L'acier inoxydable est difficile à braser, principalement en raison de la présence de films d'oxyde stables sur sa surface.
Ces films d'oxyde empêchent la mouillabilité et l'étalement du métal d'apport.
Les oxydes, en particulier ceux de chrome (Cr2O3) et de titane (TiO2), sont très stables et difficiles à éliminer.
Cette stabilité est due à la teneur élevée en chrome et autres éléments d'alliage tels que le nickel, le titane, le manganèse, le molybdène et le niobium dans diverses compositions d'acier inoxydable.
Ces éléments peuvent former divers oxydes et oxydes complexes.
Les 4 principaux défis expliqués
1. Films d'oxyde stables
L'élimination de ces oxydes est cruciale pour la réussite du brasage.
Dans le brasage atmosphérique, on utilise généralement des flux actifs qui réduisent chimiquement les oxydes.
Cependant, dans le cas du brasage sous vide ou sous atmosphère protectrice, les conditions doivent être soigneusement contrôlées.
Le brasage sous vide nécessite des niveaux de vide élevés (typiquement 2 x 10-4 torr ou mieux) et des températures élevées pour décomposer les films d'oxyde.
Cela permet au métal d'apport de mouiller efficacement la surface de l'acier inoxydable.
Cette méthode évite l'utilisation de flux et minimise le risque d'oxydation, ce qui permet d'obtenir une meilleure qualité de joint.
2. Choix du métal d'apport et de la température de brasage
Le choix du métal d'apport et la température de brasage sont essentiels.
Les métaux d'apport présentant des caractéristiques d'auto-fluxage ou plus agressives peuvent améliorer la brasabilité de l'acier inoxydable.
La température de brasage doit également être soigneusement sélectionnée pour correspondre au régime de traitement thermique du type spécifique d'acier inoxydable.
Cela permet d'obtenir des propriétés mécaniques optimales.
Par exemple, l'acier inoxydable austénitique ne doit pas être chauffé à plus de 1150°C pendant le brasage afin d'éviter une croissance excessive du grain.
Une croissance excessive du grain pourrait dégrader les propriétés mécaniques du matériau.
3. Susceptibilité à la fissuration sous contrainte
L'acier inoxydable austénitique est sensible à la fissuration sous contrainte pendant le brasage, en particulier lors de l'utilisation de métaux d'apport cuivre-zinc.
Pour atténuer ce phénomène, il est recommandé de procéder à un recuit de détente avant le brasage.
Il est essentiel que le chauffage soit uniforme pendant le processus de brasage.
4. Contrôle précis de la température
La nécessité d'un contrôle précis de la température est un autre défi important.
Ces facteurs nécessitent une sélection minutieuse des méthodes de brasage, des métaux d'apport et des paramètres du processus afin d'obtenir des joints réussis et de haute qualité.
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