuxième dureté HV ₂ légèrement inférieure à la dureté maximum HV _Max . Le dispositif de contrôle selon l'invention est capable de contrôler ce temps de refroidissement TR en modifiant et en contrôlant des paramètres dont il dépend, comme l'énergie E _q , ou la température de préchauffage 0 _O . Afin de modifier ces paramètres, le dispositif de contrôle selon l'invention est notamment capable de contrôler et de régler la machine de ra- boutage en fonction desdits paramètres. En particulier, ce quatrième graphique peut être interprété de la façon suivante par rapport à la présente invention: la dureté HV est le pa ^¬ ramètre métallurgique, la dureté maximum HV _Max est le paramè- tre métallurgique critique déterminable à partir, d'une part, de données de référence aptes à caractériser la dureté HV d'un matériau de référence en fonction d'un temps de refroi ^¬ dissement TR dudit matériau de référence, et d'autre part, à partir d'une valeur de consigne entrée par un opérateur dans la base de donnée et définissant par la valeur de la dureté maximum HV _Max une dureté limite à ne pas dépasser.

La figure 4 présente un exemple de réalisation d'un disposi- tif de contrôle Cl d'un cycle thermique d'une soudure de ra- boutage selon l'invention, convenant pour la mise en œuvre du procédé de contrôle automatique du cycle thermique d'une sou ^¬ dure de raboutage de bandes. Le dispositif de contrôle Cl est adapté à une machine de ra ^¬ boutage Ml d'une installation de traitement de bandes (non représentée) , ladite machine de raboutage Ml comprenant no ^¬ tamment un dispositif de soudage Mil apte à souder une extré ^¬ mité d'une première bande à une autre extrémité d'une seconde bande, deux paires de mors de serrage aptes à immobiliser lesdites extrémités de bande, au moins un dispositif de trai ^¬ tement thermique M12, M13 apte à traiter thermiquement lesdi ^¬ tes extrémités de bandes, par exemple un dispositif de pré ^¬ chauffage par induction M12 et un dispositif de recuit M13, ledit dispositif de contrôle Cl étant caractérisée en ce qu'il comprend:

- des moyens de connections C15 destinés à connecter ledit dispositif de contrôle Cl à un système central d'automa ^¬ tismes Al de ladite installation de traitement de bandes et à ladite machine de raboutage Ml afin de permettre respectivement un échange d'au moins une donnée de bande avec ledit système central d'automatismes Al et un échange d'au moins une donnée de fonctionnement de la ma ^¬ chine de raboutage avec ladite machine de raboutage Ml . Le système central d'automatismes Al de l'installation de traitement de bande comprend en particulier différentes informations/données au sujet des bandes en cours de traitement, et est capable d'échanger ces informa ^¬ tions/données avec ledit dispositif de contrôle Cl au moyen desdits moyens de connections C15;

un calculateur Cil apte à calculer ou à déterminer, à partir desdites données de bande et de fonctionnement, au moins un paramètre thermique de ladite soudure. Ce para ^¬ mètre thermique est par exemple un temps de refroidisse ^¬ ment de ladite soudure déterminable à partir d'une for ^¬ mule mathématique intégrant dans ses paramètres au moins une partie desdites données de bande et de fonctionne ^¬ ment ;

des moyens de contrôle et de caractérisation C14 du sou ^¬ dage de ladite soudure aptes à contrôler ledit soudage en fonction dudit paramètre thermique, et comprenant en par ^¬ ticulier des moyens de mesure et de réglage d'une quanti ^¬ té d'énergie de soudage disponible par unité de longueur de soudure, des moyens de mesures et de réglage d'une vi ^¬ tesse de déplacement du dispositif de soudage, des moyens de réglage du dispositif de traitement thermique des ex ^¬ trémités de bandes, et éventuellement, de moyens régla ^¬ bles d'un dispositif de recuit après soudage.

En particulier, le calculateur Cil est apte à recevoir du système d'automatismes Al de l'installation de traitement, des données concernant les bandes à souder. Il est aussi apte à recevoir de la machine de raboutage Ml par soudage au moins une donnée de fonctionnement, par exemple une valeur de l'énergie de soudage disponible en sortie de la source d'énergie de soudage du dispositif de soudage Mil et une vi- tesse de déplacement du dispositif de soudage Mil comprenant la dite source d'énergie de soudage. Le calculateur Cil est en particulier apte à effectuer au moins un calcul thermique à partir d'au moins un modèle thermique, tel que par exemple la formule mathématique (1) permettant d'obtenir ledit para ^¬ mètre thermique à partir desdites données de bande et de fonctionnement. Ce paramètre thermique est par exemple un temps de refroidissement TR de la soudure entre une première température de référence 0 _RM supérieure à une seconde tempé- rature de référence 0 _Rm tel que présenté précédemment dans les figures 2 et 3.

Le dispositif de contrôle Cl comporte en particulier une base de données C13 de familles de matériaux destinée à la classi- fication de la bande dans au moins une famille de matériaux de ladite base de données à partir desdites données de bande. Il s'agit par exemple d'aciers classés par familles d'aciers, chaque famille d'aciers comportant au moins un acier de réfé ^¬ rence caractérisé par une donnée de référence, permettant par exemple d'identifier ledit acier de référence au moyen d'au moins une caractéristique physique et/ou chimique, par exem ^¬ ple par un élément de son analyse chimique comme sa teneur en carbone ou son carbone équivalent. Cette base de données C13 est en particulier apte à recevoir des mises à jour directe- ment depuis un pupitre opérateur OP et/ou par l'intermédiaire du système central d'automatismes Al et/ou par le calculateur Cil. A chaque matériau de référence de chaque famille de ma ^¬ tériaux, par exemple à chaque acier de référence de chaque famille d'aciers, est associable au moins un paramètre métal- lurgique critique. Le paramètre métallurgique critique est en particulier un paramètre critique de refroidissement, par exemple un temps de refroidissement critique entre la pre ^¬ mière température de référence 0 _RM et la seconde température de référence 0 _Rm correspondant à une valeur maximale de dure- té prédéfinie, tel que décrit dans les figures 2 et 3. Ledit paramètre métallurgique critique est en particulier soit une donnée de référence du matériau de référence dans la base de données, soit une donnée calculable par un module de classi ^¬ fication C112 à partir d'au moins une donnée de référence du matériau de référence, si au moins une desdites données de référence permet de définir un comportement métallurgique du- dit matériau de référence en fonction d'un paramètre métal ^¬ lurgique .

Le module de classification C112 est en particulier compris dans le calculateur Cil. De plus, il est en particulier apte à recevoir lesdites données de bande destinées à

l'identification du matériau de la bande, et apte à classi- fier la bande dans une famille de matériaux de ladite banque de données à partir desdites données. En particulier, le mo ^¬ dule de classification C112 est apte à rechercher dans la base de données C13 au moins une famille de matériaux à la ^¬ quelle ladite bande est susceptible d'appartenir, et à iden ^¬ tifier, au sein de cette famille de matériaux, au moins un matériau de référence caractérisé par au moins une donnée de référence, par exemple un acier de référence d'une famille d'aciers, ladite donnée de référence étant au moins une ca ^¬ ractéristique physique et/ou chimique comparable ou identique aux caractéristiques physiques et/ou chimiques de la bande, ou autrement dit, comparable ou identique à une desdites don ^¬ nées de bande. Le module de classification C112 est en parti- culier capable d'extraire de la base de données C13 ledit pa ^¬ ramètre métallurgique critique à partir d'au moins une desdi ^¬ tes données de référence. Ce paramètre métallurgique critique est par exemple un temps de refroidissement d'un point de la bande qui caractérise le temps nécessaire pour que ledit point passe de la première température de référence 0 _RM à la seconde température de référence 0 _Rm , cette dernière pouvant correspondre par exemple à une valeur maximale de dureté pré ^¬ définie. Ledit paramètre métallurgique critique est en parti ^¬ culier extractible, ou calculable, à partir d'au moins une desdites données de référence du matériau de référence. Ega ^¬ lement, le module de classification C112 selon l'invention est en particulier capable de déterminer, à partir d'au moins une première et une seconde donnée de référence de respecti ^¬ vement un premier et un second matériau de référence, ayant chacun au moins une caractéristique physique et/ou chimique comparable aux caractéristiques physiques et/ou chimiques de la bande, un comportement métallurgique médian susceptible de correspondre au comportement métallurgique de la soudure, et destiné à la détermination dudit paramètre métallurgique cri ^¬ tique. Egalement, le module de classification C112 est en particulier capable d'extrapoler à partir d'au moins deux pa- ramètres métallurgiques critiques de respectivement au moins deux matériaux de référence ayant chacun au moins une carac ^¬ téristique physique et/ou chimique proche d'une caractéristi ^¬ que physique et/ou chimique de la bande à souder, par exemple une teneur en carbone ou un carbone équivalent, un paramètre métallurgique intermédiaire susceptible de caractérisé le comportement métallurgique de la bande et de servir de limite pour ledit paramètre thermique.

Le calculateur Cil comprend en particulier un module

d'analyse C113 apte à automatiquement comparer, en temps ré ^¬ el, le paramètre métallurgique critique avec ledit paramètre thermique déterminable par calcul par ledit calculateur Cil. Par exemple, le paramètre thermique est un temps de refroi ^¬ dissement TR entre la première et la seconde température de référence 0 _RM , 0 _Rm , calculable en fonction de l'énergie de soudage et de la vitesse de déplacement du dispositif de sou ^¬ dage Mil comprenant ladite source d'énergie de soudage. Ce temps de refroidissement est susceptible d'être comparé par ledit module d'analyse C113 avec un paramètre métallurgique critique extrait ou extrapolé des données de référence de la base de données, qui peut notamment être un paramètre criti ^¬ que de refroidissement, par exemple un temps de refroidisse ^¬ ment critique. Avantageusement, si la valeur du paramètre thermique dépasse la valeur du paramètre métallurgique criti- que, par exemple, si la valeur du temps de refroidissement TR dépasse la valeur du temps de refroidissement critique, alors, le calculateur Cil est capable de calculer en temps réel au moins un paramètre de soudage, destiné au pilotage et/ou au contrôle du soudage, apte à maintenir la valeur du paramètre thermique en-deçà de la valeur du paramètre métal ^¬ lurgique critique. De plus, ledit calculateur Cil est en par- ticulier capable de communiquer ledit nouveau paramètre de soudage auxdits moyens de contrôle et de caractérisation C14 du dispositif de contrôle Cl afin que ces derniers en tien ^¬ nent compte pour le contrôle du soudage en temps réel des ex ^¬ trémités de bandes à souder. Lesdits moyens de contrôle et de caractérisation C14 sont en particulier capables de piloter en temps réel la machine de raboutage selon un cycle thermi ^¬ que défini en fonction dudit paramètre thermique et de don ^¬ nées mesurables en cours de soudage (température de la sou ^¬ dure, énergie disponible, ...).

Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens de contrôle et de caractérisation C14 sont en particulier capables de délivrer une information au pupitre opérateur OP, ladite information étant destinée à signaler ledit dépassement à un opérateur afin que ce dernier puisse procéder à un réglage des paramètres de soudage depuis le pupitre opérateur OP, comme par exemple un préchauffage au moyen du dispositif de traitement thermique M12 ou une modification de l'énergie de soudage. Selon un seconde mode de réalisation, lesdits moyens de contrôle et de caractérisation C14 sont en particu ^¬ lier capables de modifier automatiquement les paramètres de soudage de la machine de soudage en y intégrant ledit nouveau paramètre de soudage. En effet, le procédé de contrôle auto ^¬ matique selon l'invention est caractérisé en ce que les les- dits moyens de contrôle et de caractérisation C14 sont capa ^¬ bles de transmettre, soit au système central d'automatismes Al, soit directement à la machine de raboutage Ml, ou en par ^¬ ticulier directement au dispositif de soudage Mil, une consi ^¬ gne de réglage comprenant un nouvel ensemble de paramètres de soudage comprenant ledit nouveau paramètre de soudage. Le nouvel ensemble de paramètres de soudage est destiné à régler la machine de raboutage de sorte que le paramètre thermique soit capable de retourner à une valeur en-deçà de la valeur du paramètre métallurgique critique.

Finalement, le procédé de contrôle selon l'invention et le dispositif de contrôle pour sa mise en œuvre présentent donc de nombreuses améliorations par rapport aux pratiques exis ^¬ tantes :

ils permettent un contrôle du cycle de soudage d'une soudure de raboutage et une détermination de condi ^¬ tions optimales de soudure en vue de contrôler la structure métallurgique de la soudure par calcul et contrôle d'au moins un paramètre thermique;

ils permettent une adéquation précise entre le cycle thermique d'une soudure et les caractéristiques mé ^¬ tallurgiques (i.e. physiques et/ou chimiques) du ma ^¬ tériau de la bande;

ils permettent de privilégier des opérations de pré ^¬ chauffage à températures modérées au lieu de recuits post soudage à hautes températures;

ils permettent d'éliminer des risques de mauvaise es ^¬ timation de la part des opérateurs;

ils permettent une actualisation continue de la base de données des matériaux de référence sans complexi- fier la tâche de l'opérateur;

ils permettent une adaptation en temps réel des para ^¬ mètres de soudage, et ainsi un pilotage en temps réel des cycles thermiques des matériaux de bande à sou ^¬ der .