L'oxydation dans le brasage fait référence au processus par lequel les atomes de métal perdent des électrons au profit des atomes d'oxygène de l'air, formant ainsi des oxydes métalliques.
Ce processus est préjudiciable au brasage car il entrave l'écoulement du métal d'apport en fusion, empêchant la formation d'un joint brasé solide.
5 points clés à comprendre
1. Mécanisme d'oxydation
L'oxydation se produit lorsque les atomes de métal, sous l'influence de la chaleur, transfèrent des électrons aux atomes d'oxygène présents dans l'air.
Il en résulte la formation d'oxydes métalliques.
Par exemple, le fer rouille lorsqu'il s'oxyde en formant de l'oxyde de fer.
Ce processus ne se limite pas au fer ; la plupart des métaux subissent une oxydation lorsqu'ils sont chauffés, ce qui peut nuire considérablement à leurs propriétés et à leur utilisation.
2. Impact sur le brasage
Lors du brasage, l'objectif est de créer une liaison solide entre des pièces métalliques à l'aide d'un métal d'apport qui fond à une température inférieure à celle des métaux de base.
L'oxydation devient un problème important aux températures élevées utilisées pour le brasage, car elle forme une couche d'oxydes sur les surfaces métalliques.
Cette couche d'oxyde empêche le métal d'apport fondu de se mouiller et de se lier efficacement au métal de base, ce qui affaiblit les joints.
3. Prévention de l'oxydation dans le brasage
Pour éviter l'oxydation, l'environnement de brasage est soigneusement contrôlé.
Dans le brasage sous atmosphère contrôlée (CAB), l'oxygène est éliminé du four de brasage et remplacé par un mélange d'hydrogène et d'azote.
Cet environnement est dépourvu de molécules d'oxygène, ce qui inhibe le processus d'oxydation.
De même, dans le cas du brasage au four, le maintien d'une atmosphère adéquate est essentiel pour éviter l'oxydation.
Pour des matériaux comme l'aluminium, qui forme une couche d'oxyde stable (oxyde d'aluminium), des mesures spéciales telles que la suppression chimique ou l'élimination mécanique de la couche d'oxyde sont nécessaires avant le brasage.
4. Défis spécifiques au brasage de l'aluminium
L'aluminium a une forte tendance à l'oxydation, formant une couche d'oxyde d'aluminium stable qui est difficile à mouiller avec des métaux d'apport.
Il est donc nécessaire d'utiliser des flux ou des atmosphères spéciales pour supprimer ou enlever la couche d'oxyde avant le brasage.
Les plages de fusion étroites de certains alliages d'aluminium posent également des problèmes pour obtenir des températures de brasage précises et une distribution uniforme de la chaleur.
5. Exigences en matière d'atmosphère pour le brasage
L'atmosphère de brasage doit être exempte d'oxydants, avec une très faible teneur en oxygène (moins de 100 ppm) et de faibles niveaux d'humidité.
Pour ce faire, on utilise généralement de l'azote pur ou d'autres gaz inertes, ce qui garantit que les surfaces métalliques restent exemptes d'oxyde pendant le processus de brasage.
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