Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
B

brasage (suite)

Conditions de réalisation

Le brasage est satisfaisant lorsque l’alliage d’apport se propage par capillarité dans le joint qui sépare les parties contiguës des deux pièces. Dans ce but, il faut réunir quatre conditions essentielles :
— la coalescence des pièces constituant l’assemblage brasé, c’est-à-dire la réunion ou l’assemblage de deux ou plusieurs pièces, pouvant être de nature différente, en une seule structure rigide et indémontable ;
— la réalisation de cette coalescence par chauffage de l’assemblage complet (ou de la partie seulement des pièces à assembler se trouvant dans la zone de jonction) et de l’alliage d’apport à une température suffisante pour produire la fusion de l’alliage d’apport sans fondre, même localement, les pièces à assembler ;
— l’utilisation d’un alliage d’apport dont l’intervalle de fusion est inférieur à celui des matériaux des pièces à braser (cette température étant toutefois supérieure à 427 °C) ;
— le mouillage des surfaces des pièces à braser par le métal d’apport qui doit couler par capillarité dans le joint séparant les bords contigus des pièces à assembler. (Dans ce but, on a très souvent recours à un flux de brasage ou à une atmosphère gazeuse neutre ou réductrice.)

L’American Welding Society (AWS) ajoute à la définition générale du brasage une condition supplémentaire, à savoir que la température de fusion complète de l’alliage d’apport soit supérieure à 427 °C. Cette limitation vers le bas a pour but de grouper dans une autre catégorie de procédés ceux que les Anglo-Saxons appellent « soldering » et qu’il convient d’appeler « brasage tendre », mais que l’on dénomme improprement « soudure tendre ». Ces procédés utilisent comme matière d’apport des alliages très fusibles, fondant dans la zone de 180 à 225 °C et d’un usage courant chez les plombiers, les ferblantiers, les zingueurs, les réparateurs de carrosseries d’automobiles, etc. Sauf en électronique, ces brasages tendres ne peuvent pas être considérés comme des techniques de jonction industrielles ; en effet, il n’existe pratiquement pas d’alliages pouvant être utilisés industriellement, comme matières d’apport, et qui fondent entre 225 °C et 427 °C, sauf les alliages de brasage tendre spéciaux contenant de l’argent et dont les températures de fusion s’échelonnent entre 225 °C et 390 °C, mais dont le coût très élevé en restreint l’usage industriel.


Techniques de brasage

Parmi les techniques de brasage par alliage d’apport à température de fusion supérieure à 427 °C, on distingue essentiellement deux groupes de procédés différents : le soudo-brasage et le brasage par capillarité.


Soudo-brasage

Il s’effectue, en partie, comme la soudure autogène, l’alliage d’apport étant déposé en volume important, quelquefois en plusieurs couches successives, le phénomène de capillarité intervenant relativement peu. Comme pour le brasage tendre, il s’agit là de techniques peu utilisées dans les ateliers de fabrication et essentiellement réservées aux ateliers de réparation et d’entretien, notamment pour la réparation de pièces cassées.


Brasage par capillarité

Dans ce procédé appelé encore brasage fort et que l’on considère actuellement comme le brasage proprement dit, l’intervention des phénomènes de capillarité est essentielle. Une bonne brasure par capillarité nécessite le respect de cinq impératifs.

• Nettoyage préalable des pièces. On opère par sablage ou par nettoyage à la toile d’émeri.

• Utilisation de flux ou d’atmosphère spéciale. Très souvent, on dépose sur la zone à braser une poudre chimique spéciale, appelée flux de brasage, qui fond lors de l’échauffement ; le liquide ainsi obtenu a pour but de protéger les surfaces de l’oxydation et d’enlever les oxydes déjà formés. Les composants les plus courants des flux sont les borates de sodium, de potassium, de lithium, le borane, les fluoborates de potassium ou de sodium, les fluorures de sodium ou de lithium, l’acide borique, les alcalis (hydroxyde de potassium et de sodium), et d’autres corps chimiques améliorant la mouillabilité. On obtient également un résultat analogue à l’aide d’une atmosphère réductrice.

• Positionnement convenable des pièces à braser. Pendant leur chauffage et leur refroidissement, les pièces à braser doivent être maintenues parfaitement immobiles jusqu’au refroidissement et de telle manière que la largeur du joint entre les bords contigus des pièces à braser soit juste suffisante pour produire le phénomène de mouillage (par capillarité) des pièces par le métal d’apport fondu ; dans ce but, on utilise généralement des montages étudiés d’après la forme des pièces, les jeux requis dans la zone de jonction et le procédé de brasage employé.

• Chauffage adapté au travail de brasure à réaliser. Le chauffage doit être choisi de manière à obtenir une température de brasage, une répartition de chaleur et une vitesse de chauffage et de refroidissement convenables, en tenant compte, bien entendu, des propriétés des métaux des pièces à assembler, des propriétés des alliages d’apport et des exigences de l’assemblage à réaliser.

• Nettoyage après brasage. Si l’on utilise un flux ou une atmosphère sans effet secondaire, il n’est pas nécessaire de nettoyer les pièces après brasage. En revanche, si on utilise un flux corrosif, il est capital d’en enlever toute trace sur les pièces brasées.

Modes opératoires. Les divers procédés couramment employés se différencient essentiellement par la méthode de chauffage utilisée.

• Brasage au chalumeau. Il est réalisé en chauffant les pièces à l’aide d’un ou de plusieurs chalumeaux à gaz. Selon la température de brasage et l’importance du flux thermique nécessaire, le combustible (acétylène, propane, gaz de ville, gaz naturel, butane, quelquefois hydrogène) est brûlé avec un comburant qui peut être de l’air, de l’air comprimé, parfois de l’oxygène comprimé. L’alliage d’apport est déposé soit préalablement dans la zone de brasage (avant même de commencer l’opération de chauffage), soit pendant cette opération de chauffage : il se présente alors sous forme d’un fil métallique ou d’une baguette que l’opérateur tient d’une main, l’autre main tenant le chalumeau. Il existe également des machines de brasage au chalumeau qui comportent, d’une part, un plateau tournant, ou un chariot, sur lequel sont fixées les pièces à assembler à l’aide de montages spéciaux, et d’autre part de nombreux chalumeaux maintenus dans des supports.