Le brasage est un procédé d'assemblage des métaux qui utilise un métal d'apport dont le point de fusion est supérieur à 450°C (842°F) mais inférieur au point de fusion des métaux de base à assembler. Le processus nécessite une atmosphère contrôlée afin d'éviter l'oxydation et de garantir un joint solide et propre. Les gaz utilisés pour le brasage dépendent des matériaux à assembler et du résultat souhaité. Les gaz couramment utilisés sont l'hydrogène, l'azote, l'argon, l'hélium et des mélanges de ces gaz. L'hydrogène est particulièrement efficace pour réduire les oxydes métalliques, tandis que les gaz inertes comme l'argon et l'hélium offrent un environnement protecteur. Le choix du gaz est essentiel pour obtenir un joint brasé de haute qualité.
Explication des points clés :
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Objectif des gaz dans le brasage
- Les gaz sont utilisés dans le brasage pour créer une atmosphère contrôlée qui empêche l'oxydation, l'entartrage et l'accumulation de carbone (suie).
- L'oxydation peut affaiblir le joint et réduire la qualité du produit fini.
- L'utilisation du gaz ou du mélange de gaz approprié permet d'obtenir un produit fini propre et brillant.
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Gaz couramment utilisés
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Hydrogène (H2) :
- Agit comme un agent actif pour la réduction des oxydes métalliques.
- Utilisé couramment dans les processus de brasage pour produire une surface propre et exempte d'oxyde.
- Souvent utilisé en combinaison avec d'autres gaz inertes.
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Azote (N2) :
- Déplace l'air/l'oxygène dans l'atmosphère du four, empêchant l'oxydation.
- Particulièrement efficace pour le brasage du cuivre.
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Argon (Ar) et Hélium (He) :
- Gaz inertes qui fournissent une atmosphère protectrice, empêchant les réactions avec les métaux de base.
- Utilisé pour le brasage des métaux et des céramiques lorsqu'un environnement non réactif est essentiel.
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Mélanges de gaz :
- Des mélanges d'hydrogène et d'azote ou d'autres gaz inertes sont souvent utilisés pour adapter l'atmosphère aux exigences spécifiques du brasage.
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Hydrogène (H2) :
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Atmosphères spécialisées
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Ammoniac dissocié :
- Mélange d'hydrogène et d'azote produit par la dissociation de l'ammoniac.
- Fournit une atmosphère réductrice, idéale pour prévenir l'oxydation.
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Gaz exothermiques et endothermiques :
- Ils sont générés par la combustion de gaz naturel ou de propane avec de l'air.
- Utilisé dans des applications de brasage spécifiques où une atmosphère réactive contrôlée est nécessaire.
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Le vide :
- Dans certains cas, un vide est utilisé à la place d'une atmosphère gazeuse pour éliminer complètement l'oxydation.
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Ammoniac dissocié :
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Facteurs influençant la sélection des gaz
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Compatibilité des matériaux :
- Le type de métal de base et de métal d'apport utilisé détermine le gaz approprié. Par exemple, l'hydrogène convient à la réduction des oxydes sur l'acier, tandis que l'azote est préférable pour le cuivre.
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Finition de surface souhaitée :
- Pour obtenir une finition brillante et propre, il faut utiliser un gaz qui réduit efficacement les oxydes, comme l'hydrogène ou l'ammoniac dissocié.
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Exigences en matière de processus :
- La température de brasage, la conception du four et la configuration du joint influencent le choix du gaz.
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Compatibilité des matériaux :
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Composants indésirables dans les atmosphères de brasage
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Oxygène (O2) :
- Provoque l'oxydation, ce qui affaiblit le joint et dégrade la finition de la surface.
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Vapeur d'eau (H2O) :
- Inhibe l'écoulement de la brasure et peut conduire à une mauvaise qualité des joints, sauf dans des applications spécifiques de brasage du cuivre où il peut être bénéfique.
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Oxygène (O2) :
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Applications des gaz spécifiques
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Hydrogène :
- Utilisé pour le brasage de l'acier inoxydable, des alliages de nickel et d'autres métaux sujets à l'oxydation.
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Azote :
- Idéal pour le brasage du cuivre et des alliages de cuivre.
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Argon et hélium :
- Utilisé pour le brasage à haute température de métaux réactifs comme le titane et pour le brasage céramique-métal.
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Hydrogène :
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Considérations de sécurité
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Hydrogène :
- Hautement inflammable et nécessite une manipulation prudente et un équipement conçu pour l'utilisation de l'hydrogène.
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Gaz inertes :
- Bien que non réactifs, ils peuvent déplacer l'oxygène dans les espaces confinés, ce qui présente un risque d'asphyxie.
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Hydrogène :
En résumé, les gaz utilisés dans le brasage sont sélectionnés en fonction de leur capacité à créer une atmosphère contrôlée qui empêche l'oxydation et garantit un joint solide et propre. L'hydrogène, l'azote, l'argon, l'hélium et leurs mélanges sont les gaz les plus couramment utilisés, chacun offrant des avantages uniques en fonction des matériaux et des exigences du processus. Le choix du gaz est essentiel pour obtenir le résultat de brasage souhaité, et les considérations de sécurité doivent toujours être prises en compte lors de la manipulation de ces gaz.
Tableau récapitulatif :
| Type de gaz | Propriétés principales | Applications courantes |
|---|---|---|
| Hydrogène (H2) | Réduit les oxydes métalliques, assure une surface propre | Acier inoxydable, alliages de nickel |
| Azote (N2) | Déplace l'oxygène, empêche l'oxydation | Cuivre et alliages de cuivre |
| Argon (Ar) | Inerte, fournit une atmosphère protectrice | Métaux réactifs (par exemple, titane), brasage céramique-métal |
| Hélium (He) | Inerte, conductivité thermique élevée | Brasage à haute température de métaux réactifs |
| Mélanges | Mélanges personnalisables (par exemple, H2 + N2) | Adapté aux exigences spécifiques du brasage |
| Ammoniac dissocié | Mélange d'hydrogène et d'azote, réduisant l'oxydation | Prévention de l'oxydation de divers métaux |
| Le vide | Élimine totalement l'oxydation | Applications de brasage de haute précision |
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