(1) Les composites à matrice aluminium présentent des caractéristiques de brasage principalement renforcées par des particules (y compris les whiskers) et des fibres. Les principaux matériaux utilisés pour le renforcement sont le bore, le cobalt, le silicium, etc.
Lors du brasage et du chauffage des composites à matrice aluminium, l'aluminium de la matrice réagit facilement avec la phase de renforcement, ce qui se traduit par une diffusion rapide du silicium du métal d'apport vers le métal de base et la formation d'une couche de fragilité. En raison de la grande différence de coefficient de dilatation linéaire entre l'aluminium et la phase de renforcement, un brasage inadéquat engendre des contraintes thermiques à l'interface, propices à la fissuration des joints. De plus, la mouillabilité entre le métal d'apport et la phase de renforcement étant faible, la surface de brasage du composite doit être traitée ou un métal d'apport activé doit être utilisé, et le brasage sous vide doit être privilégié autant que possible.
(2) Matériau et procédé de brasage : Les composites à matrice aluminium renforcés de particules de SiC ou de B peuvent être brasés. Le traitement de surface avant soudage peut être effectué par ponçage au papier de verre, nettoyage à la brosse métallique, lavage alcalin ou nickelage chimique (épaisseur de couche : 0,05 mm). Les métaux d'apport sont le S-CD95AG, le S-ZN95AL et le S-CD83ZN, chauffés à la flamme oxyacétylénique douce. De plus, une résistance élevée des joints peut être obtenue par brasage par grattage avec de la brasure S-ZN95AL.
Le brasage sous vide peut être utilisé pour l'assemblage de composites à matrice aluminium 6061 renforcés de fibres courtes. Avant le brasage, la surface doit être poncée avec du papier abrasif 800, puis brasée au four après un nettoyage par ultrasons à l'acétone. Le métal d'apport de brasage AlSi est principalement utilisé. Afin d'empêcher la diffusion du silicium dans le métal de base, une couche barrière en aluminium pur peut être appliquée sur la surface de brasage du composite, ou un métal d'apport de brasage b-al64simgbi (11,65i-15mg-0,5bi) à faible résistance au brasage peut être choisi. La plage de températures de fusion du métal d'apport de brasage est de 554 à 572 °C, la température de brasage peut être de 580 à 590 °C, le temps de brasage est de 5 minutes et la résistance au cisaillement de l'assemblage est supérieure à 80 MPa.
Pour les composites à matrice aluminium renforcés de particules de graphite, le brasage sous atmosphère protectrice est actuellement la méthode la plus efficace. Pour améliorer la mouillabilité, il est nécessaire d'utiliser une brasure AlSi contenant du magnésium.
Comme pour le brasage sous vide de l'aluminium, la mouillabilité des composites à matrice d'aluminium peut être considérablement améliorée en introduisant de la vapeur de mg ou une aspiration de Ti et en ajoutant une certaine quantité de Mg.
Date de publication : 13 juin 2022