Le brasage au four sous vide est une méthode relativement récente de brasage sans flux sous vide. L'environnement sous vide permet d'éliminer efficacement l'effet nocif de l'air sur la pièce, permettant ainsi de réaliser le brasage avec succès sans flux. Il est principalement utilisé pour le brasage des métaux et alliages difficiles à braser, tels que les alliages d'aluminium, de titane, les superalliages, les alliages réfractaires et les céramiques. Le joint brasé est brillant et dense, avec de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. L'équipement de brasage sous vide n'est généralement pas utilisé pour le soudage à l'aiguille de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié.
L'équipement de brasage dans un four sous vide se compose principalement d'un four et d'un système de vide. Il existe deux types de fours de brasage sous vide : à foyer chaud et à foyer froid. Ces deux types de fours peuvent être chauffés au gaz naturel ou à l'électricité. Ils peuvent être montés latéralement, en bas ou en haut (type Kang), et leur système de vide peut être universel.
Un système de vide comprend principalement une unité de vide, une conduite de vide, une vanne de vide, etc. L'unité de vide est généralement composée d'une pompe mécanique à palettes et d'une pompe à diffusion d'huile. Une pompe mécanique à usage unique ne peut atteindre qu'un niveau de vide inférieur à 1,35 × 10-1 Pa. Pour obtenir un vide poussé, il est nécessaire d'utiliser simultanément une pompe à diffusion d'huile, qui peut atteindre 1,35 × 10-4 Pa. La pression du gaz dans le système est mesurée à l'aide d'un vacuomètre.
Le brasage sous vide est un brasage réalisé dans le four ou la chambre de brasage, avec extraction d'air. Il est particulièrement adapté au brasage de joints larges et continus. Il convient également à l'assemblage de certains métaux spéciaux, notamment le titane, le zirconium, le niobium, le molybdène et le tantale. Cependant, le brasage sous vide présente également les inconvénients suivants :
1. Sous vide, le métal se volatilise facilement. Le brasage sous vide est donc déconseillé pour le métal de base et le soudage des éléments volatils. Si nécessaire, des mesures de procédé complexes doivent être mises en œuvre.
2. Le brasage sous vide est sensible à la rugosité de surface, à la qualité d'assemblage et à la tolérance d'ajustement des pièces brasées, et présente des exigences élevées en matière d'environnement de travail et de niveau théorique des opérateurs.
③ L'équipement sous vide est complexe, avec un investissement ponctuel important et des coûts de maintenance élevés.
Comment réaliser le brasage dans un four à vide ? Lors du brasage, placer la pièce soudée dans le four (ou dans le récipient de brasage), fermer la porte du four (ou le couvercle du récipient) et pré-vider avant de chauffer. Démarrer la pompe mécanique, ouvrir la vanne de commande lorsque le vide atteint 1,35 Pa, fermer le passage direct entre la pompe mécanique et le four de brasage, connecter la tuyauterie au four par la pompe à diffusion, travailler dans un temps limité en utilisant la pompe mécanique et la pompe à diffusion, pomper le four de brasage jusqu'au vide requis, puis démarrer le chauffage électrique.
Pendant toute la durée de la montée en température et du chauffage, l'unité de vide doit fonctionner en continu pour maintenir le vide dans le four, compenser les fuites d'air aux différentes interfaces du système de vide et du four de brasage, le dégagement de gaz et de vapeur d'eau adsorbés par les parois du four, les fixations et les soudures, et la volatilisation du métal et de l'oxyde, afin de réduire la perte d'air réelle. Il existe deux types de brasage sous vide : le brasage sous vide poussé et le brasage sous vide partiel (vide moyen). Le brasage sous vide poussé est particulièrement adapté au brasage des métaux de base dont l'oxyde est difficile à décomposer (comme les superalliages à base de nickel). Le brasage sous vide partiel est utilisé lorsque le métal de base ou la brasure se volatilise à la température de brasage et dans des conditions de vide poussé.
Lorsque des précautions particulières doivent être prises pour garantir une pureté élevée, une méthode de purification sous vide doit être adoptée avant le brasage à l'hydrogène sec. De même, l'utilisation d'une méthode de purification à l'hydrogène sec ou sous gaz inerte avant le pompage sous vide permettra d'obtenir de meilleurs résultats pour le brasage sous vide poussé.
Date de publication : 7 mai 2022