Oui, vous pouvez braser au gaz naturel, mais avec une mise en garde essentielle : il est rarement efficace lorsqu'il est mélangé à l'air ambiant. Pour atteindre les températures élevées requises pour le brasage, le gaz naturel doit être combiné avec de l'oxygène pur dans une torche oxycombustible. L'utilisation d'une torche air-gaz standard ne fournira pas une chaleur suffisante pour une liaison de brasage appropriée.
Bien que techniquement possible, l'utilisation du gaz naturel avec l'air provenant d'une torche standard est inefficace pour la plupart des applications de brasage en raison de sa faible température de flamme. La clé pour braser avec succès au gaz naturel est de passer à un système oxy-gaz naturel, qui fournit la chaleur nécessaire mais présente ses propres compromis par rapport à d'autres gaz combustibles courants.
Pourquoi le gaz naturel seul est insuffisant pour le brasage
Le brasage est défini par le chauffage des métaux de base à une température supérieure à 450 °C (840 °F) afin qu'un métal d'apport puisse fondre et s'écouler dans le joint. Le combustible que vous utilisez doit être capable de dépasser ce seuil efficacement.
La barrière critique : la température de la flamme
Une torche standard mélange le combustible avec l'air ambiant, qui est composé d'environ 78 % d'azote et seulement 21 % d'oxygène. Cet azote absorbe une quantité massive de chaleur, limitant ainsi efficacement la température maximale de la flamme.
Une flamme gaz naturel et air brûle à environ 1 950 °C (3 500 °F). Bien que ce soit techniquement beaucoup plus chaud que le point de fusion de nombreux alliages de brasage, cela laisse très peu de « marge » thermique pour chauffer la pièce elle-même, qui perd constamment de la chaleur dans l'environnement environnant.
Le problème de la puissance thermique (BTU)
La température de la flamme n'est que la moitié de l'histoire ; la puissance thermique totale est tout aussi importante. Le gaz naturel a un pouvoir calorifique inférieur (BTU par pied cube) à celui de combustibles comme le propane ou l'acétylène.
Imaginez ceci : une seule allumette est très chaude à son extrémité, mais elle ne peut pas chauffer une grande poêle en fer. Une flamme gaz naturel/air manque de densité énergétique thermique pour amener rapidement à la température de brasage tout objet, sauf les plus petits et les plus minces.
La solution : l'introduction de l'oxygène (Oxy-gaz naturel)
Pour que le gaz naturel devienne un combustible viable pour le brasage, vous devez remplacer l'air par de l'oxygène pur. C'est ce qu'on appelle un système oxy-gaz naturel.
Comment fonctionne l'oxy-gaz naturel
En éliminant l'azote absorbeur de chaleur de l'équation, la réaction de combustion devient beaucoup plus efficace et intense.
Une flamme oxy-gaz naturel brûle à une température beaucoup plus élevée, environ 2 770 °C (5 000 °F). Cela fournit la puissance thermique nécessaire pour chauffer une large gamme d'épaisseurs de métal à la température de brasage rapidement et efficacement.
Applications typiques
L'oxy-gaz naturel est un processus parfaitement adapté pour braser des matériaux courants comme le cuivre, le laiton et l'acier doux, en particulier dans les ateliers de fabrication où le gaz naturel est fourni par des conduites de service public.
Comprendre les compromis
Le choix d'un gaz combustible est une décision basée sur la performance, le coût et la commodité. Bien que fonctionnel, l'oxy-gaz naturel n'est pas l'option la plus chaude ou la plus puissante disponible.
Chaleur et vitesse : Gaz naturel par rapport à d'autres combustibles
Une flamme oxy-gaz naturel est nettement plus froide qu'une flamme oxy-acétylène, qui peut atteindre plus de 3 100 °C (5 600 °F).
Cette différence de température signifie que l'oxy-gaz naturel chauffe plus lentement. Pour les grandes pièces ou les métaux qui conduisent rapidement la chaleur (comme le cuivre épais), l'oxy-acétylène accomplira le travail beaucoup plus rapidement. Cependant, pour la plupart des travaux courants, la vitesse de chauffage de l'oxy-gaz naturel est parfaitement adéquate.
Coût et commodité
C'est le principal avantage du gaz naturel. C'est généralement le gaz combustible le moins cher disponible et il peut être acheminé directement depuis une conduite de service public, éliminant ainsi le besoin de gérer, de stocker et de remplir des bouteilles lourdes.
En revanche, l'acétylène et l'oxygène nécessitent tous deux des bouteilles louées ou achetées qui doivent être transportées et manipulées, ce qui ajoute des frais généraux logistiques et des coûts importants.
Caractéristiques de la flamme et propreté du joint
Quel que soit le combustible, un brasage réussi nécessite une surface propre, exempte d'oxydes qui empêchent le métal d'apport de se lier. La flamme de la torche elle-même joue un rôle à cet égard.
Une flamme « neutre » ou légèrement « réductrice » (riche en combustible) correctement ajustée aide à consommer l'oxygène à la surface du joint, protégeant le métal pendant le chauffage. Ceci, combiné à l'utilisation d'un flux, crée l'environnement chimique propre nécessaire pour que l'alliage de brasage s'écoule correctement.
Faire le bon choix pour votre objectif
Le meilleur gaz combustible dépend entièrement de votre application spécifique, de votre budget et de vos contraintes logistiques.
- Si votre objectif principal est la rentabilité pour un atelier fixe : L'oxy-gaz naturel est un excellent choix pour braser le cuivre, le laiton et l'acier, offrant des coûts d'exploitation faibles et éliminant la gestion des bouteilles.
- Si votre objectif principal est la performance, la vitesse et la polyvalence : Un système oxy-acétylène fournit la température de flamme la plus élevée, ce qui le rend idéal pour les matériaux épais, les grands assemblages et les travaux de production plus rapides.
- Si votre objectif principal est la portabilité et les réparations occasionnelles : Une simple torche air-MAPP ou air-propane est souvent suffisante pour le brasage tendre et certains brasages à basse température sur de petits tuyaux en cuivre, offrant une commodité maximale.
En fin de compte, choisir le bon combustible revient à faire correspondre l'énergie thermique que vous pouvez produire aux exigences thermiques de votre projet spécifique.
Tableau récapitulatif :
| Type de combustible | Température de la flamme (avec oxygène) | Avantage clé | Idéal pour |
|---|---|---|---|
| Oxy-gaz naturel | ~2 770 °C (5 000 °F) | Faible coût, alimentation par conduite de service public | Ateliers fixes, brasage cuivre/acier rentable |
| Oxy-acétylène | ~3 100 °C (5 600 °F) | Température la plus élevée, chauffage rapide | Matériaux épais, grands assemblages, travaux à grande vitesse |
| Air-Propane | ~1 950 °C (3 500 °F) | Portabilité, commodité | Petites réparations, brasage à basse température |
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