Brasage d'acier au carbone et d'acier faiblement allié

1. Matériel de brasage

 (1)Le brasage de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié comprend le brasage doux et le brasage dur.La soudure largement utilisée dans le brasage tendre est la soudure à l'étain et au plomb.La mouillabilité de cette soudure à l'acier augmente avec l'augmentation de la teneur en étain, de sorte que la soudure à haute teneur en étain doit être utilisée pour sceller les joints.Une couche de composé intermétallique Fesn2 peut être formée à l'interface entre l'étain et l'acier dans la soudure étain-plomb.Afin d'éviter la formation de composé dans cette couche, la température de brasage et le temps de maintien doivent être correctement contrôlés.La résistance au cisaillement des joints en acier au carbone brasés avec plusieurs soudures étain-plomb typiques est indiquée dans le tableau 1. Parmi eux, la résistance des joints brasés avec 50% w (SN) est la plus élevée et la résistance des joints soudés avec une soudure sans antimoine est supérieure à cela avec de l'antimoine.

Tableau 1 Résistance au cisaillement des joints en acier au carbone brasés avec de la soudure étain-plomb

Lors du brasage de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié, les métaux d'apport de brasage en cuivre pur, cuivre zinc et argent cuivre zinc sont principalement utilisés.Le cuivre pur a un point de fusion élevé et il est facile d'oxyder le métal de base pendant le brasage.Il est principalement utilisé pour le brasage sous protection gazeuse et le brasage sous vide.Cependant, il convient de noter que l'espace entre les joints brasés doit être inférieur à 0,05 mm pour éviter le problème que l'espace de joint ne peut pas être rempli en raison de la bonne fluidité du cuivre.Les joints en acier au carbone et en acier faiblement allié brasés avec du cuivre pur ont une résistance élevée.Généralement, la résistance au cisaillement est de 150 ~ 215 MPa, tandis que la résistance à la traction est répartie entre 170 ~ 340 MPa.

Comparé au cuivre pur, le point de fusion de la soudure cuivre-zinc diminue en raison de l'ajout de Zn.Afin d'éviter l'évaporation de Zn lors du brasage, d'une part, une petite quantité de Si peut être ajoutée à la soudure cuivre-zinc ;D'autre part, des méthodes de chauffage rapide doivent être utilisées, telles que le brasage à la flamme, le brasage par induction et le brasage au trempé.Les joints d'acier au carbone et d'acier faiblement allié brasés avec du métal d'apport de cuivre-zinc ont une bonne résistance et plasticité.Par exemple, la résistance à la traction et la résistance au cisaillement des joints en acier au carbone brasés avec de la soudure b-cu62zn atteignent 420 MPa et 290 MPa.Le point de fusion de la soudure à l'argent et au cuivre est inférieur à celui de la soudure au cuivre et au zinc, ce qui est pratique pour le soudage à l'aiguille.Ce métal d'apport convient au brasage à la flamme, au brasage par induction et au brasage au four de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié, mais la teneur en Zn doit être réduite autant que possible pendant le brasage au four et la vitesse de chauffage doit être augmentée.Le brasage de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié avec du métal d'apport argent-cuivre-zinc permet d'obtenir des joints d'une bonne résistance et plasticité.Les données spécifiques sont répertoriées dans le tableau 2.

Tableau 2 résistance des joints en acier à faible teneur en carbone brasés avec de la soudure argent-cuivre-zinc

(2) Flux : le flux ou le gaz de protection doit être utilisé pour le brasage de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié.Le flux est généralement déterminé par le métal d'apport sélectionné et la méthode de brasage.Lorsqu'une soudure étain-plomb est utilisée, le liquide mélangé de chlorure de zinc et de chlorure d'ammonium peut être utilisé comme fondant ou autre fondant spécial.Le résidu de ce flux est généralement très corrosif et le joint doit être strictement nettoyé après le brasage.

Lors du brasage avec un métal d'apport cuivre-zinc, le flux fb301 ou fb302 doit être sélectionné, c'est-à-dire le borax ou le mélange de borax et d'acide borique ;En brasage à la flamme, le mélange de borate de méthyle et d'acide formique peut également être utilisé comme fondant de brasage, dans lequel la vapeur de B2O3 joue le rôle d'enlèvement de film.

Lorsque le métal d'apport de brasage argent cuivre zinc est utilisé, les flux de brasage fb102, fb103 et fb104 peuvent être sélectionnés, c'est-à-dire le mélange de borax, d'acide borique et de certains fluorures.Le résidu de ce flux est corrosif dans une certaine mesure et doit être éliminé après le brasage.

2. Technologie de brasage

La surface à souder doit être nettoyée par des méthodes mécaniques ou chimiques pour s'assurer que le film d'oxyde et la matière organique sont complètement éliminés.La surface nettoyée ne doit pas être trop rugueuse et ne doit pas adhérer aux copeaux de métal ou autres saletés.

L'acier au carbone et l'acier faiblement allié peuvent être brasés par diverses méthodes de brasage courantes.Pendant le brasage à la flamme, une flamme neutre ou légèrement réductrice doit être utilisée.Pendant le fonctionnement, le chauffage direct du métal d'apport et du flux par la flamme doit être évité autant que possible.Les méthodes de chauffage rapide telles que le brasage par induction et le brasage par trempage conviennent parfaitement au brasage de l'acier trempé et revenu.Dans le même temps, la trempe ou le brasage à une température inférieure au revenu doit être sélectionné pour éviter le ramollissement du métal de base.Lors du brasage d'acier faiblement allié à haute résistance dans une atmosphère protectrice, non seulement une grande pureté du gaz est requise, mais également un flux de gaz doit être utilisé pour assurer le mouillage et l'étalement du métal d'apport sur la surface du métal de base.

Le flux résiduel peut être éliminé par des méthodes chimiques ou mécaniques.Le résidu de flux de brasage organique peut être essuyé ou nettoyé avec de l'essence, de l'alcool, de l'acétone et d'autres solvants organiques ;Les résidus de flux fortement corrosifs tels que le chlorure de zinc et le chlorure d'ammonium doivent d'abord être neutralisés dans une solution aqueuse de NaOH, puis nettoyés à l'eau chaude et froide ;L'acide borique et les résidus de flux d'acide borique sont difficiles à éliminer et ne peuvent être résolus que par des méthodes mécaniques ou une immersion prolongée dans l'eau montante.