Quels métaux peuvent être brasés ? Un guide pour assembler de l'acier à la céramique

En principe, le brasage peut être utilisé pour assembler presque tous les métaux. La longue liste de matériaux compatibles comprend les métaux ferreux courants comme l'acier doux, l'acier inoxydable et la fonte, ainsi que les métaux non ferreux comme le cuivre, le laiton, le bronze, le nickel, l'aluminium, le titane et le magnésium. Le processus est même efficace pour assembler des métaux à des céramiques.

Le succès du brasage dépend moins du métal spécifique que vous choisissez et plus de la garantie que les conditions scientifiques correctes sont remplies. La clé est de créer une surface qui permette au métal d'apport de « mouiller » et de se lier aux matériaux de base, un processus qui nécessite l'élimination complète des oxydes de surface.

Le principe fondamental : obtenir une surface « mouillée »

Le brasage fonctionne en aspirant un métal d'apport fondu dans un joint par capillarité. Pour que cela se produise, le métal d'apport doit pouvoir s'écouler librement sur les surfaces des pièces à assembler, un phénomène connu sous le nom de mouillage.

Qu'est-ce que le mouillage ?

Imaginez le mouillage comme de l'eau s'étalant sur une vitre parfaitement propre. Le liquide s'écoule uniformément et adhère à toute la surface. Lors du brasage, l'alliage d'apport fondu doit se comporter de cette manière, créant une liaison continue et solide en refroidissant.

L'ennemi du brasage : les oxydes de surface

Presque tous les métaux réagissent avec l'air pour former une fine couche d'oxyde invisible à leur surface. Cette couche d'oxyde agit comme une barrière, empêchant le métal d'apport d'entrer en contact direct avec le métal de base pur et inhibant complètement le mouillage. C'est comme essayer d'appliquer de la colle sur une surface poussiéreuse ; la liaison sera faible et peu fiable.

Deux méthodes pour éliminer les oxydes

Pour assurer un brasage solide, cette couche d'oxyde doit être éliminée et empêchée de se reformer pendant le processus de chauffage. Ceci est réalisé de deux manières :

1. Flux : Un composé chimique appliqué sur le joint avant le chauffage. Le flux fond, dissout les oxydes et protège le joint de l'air, permettant au métal d'apport de mouiller les surfaces propres.

2. Atmosphère contrôlée : Lors du brasage au four, les pièces sont chauffées dans une chambre où l'air a été remplacé par un mélange gazeux spécifique. Cette atmosphère réduit chimiquement les oxydes ou est inerte, les empêchant de se former en premier lieu.

Un guide pratique des métaux brasables

Avec un contrôle de processus adéquat, la polyvalence du brasage est remarquable. Les matériaux compatibles peuvent être regroupés en plusieurs catégories clés.

Métaux ferreux (à base de fer)

Ce sont parmi les matériaux les plus couramment brasés. La liste comprend :

• Aciers au carbone et alliés
• Aciers inoxydables
• Fonte

Métaux non ferreux

Le brasage est très efficace pour une large gamme de métaux non ferreux et leurs alliages :

• Cuivre
• Laiton (alliage cuivre-zinc)
• Bronze (alliage cuivre-étain)
• Nickel et alliages à base de nickel
• Aluminium

Matériaux avancés et spécialisés

La précision du brasage permet également de l'utiliser pour des matériaux plus difficiles ou spécialisés :

• Titane
• Magnésium
• Céramiques (lors du brasage sur un métal)

Comprendre les compromis : métal de base vs. métal d'apport

Un point de confusion courant est la distinction entre les métaux à assembler (métaux de base) et l'alliage utilisé pour les assembler (métal d'apport). Votre choix de métal d'apport est tout aussi critique que le métal de base lui-même.

Le rôle du métal d'apport

Le métal d'apport est conçu pour fondre à une température inférieure à celle des métaux de base. Les alliages d'apport courants comprennent des combinaisons d'argent, de cuivre, de zinc, de nickel et de palladium. Cela garantit que les pièces à assembler ne sont jamais fondues, préservant ainsi leur forme et leur résistance d'origine.

Assortir le métal d'apport au métal de base

Vous ne pouvez pas utiliser n'importe quel métal d'apport pour n'importe quel travail. Les métaux d'apport sont conçus pour être compatibles avec des métaux de base spécifiques. Par exemple, certains métaux d'apport sont conçus pour fonctionner avec les oxydes résistants sur l'acier inoxydable, tandis que d'autres sont formulés pour assembler des alliages de cuivre.

L'avantage d'assembler des métaux dissemblables

L'une des plus grandes forces du brasage est sa capacité à assembler différents types de métaux, tels que le cuivre à l'acier ou l'acier inoxydable au laiton. Parce que les métaux de base ne sont pas fondus, les problèmes d'incompatibilité métallurgique sont souvent contournés, permettant des assemblages uniques et complexes.

Faire le bon choix pour votre objectif

Pour appliquer ces connaissances, considérez les matériaux spécifiques que vous avez l'intention d'assembler.

• Si votre objectif principal est d'assembler des aciers courants ou des alliages de cuivre : Ce sont des applications simples où un flux standard et un métal d'apport à base d'argent ou de cuivre produiront d'excellents résultats.
• Si votre objectif principal est d'assembler de l'aluminium ou de l'acier inoxydable : Vous devez sélectionner un flux spécialisé conçu pour les couches d'oxyde tenaces de ces matériaux, ou envisager le brasage en atmosphère contrôlée pour la plus haute qualité.
• Si votre objectif principal est d'assembler des métaux dissemblables ou spécialisés : Le brasage est un candidat idéal, mais le succès nécessite une recherche minutieuse pour sélectionner un métal d'apport chimiquement compatible avec tous les matériaux de base impliqués.

En fin de compte, la question n'est pas de savoir si un métal peut être brasé, mais comment le préparer pour une liaison réussie.

Tableau récapitulatif :

Catégorie de métal	Exemples courants	Considération clé
Métaux ferreux	Acier doux, Acier inoxydable, Fonte	Processus standard avec métal d'apport approprié.
Métaux non ferreux	Cuivre, Laiton, Bronze, Nickel, Aluminium	Nécessite des flux spécifiques pour les oxydes tenaces (par exemple, sur l'aluminium).
Matériaux avancés	Titane, Magnésium, Céramiques	Nécessite souvent des métaux d'apport spécialisés et des atmosphères contrôlées.

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