Le brasage est un procédé d'assemblage très répandu qui consiste à faire fondre un métal d'apport dans le joint entre deux ou plusieurs pièces métalliques.Le choix des métaux et alliages de brasage dépend des matériaux à assembler, de la résistance requise et des conditions de fonctionnement de l'assemblage final.Les métaux d'apport couramment utilisés pour le brasage comprennent l'argent-cuivre, le cuivre-zinc, le cuivre-phosphore, le palladium et le nickel.Pour le brasage de l'acier inoxydable, d'autres options sont également employées, comme la brasure étain-plomb, les métaux d'apport à base de manganèse et de métaux précieux.Chaque métal d'apport possède des propriétés spécifiques, telles que le point de fusion, les caractéristiques d'écoulement et la compatibilité avec les métaux de base, ce qui le rend adapté à des applications particulières.Il est essentiel de comprendre ces matériaux et leurs propriétés pour sélectionner le bon métal d'apport pour une tâche de brasage donnée.
Explication des points clés :
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Alliages argent-cuivre:
- Les alliages argent-cuivre sont parmi les métaux d'apport les plus utilisés pour le brasage en raison de leurs excellentes propriétés d'écoulement, de leurs bonnes caractéristiques de mouillage et de leurs températures de fusion modérées.
- Ces alliages sont souvent utilisés pour assembler le cuivre, le laiton et l'acier inoxydable, et ils permettent d'obtenir des joints solides et résistants à la corrosion.
- L'ajout d'autres éléments, tels que le zinc ou le cadmium, peut encore améliorer leurs propriétés, bien que le cadmium soit de plus en plus évité en raison de préoccupations environnementales.
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Alliages cuivre-zinc:
- Les métaux d'apport cuivre-zinc (laiton) sont couramment utilisés pour le brasage de l'acier et de la fonte en raison de leur résistance élevée et de leur coût relativement faible.
- Ces alliages ont des points de fusion plus élevés que les métaux d'apport à base d'argent, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant une plus grande résistance à la température.
- Cependant, ils peuvent ne pas être idéaux pour l'assemblage de métaux non ferreux comme l'aluminium ou le magnésium en raison de problèmes de compatibilité.
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Alliages cuivre-phosphore:
- Les alliages cuivre-phosphore sont spécialement conçus pour le brasage du cuivre et des alliages de cuivre, car ils sont autofluorescents et ne nécessitent pas de flux supplémentaire.
- Ces métaux d'apport sont économiques et offrent une bonne conductivité électrique, ce qui les rend idéaux pour les applications électriques et de plomberie.
- Toutefois, ils ne conviennent pas aux métaux ferreux ou aux alliages contenant du nickel en raison de la formation de phosphures fragiles.
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Alliages à base de palladium:
- Les métaux d'apport à base de palladium sont utilisés dans des applications à haute performance, telles que l'aérospatiale et l'électronique, où la solidité et la résistance à la corrosion sont essentielles.
- Ces alliages ont d'excellentes propriétés de mouillage et peuvent assembler une large gamme de métaux, y compris l'acier inoxydable, le nickel et le titane.
- Leur coût élevé limite leur utilisation à des applications spécialisées.
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Alliages à base de nickel:
- Les métaux d'apport à base de nickel sont préférés pour les applications à haute température, telles que les turbines à gaz et les équipements de traitement chimique, en raison de leur solidité exceptionnelle et de leur résistance à l'oxydation et à la corrosion.
- Ces alliages conviennent pour assembler les superalliages à base de nickel, l'acier inoxydable et d'autres matériaux à haute température.
- Ils nécessitent souvent des techniques de brasage spécialisées, telles que le brasage sous vide ou sous atmosphère contrôlée, pour obtenir des résultats optimaux.
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Métaux d'apport pour l'acier inoxydable:
- Le brasage de l'acier inoxydable nécessite des métaux d'apport capables de résister à ses propriétés uniques, telles qu'une teneur élevée en chrome et une faible conductivité thermique.
- Les métaux d'apport les plus courants sont ceux à base d'argent, de cuivre, de manganèse et de nickel, ainsi que les métaux précieux comme l'or et le platine.
- La soudure étain-plomb est également utilisée pour les applications à basse température, mais elle est moins courante en raison des réglementations environnementales.
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Considérations pour éviter les distorsions:
- Bien qu'elle ne soit pas directement liée à la sélection du métal d'apport, la prévention de la déformation pendant le brasage est cruciale pour le maintien de l'intégrité du joint.
- Des techniques telles que la relaxation des pièces avant le brasage, l'utilisation de montages rigides et la conception de pièces résistantes à la déformation peuvent minimiser la distorsion.
- Malgré ces mesures, une certaine distorsion peut toujours se produire, en particulier dans les assemblages complexes ou les composants à parois minces.
En comprenant les propriétés et les applications de ces métaux d'apport pour le brasage, les fabricants et les ingénieurs peuvent prendre des décisions éclairées pour obtenir des joints solides, fiables et durables adaptés à leurs besoins spécifiques.
Tableau récapitulatif :
| Métal d'apport | Propriétés principales | Applications courantes |
|---|---|---|
| Argent-cuivre | Excellente fluidité, bon mouillage, point de fusion modéré | Cuivre, laiton, acier inoxydable |
| Cuivre-Zinc | Haute résistance, faible coût, point de fusion élevé | Acier, fonte |
| Cuivre-Phosphore | Autofluorescent, économique, bonne conductivité électrique | Cuivre et alliages de cuivre (électricité, plomberie) |
| A base de palladium | Grande solidité, résistance à la corrosion, excellente mouillabilité | Aérospatiale, électronique (acier inoxydable, nickel, titane) |
| À base de nickel | Résistance aux hautes températures, à l'oxydation et à la corrosion | Turbines à gaz, traitement chimique (superalliages de nickel, acier inoxydable) |
| Acier inoxydable | Compatible avec une teneur élevée en chrome, faible conductivité thermique | Argent, cuivre, manganèse, nickel et métaux précieux (or, platine) |
| Soudure étain-plomb | Applications à basse température (moins courantes en raison des préoccupations environnementales) | Brasage à basse température de l'acier inoxydable |
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