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Le brasage à haute température est un processus d'assemblage spécialisé utilisé pour lier des matériaux à des températures élevées, généralement supérieures à 450°C (842°F). Ce processus nécessite des matériaux capables de résister à une chaleur extrême tout en conservant l’intégrité structurelle et en formant des liaisons solides. Les matériaux utilisés dans le brasage à haute température comprennent les métaux de base, les métaux d'apport et les flux ou atmosphères protectrices. Les métaux de base sont les matériaux à assembler, tels que l'acier inoxydable, les alliages de nickel ou la céramique. Les métaux d'apport, qui fondent à une température plus basse que les métaux de base, sont cruciaux pour former la liaison et comprennent souvent des alliages comme des compositions à base de nickel, d'argent ou d'or. Des flux ou des atmosphères protectrices sont utilisés pour empêcher l’oxydation et garantir une surface propre pour le collage. Le choix des matériaux dépend de l'application spécifique, des exigences de température et des propriétés souhaitées du joint.

Points clés expliqués :

1. Métaux communs dans le brasage à haute température:

   • Les métaux de base sont les principaux matériaux assemblés lors du brasage à haute température. Les métaux communs courants comprennent :
     • Acier inoxydable: Connu pour sa résistance à la corrosion et sa solidité, l'acier inoxydable est largement utilisé dans les applications à haute température telles que l'aérospatiale et la production d'électricité.
     • Alliages de nickel: Ces alliages sont privilégiés pour leur capacité à résister à des températures extrêmes et à des environnements corrosifs, ce qui les rend idéaux pour les turbines à gaz et les équipements de traitement chimique.
     • Alliages de titane: Légers et résistants, les alliages de titane sont utilisés dans les applications aérospatiales et médicales où des rapports résistance/poids élevés sont essentiels.
     • Céramique: Les céramiques avancées sont utilisées dans des applications spécialisées en raison de leur capacité à résister à des températures très élevées et à des environnements difficiles.

2. Métaux d’apport pour le brasage à haute température:

   • Les métaux d’apport sont essentiels pour créer la liaison entre les métaux de base. Ils doivent avoir un point de fusion inférieur à celui des métaux de base mais suffisamment élevé pour garantir leur durabilité dans des environnements à haute température. Les métaux d’apport courants comprennent :
     • Alliages à base de nickel: Ce sont les métaux d’apport les plus utilisés pour le brasage à haute température en raison de leur excellente résistance et de leur résistance à l’oxydation à des températures élevées. Les exemples incluent les alliages nickel-chrome, nickel-phosphore et nickel-bore.
     • Alliages à base d'argent: Les charges à base d'argent sont utilisées lorsqu'une conductivité thermique et électrique élevée est requise. Ils sont souvent utilisés dans les applications électroniques et électriques.
     • Alliages à base d'or: Les charges à base d'or sont utilisées dans des applications spécialisées, telles que l'aérospatiale et les dispositifs médicaux, où une fiabilité et une résistance à la corrosion élevées sont essentielles.
     • Alliages à base de cuivre: Ceux-ci sont utilisés dans des applications nécessitant une conductivité thermique élevée et une résistance modérée.

3. Flux et atmosphères protectrices:

   • Pour garantir une surface propre et sans oxydation pour le brasage, des flux ou des atmosphères protectrices sont utilisés :
     • Flux: Un composé chimique appliqué sur la zone de joint pour éliminer les oxydes et empêcher leur formation pendant le processus de brasage. Les flux pour le brasage à haute température sont généralement à base de borate ou de fluorure.
     • Atmosphères protectrices: Des gaz inertes comme l'argon ou l'azote, ou des gaz réducteurs comme l'hydrogène, sont utilisés pour créer un environnement sans oxygène. Le brasage sous vide est une autre méthode où le processus se déroule dans une chambre à vide pour éliminer l'oxydation.

4. Applications du brasage à haute température:

   • Le brasage à haute température est utilisé dans les industries où les composants doivent supporter des conditions extrêmes :
     • Aérospatial: Assemblage d'aubes de turbine, d'échangeurs de chaleur et d'autres composants critiques.
     • Production d'énergie: Fabrication de turbines à gaz, d'échangeurs de chaleur et de composants de réacteurs nucléaires.
     • Automobile: Production de systèmes d'échappement et de turbocompresseurs.
     • Dispositifs médicaux: Création d'implants et d'instruments chirurgicaux nécessitant une grande précision et fiabilité.

5. Facteurs influençant la sélection des matériaux:

   • Le choix des matériaux pour le brasage à haute température dépend de plusieurs facteurs :
     • Température de fonctionnement: Les matériaux doivent résister à la température maximale de l'application.
     • Propriétés mécaniques: La résistance, la ductilité et la résistance à la fatigue sont essentielles à la performance du joint.
     • Résistance à la corrosion: Particulièrement important dans les environnements difficiles comme le traitement chimique ou les applications marines.
     • Compatibilité avec la dilatation thermique: Les métaux de base et d'apport doivent avoir des coefficients de dilatation thermique similaires pour éviter les contraintes et les fissures.

En sélectionnant soigneusement les métaux de base, les métaux d'apport et les mesures de protection, le brasage à haute température peut produire des joints solides et fiables, capables de résister à des conditions extrêmes. Ce processus est essentiel pour la fabrication avancée dans les industries où la performance et la durabilité sont primordiales.

Tableau récapitulatif :

Type de matériau	Exemples	Propriétés clés
Métaux communs	Acier inoxydable, alliages de nickel, titane, céramique	Résistance à la corrosion, résistance, légèreté, tolérance aux températures élevées
Métaux d'apport	À base de nickel, à base d'argent, à base d'or, de cuivre	Point de fusion inférieur à celui des métaux de base, résistance, résistance à l'oxydation, conductivité
Flux/Atmosphères	Flux à base de borate, Argon, Hydrogène, Vide	Empêche l'oxydation, assure des surfaces de collage propres

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