brasage , procédé , apport et protection

  Brasage  

Le Brasage est un procédé permettant d assembler deux pièces par la fonte d un métal d’apport dont la température de fusion est plus faible que celle des matériaux à réunir. Lors du brasage, ceux-ci sont en effet simplement recouverts par la brasure sans subir de fusion.

Avantage du brasage par rapport au soudage général :

L’avantage marquant du brasage est de pouvoir assembler des métaux les plus divers, ce qui n’est pas toujours possible par soudage.

Un autre avantage du brasage par rapport au soudage réside dans les températures utilisées. En effet, la température nécessaire pour assembler des pièces par brasage est généralement située entre650 C et 1120 C, ce qui est très inférieur aux températures nécessitées par le soudage.

Comportement de la brasure :

La brasure fond à la température de mise en œuvre et pénètre dans le joint par capillarité jusque dans les plus petites inégalités de la surface. En se solidifiant, la brasure forme une liaison rigide en partie par accrochage mécanique mais également par la formation de couches jonction très minces à la surface des matériaux.

Les forces d’adhérence étant plus élevées que l’effet de pesanteur, la brasure monte au sein des joints très étroits et ne redescend pas. Donc, plus le joint est étroit, plus l’aptitude de la brasure à y pénétrer et à s’élever est bonne.

Cette particularité doit absolument être prise en considération lors de l’établissement des tolérances au niveau du joint à braser.

La répartition de la brasure étant basée sur l’effet capillaire, il est donc très important que l’interstice entre les matériaux à assembler soit extrêmement faible. Sur son chemin, la brasure ne doit par conséquent pas rencontrer de cavités importantes ou de stries qui diminuent la force d’adhérence. L’effet de pesanteur étant prépondérant, leur remplissage nécessite une plus grande quantité de brasure.

Mesure à prendre avant le brasage:

 La brasure peut être déposée à l’endroit de l’assemblage soit sous la forme d’un bout de fil, d’une plaquette ou d’un élément préformé à partir d’un fil ou d’une tôle.

On rencontre de plus en plus souvent des brasures sous formes de pâtes dont la quantité peut être appliquée à l’endroit à braser de façon semi ou entièrement automatique au moyen d’une unité de dosage.

Il est également indiqué d’assurer les éléments destinés à être assemblés pour empêcher de se déplacer les uns par rapport aux autres. La meilleure solution consiste à prendre cette mesure en considération déjà au niveau de l’étude et de prévoir un système autobloquant au moyen de formes ou d’ajustements adéquats ou encore en utilisant le poids propre des éléments à assembler.

Lorsque cela n’est pas possible, les composants de l’assemblage doivent être assurés au moyen d’accessoires simples et pratiques tels que des dispositifs de serrage, brides ou fils métalliques. Un autre moyen fréquemment utilisé consiste à fixer provisoirement les éléments par quelques points de soudure. Lorsqu’elle est applicable, cette technique est un moyen extrêmement sur et avantageux pour maintenir les pièces à assembler en place.

Dans pratiquement tous les cas, la brasure ne peut s’étendre correctement sur la surface du métal de base que si celle-ci est absolument propre et sans traces d’oxyde. Lors du chauffage à l’air, l’oxydation du métal de base a lieu bien avant la fonte de la brasure. Il est donc absolument nécessaire de maintenir les surfaces exemptes d’oxyde pendant toute la montée en température.

On utilise pour cela des produits appelés flux qui le plus souvent sont des substances alcalines telles que le borax ou l’acide borique additionné de chlorures ou de fluorures pour le cuivre et ses alliages, ainsi que pour les métaux ferreux, le nickel et leurs alliages. Le flux peut également être un mélange de chlorures de métaux alcalins et alcalino-terreux pour le brasage de l’aluminium et de ses alliages.

Pendant le brasage proprement dit, le flux est repoussé par la brasure qui sort à l’extrémité du joint. Ces restes de flux doivent ensuite être enlevés soit mécaniquement soit par décapage.

Il n’est pas absolument nécessaire que la brasure soit déposée exactement à l’endroit du joint. En effet, lorsqu’elle est déposée dans les environs, elle arrive sans autre, étant liquide, à trouver son chemin au sein des joints étroits et appropriés et de les remplir convenablement.

Les gaz de protection :

Les gaz de protection les plus fréquemment utilisés sont : l’hydrogène (H2), le gaz de craquage de l’ammoniac (25%N2/ 75%H2) le gaz exothermique (CO, H2), Azote hydrogénée, l’azote (N2) et les gaz rares argon (Ar) et l’hélium (H2).

Parmi ces gaz, les plus répandus sont le gaz de craquage, l’hydrogène/azote, et le gaz exothermique.

Il faut savoir que plus le taux d’hydrogène est élevé plus le gaz sera réducteur ce qui maintiendra les pièces absolument propres. Les pellicules d’oxyde éventuelles étant immédiatement réduites, il n’est donc pas nécessaire de travailler avec un flux.

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