Le brasage au four est un procédé d'assemblage polyvalent qui convient à une large gamme de matériaux, y compris les métaux et les céramiques, à condition qu'ils soient correctement préparés et compatibles avec les métaux d'apport utilisés.Le processus repose sur l'action capillaire pour distribuer le matériau d'apport entre des joints étroitement ajustés, formant ainsi une liaison métallurgique solide.Il est essentiel d'éviter les éléments à haute pression de vapeur, de nettoyer soigneusement les matériaux et de sélectionner des métaux d'apport appropriés tels que l'argent, le cuivre, le nickel ou l'or.L'environnement du four, qu'il s'agisse de vide, d'atmosphère réductrice ou de gaz protecteur, joue un rôle essentiel dans la réussite du brasage en empêchant l'oxydation et en favorisant une bonne liaison.
Explication des points clés :
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Matériaux adaptés au brasage au four
- La plupart des métaux et certaines céramiques peuvent être brasés, mais les matériaux ayant une pression de vapeur élevée (par exemple, le zinc, le cadmium) doivent être évités en raison des risques d'évaporation.
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Les matériaux de base courants sont les suivants
- Les aciers inoxydables (compatibles avec des charges de nickel ou d'or).
- Alliages résistant à la corrosion.
- Combinaisons de métaux dissemblables (par exemple, cuivre et acier).
- Les céramiques comme la zircone ou la vitrocéramique lorsqu'elles sont associées à des matériaux d'apport spécialisés.
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Sélection du métal d'apport
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Les charges doivent avoir un point de fusion plus bas que les matériaux de base.Choix populaires :
- Argent:Polyvalent, bon conducteur électrique.
- Cuivre:Haute résistance, utilisé dans les atmosphères réductrices.
- Nickel/Or:Idéal pour les environnements à haute température ou corrosifs (par exemple, les composants aérospatiaux).
- Le coefficient de dilatation thermique du matériau d'apport doit correspondre à celui des matériaux de base afin d'éviter toute défaillance du joint.
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Les charges doivent avoir un point de fusion plus bas que les matériaux de base.Choix populaires :
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Préparation avant brasage
- Nettoyage:Les surfaces doivent être exemptes d'oxydes, d'huiles et de contaminants pour assurer un mouillage et un collage corrects.Les techniques utilisées sont le nettoyage au solvant, le sablage ou le décapage à l'acide.
- Conception des joints:Des espaces rapprochés (typiquement 0,05-0,1 mm) sont essentiels pour l'action capillaire.
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Exigences relatives à l'atmosphère du four
- Brasage sous vide:Élimine l'oxygène, idéal pour les matériaux réactifs comme le titane ou les céramiques.Les températures vont de 800°C à 1150°C, avec des temps de maintien d'environ 10 minutes.
- Atmosphère réductrice:Utilise de l'hydrogène ou de l'azote pour prévenir l'oxydation, convient au cuivre ou à l'acier inoxydable.
- Gaz protecteurs:L'argon ou l'hélium peuvent remplacer le vide dans certains cas.
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Étapes du processus
- Chargement des pièces dans le four (par exemple, un four à tube de quartz pour les environnements à petite échelle ou contrôlés).
- Chauffer jusqu'à la température du liquidus de l'agent d'apport, maintenir brièvement, puis refroidir lentement pour minimiser les contraintes thermiques.
- Inspecter les joints pour vérifier l'uniformité et les défauts après le refroidissement.
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Applications et limites
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Les avantages:
- Assemblage de matériaux dissemblables (par exemple, métaux et céramiques).
- Distorsion minimale par rapport au soudage.
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Défis:
- Coûts d'équipement élevés pour les fours à vide ou à atmosphère contrôlée.
- Limité aux conceptions avec des zones de joint accessibles.
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Les avantages:
En comprenant ces facteurs, les acheteurs peuvent sélectionner la bonne configuration de four (par exemple, vide ou atmosphère réductrice) et les bons matériaux pour leurs besoins spécifiques de brasage, garantissant ainsi des joints durables et performants.
Tableau récapitulatif :
| Facteur clé | Détails |
|---|---|
| Matériaux appropriés | Aciers inoxydables, alliages résistant à la corrosion, métaux dissemblables, céramiques. |
| Métaux d'apport | Argent (conducteur), cuivre (résistant), nickel/or (haute température/corrosif). |
| Préparation | Surfaces propres, joints serrés (0,05-0,1 mm). |
| Atmosphère du four | Vide (matériaux réactifs), réduction (hydrogène/azote), gaz protecteur. |
| Étapes du processus | Chauffer jusqu'au liquidus du produit de remplissage, maintenir, refroidir lentement, inspecter. |
| Applications | Assemblage de matériaux différents, distorsion minimale. |
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