Le meilleur alliage d'aluminium pour le brasage est généralement un alliage basé sur le système Al-Si avec une teneur en silicium d'environ 11,7 %, qui forme un système eutectique avec une température eutectique de 577°C. Cette composition est largement utilisée en raison de son excellente brasabilité, de sa solidité, de la constance de sa couleur et de sa résistance à la corrosion. Elle convient au brasage d'une variété d'alliages d'aluminium ayant des points de fusion relativement élevés, tels que le 3A21.
Explication détaillée :
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Composition et propriétés des alliages de brasage Al-Si :
- Le système Al-Si avec une teneur en silicium de 11,7 % est un système eutectique, ce qui signifie qu'il a un point de fusion plus bas que les autres compositions du même système. Cette température eutectique de 577°C est avantageuse pour le brasage car elle réduit le risque d'endommager le matériau de base pendant le processus de chauffage.
- Ces alliages sont connus pour leur excellente brasabilité, c'est-à-dire la capacité du métal d'apport à s'écouler et à se lier au métal de base. La composition eutectique assure une bonne fluidité et un bon mouillage du matériau de base, ce qui permet d'obtenir des joints solides et durables.
- La solidité et la résistance à la corrosion du joint brasé sont également améliorées grâce au processus de densification qui peut être appliqué à ces alliages, augmentant ainsi leur ténacité et leur résistance à la flexion.
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Ajout de magnésium et d'autres éléments :
- L'ajout de magnésium et d'autres éléments aux alliages de brasage Al-Si peut encore améliorer leurs propriétés. Par exemple, des alliages comme le 4004 et le 4104, qui ont une teneur élevée en magnésium, facilitent la réduction de la couche d'oxyde par l'effet "getter", bien qu'ils puissent réduire légèrement la mouillabilité de la surface. Ces qualités sont couramment utilisées pour le brasage sous vide sans flux.
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Procédés et techniques de brasage :
- Le brasage sous vide et le brasage avec un flux non corrosif dans une atmosphère inerte sont les méthodes préférées pour les alliages d'aluminium. Ces méthodes évitent les inconvénients liés aux flux corrosifs et permettent un contrôle précis de la température et de l'environnement de brasage.
- Les alliages durcis par précipitation, tels que ceux de la série 6xxx (Al-Si-Mg), peuvent être traités thermiquement après le brasage pour restaurer ou améliorer leurs propriétés mécaniques. Ceci est particulièrement utile pour les alliages qui subissent des changements thermiques pendant le processus de brasage.
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Défis du brasage des alliages d'aluminium :
- L'aluminium est fortement oxydable et forme une couche d'oxyde d'aluminium stable qui empêche le métal d'apport de se mouiller. Des techniques telles que l'utilisation d'une action chimique (par exemple, flux corrosif, attaque de base ou d'acide, utilisation de magnésium) ou une action mécanique (par exemple, ponçage) sont employées pour supprimer cette couche d'oxyde.
- Les plages de fusion proches des métaux de base et d'apport dans le brasage de l'aluminium nécessitent un contrôle précis de la température et une distribution thermique uniforme pour garantir la réussite du brasage.
En conclusion, l'alliage eutectique Al-Si avec une teneur en silicium de 11,7 % est le meilleur choix pour le brasage des alliages d'aluminium en raison de son point de fusion optimal, de son excellente brasabilité et de sa capacité à former des joints solides et résistants à la corrosion. L'ajout d'éléments tels que le magnésium peut encore améliorer les propriétés spécifiques, ce qui rend ces alliages polyvalents pour diverses applications de brasage.
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