Le brasage du laiton offre des avantages uniques par rapport aux autres techniques d'assemblage des métaux. Il crée des joints solides et étanches entre des composants en laiton ou des métaux différents tout en évitant les dommages dus à une chaleur élevée.
Ce guide complet guidera les lecteurs tout au long du processus de brasage, étape par étape, en leur fournissant des techniques expertes pour garantir le succès. De la préparation de la surface à la sélection du métal d'apport, du flux et de l'équipement appropriés, les lecteurs acquerront les connaissances nécessaires pour braser le laiton en toute confiance.
Qu'il s'agisse d'assembler des raccords en laiton, de réparer des pièces endommagées ou d'entreprendre des projets de brasage à grande échelle, cet article couvre tout ce qui est nécessaire pour maîtriser cette compétence essentielle pour travailler le laiton.
À l’aide d’instructions claires et d’aides visuelles, les amateurs comme les professionnels peuvent mettre en œuvre ces méthodes pour braser le laiton avec succès.
Qu’est-ce que le brasage du laiton ?
Le brasage du laiton fait référence au processus d'assemblage de pièces de laiton grâce à l'utilisation d'un métal d'apport qui fond à une température plus basse que les métaux de base. Le métal d’apport est fondu et s’écoule dans le joint puis refroidi pour former une liaison solide.
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Pourquoi braser le laiton ?
Le brasage du laiton est idéal pour assembler des composants en laiton qui ne peuvent pas être soudés. Le point de fusion plus bas des métaux d’apport de brasage permet d’assembler des pièces en laiton sans faire fondre le métal de base. Les joints brasés en laiton peuvent être aussi résistants, voire plus résistants, que les matériaux à assembler. Le brasage crée également un joint propre et attrayant avec peu de distorsion.
Métaux d’apport de brasage pour le laiton
Les métaux d’apport de brasage les plus courants pour le laiton sont les alliages cuivre-zinc qui correspondent au laiton à assembler. Pour assembler des alliages de laiton contenant jusqu'à 30 % de zinc, une charge avec une teneur en zinc similaire est généralement utilisée, comme un métal d'apport de brasage en laiton ou en cuivre-zinc. Pour les laitons à haute teneur en zinc, une charge à faible teneur en zinc ou sans zinc peut être nécessaire pour éviter l'érosion du zinc. Les alliages de brasage à l'argent peuvent également être utilisés pour braser tous les laitons et fournir des joints plus solides et à plus haute température.
Processus de brasage
Le processus de brasage de base consiste à nettoyer et fluxer le joint, à assembler les pièces, à chauffer l'assemblage et à appliquer le métal d'apport de brasage. Le métal d’apport est distribué par capillarité puis laissé refroidir et se solidifier. Une préparation, une atmosphère, un contrôle de la température et un refroidissement appropriés sont essentiels pour obtenir un joint en laiton brasé solide et bien lié. Avec un peu de pratique, le brasage du laiton peut produire des joints de haute qualité pour de nombreuses applications.
Fournitures dont vous aurez besoin pour braser le laiton
Pour réussir le brasage du laiton, plusieurs fournitures essentielles sont nécessaires.
Équipement de sécurité
Il est important de porter un équipement de sécurité approprié lors du brasage, notamment des gants ignifuges, des lunettes de protection et une ventilation adéquate. Le brasage peut produire des fumées toxiques, le brasage ne doit donc être effectué que dans un endroit bien ventilé.
Tige de brasage
Une baguette de brasage avec un point de fusion inférieur à celui du laiton, comme le bronze au silicium ou le bronze phosphoreux, est nécessaire. La tige doit contenir un flux pour faciliter le chauffage et la liaison. Pour le brasage du laiton, des baguettes de brasage avec un point de fusion compris entre 900 et 1 900°F sont généralement utilisées.
Source de chaleur
Une source de chaleur à haute température, telle qu'une torche ou un four oxy-combustible, est nécessaire pour atteindre les températures de brasage. Les chalumeaux oxycombustibles utilisant de l'acétylène et de l'oxygène sont couramment utilisés pour le brasage car ils peuvent atteindre les températures élevées requises, environ 1 900 °F pour les tiges de brasage en bronze phosphoreux. Des fours peuvent également être utilisés mais nécessitent des temps de chauffage plus longs.
Flux
Le flux aide à chauffer les pièces en laiton, les protège de l'oxydation et permet à l'alliage de brasage de s'écouler correctement. Le flux est souvent pré-appliqué sur les tiges de brasage, mais peut également être acheté séparément sous forme de pâte. Le flux doit avoir un point de fusion élevé pour éviter de brûler prématurément avant que la température de brasage ne soit atteinte.
Autres outils utiles
D'autres outils utiles incluent une surface ignifuge sur laquelle travailler, des pinces ou des gabarits pour maintenir les pièces en place, des brosses métalliques pour nettoyer les surfaces et des pinces. Avec l'équipement de sécurité approprié et les fournitures essentielles en place, les pièces en laiton peuvent être brasées avec succès pour créer une liaison durable. Cependant, le brasage nécessite de travailler à haute température, il faut donc faire preuve de prudence tout au long du processus.
Comment préparer le laiton pour le brasage
Pour préparer le laiton au brasage, il est important de nettoyer et de fluxer correctement le métal. Le nettoyage du laiton élimine toute saleté ou huile de la surface afin que l'alliage de brasage puisse adhérer correctement au métal de base. Le fluxage du laiton protège le métal de l'oxydation pendant le processus de chauffage.
Nettoyer le laiton
Les pièces en laiton doivent être frottées avec un tampon abrasif et un solvant comme de l'acétone ou un diluant pour laque pour éliminer tout contaminant de la surface. Pour les débris collés, un nettoyant pour laiton du commerce ou du papier de verre à grain fin peut être utilisé. Le laiton doit ensuite être rincé à l'eau et séché complètement. Toute saleté ou résidu restant empêchera l’alliage de brasage de adhérer correctement au laiton.
Application de flux
Le flux est un composé chimique qui empêche l'oxydation en formant une barrière entre l'air et le métal chaud. Au fur et à mesure que le laiton est chauffé pendant le brasage, le flux fondra et continuera à protéger la surface du laiton de l'oxydation. Pour le brasage du laiton, un flux à base de borax ou d'acide borique est généralement utilisé. Le flux doit être brossé sur toutes les surfaces du laiton qui seront jointes ou exposées à la chaleur pendant le brasage. Il est préférable d'appliquer le flux peu de temps avant le brasage car son efficacité peut diminuer avec le temps.
Chauffer le laiton
Une fois nettoyées et fluxées, les pièces en laiton doivent être serrées ensemble dans la position souhaitée et chauffées à l'aide d'un chalumeau. Au fur et à mesure que le laiton est chauffé, le flux fondra et coulera sur la surface. Le laiton doit être chauffé à la température appropriée en fonction de l'alliage de brasage utilisé, généralement entre 1 100 et 2 000 degrés Fahrenheit. Le laiton sera prêt pour le brasage lorsque le flux deviendra liquide et s'écoulera librement sur le laiton et que l'alliage de brasage fondra au contact du laiton. À ce stade, l’alliage de brasage peut être appliqué et sera aspiré dans le joint par action capillaire.
Processus étape par étape pour braser le laiton
Étape 1 : préparer le laiton pour le soudage
Avant de commencer à souder, assurez-vous que les pièces en laiton sont propres et exemptes de saleté, d'huile ou d'oxydation. Utilisez une brosse métallique ou du papier de verre pour éliminer tout contaminant de surface. Pour le laiton fortement oxydé, utilisez un nettoyant chimique pour éliminer l’oxydation. Une bonne préparation de la surface du laiton est cruciale pour obtenir une soudure solide.
Étape 2 : Configurez votre espace de travail de soudage
Choisissez un endroit bien ventilé pour le soudage, car le processus produit des fumées qui peuvent être nocives en cas d'inhalation. Placez une surface résistante au feu, comme une couverture de soudure ou une feuille de métal, sur votre table de travail pour la protéger de la chaleur et des déversements. Assurez-vous que vous disposez de tout l’équipement de soudage et de l’équipement de sécurité nécessaires.
Étape 3 : Sélectionnez le métal d’apport approprié
Choisissez un métal d'apport compatible avec le laiton pour le soudage. Certaines options populaires incluent :
- Alliages à base d'argent (par exemple, BAg-1, BAg-2)
- Alliages phosphore-cuivre (par exemple, BCuP-2, BCuP-5)
- Alliages nickel-argent (par exemple, RBCuZn-2)
Assurez-vous que le métal d'apport se présente sous la forme d'un fil ou d'une tige, car cela facilitera son application pendant le processus de soudage.
Étape 4 : Appliquer le flux pour le soudage
Le flux est un composé chimique qui empêche l'oxydation et favorise l'écoulement du métal d'apport lors du soudage. Appliquez une fine couche de flux sur la zone articulaire à l'aide d'un pinceau ou d'un stylo flux. Assurez-vous que le flux couvre toute la zone où le métal d’apport sera appliqué.
Étape 5 : Chauffer le joint pour le soudage
À l'aide d'un chalumeau, chauffez la zone de joint jusqu'à ce qu'elle atteigne la température de brasage appropriée pour le soudage. La température dépendra du type de métal d'apport que vous utilisez, consultez donc les instructions du fabricant pour obtenir des conseils. Appliquez la chaleur uniformément sur le joint, en prenant soin de ne surchauffer aucune zone.
Étape 6 : Appliquer le métal d'apport pendant le soudage
Une fois le joint à la bonne température, appliquez le métal d’apport sur le joint. Touchez l'extrémité du fil ou de la tige de métal d'apport sur le joint et laissez-le fondre et s'écouler dans l'espace. Continuez à appliquer le métal d'apport jusqu'à ce que le joint soit rempli. Le processus de soudage nécessite une main ferme et un contrôle minutieux de la chaleur pour garantir une liaison solide.
Étape 7 : Refroidir et nettoyer le joint soudé
Après avoir appliqué le métal d’apport, retirez la source de chaleur et laissez le joint soudé refroidir naturellement. Ne trempez pas le joint dans l’eau, car cela pourrait provoquer des fissures. Une fois le joint refroidi, retirez tout excès de flux ou de métal d’apport à l’aide d’une brosse métallique ou de papier de verre.
Étape 8 : Inspectez le joint soudé
Inspectez le joint brasé pour déceler tout défaut, tel que porosité, fissures ou remplissage incomplet. Si des défauts sont détectés, le joint devra peut-être être réchauffé et du métal d'apport supplémentaire appliqué. Un joint correctement soudé doit être solide, lisse et exempt de défauts.
Comment braser le laiton FAQ
Le brasage du laiton est une technique utilisée pour assembler des pièces de laiton grâce à l'utilisation d'un métal d'apport ayant un point de fusion inférieur à celui des métaux de base. Le métal d'apport est chauffé jusqu'à son point de fusion, puis s'écoule dans l'espace entre les pièces en laiton par capillarité. À mesure que le métal d’apport refroidit et se solidifie, il forme un joint solide. Le brasage du laiton nécessite l'utilisation d'un métal d'apport et d'un flux appropriés, ainsi qu'un contrôle minutieux de la température.
Quel équipement faut-il pour braser le laiton ?
L'équipement de base nécessaire comprend :
- Un chalumeau ou un four de brasage pour chauffer le laiton à la bonne température. Un chalumeau oxyacétylène ou propane est couramment utilisé.
- Baguettes ou fils de brasage constitués d'un métal d'apport ayant un point de fusion inférieur à celui du laiton, comme le bronze au silicium ou la soudure à l'argent.
- Le flux est un produit chimique à base de borax qui aide le métal d'apport à s'écouler et empêche l'oxydation.
- Gants résistants à la chaleur, lunettes de protection et autres équipements de protection.
- Un extincteur en cas d'incendie.
Quelle température faut-il pour braser le laiton ?
La température exacte de brasage dépend du métal d'apport utilisé, mais varie généralement de 1 100 à 2 000 degrés Fahrenheit. Les pièces en laiton doivent être chauffées jusqu'au point de fusion du métal d'apport afin que celui-ci puisse circuler librement entre les joints. Cependant, le métal de base ne doit pas atteindre son point de fusion, ce qui affaiblirait le joint. Un contrôle et une surveillance minutieux de la température sont nécessaires.
Comment préparer les pièces en laiton ?
Les pièces en laiton doivent être soigneusement nettoyées pour éliminer toute saleté ou oxyde. Les surfaces à assembler doivent être limées ou poncées pour exposer le métal nu. Les pièces doivent être étroitement ajustées les unes aux autres, avec un écart de 0,002 pouces ou moins entre elles. Le flux doit être appliqué pour éviter l’oxydation pendant le chauffage. Le laiton peut ensuite être serré ou fixé en place et chauffé à l'aide du chalumeau jusqu'à ce que le métal d'apport fonde et coule entre les joints.
Quels sont les avantages et les inconvénients du brasage du laiton ?
Le brasage du laiton fournit un joint solide sans altérer de manière significative les propriétés du métal de base. Cependant, les pièces en laiton doivent s'emboîter étroitement et le brasage peut ne pas fonctionner correctement sur de grands espaces. Le joint brasé peut également ne pas résister à des contraintes élevées. Le brasage nécessite également une chaleur importante, il peut donc ne pas convenir à toutes les pièces en laiton.
Conclusion
Le brasage du laiton peut être un processus intimidant pour ceux qui ne connaissent pas la technique, mais ce guide a fourni une procédure complète, étape par étape, pour démystifier le brasage, même pour les métallurgistes novices. Avec les équipements, matériaux et techniques de sécurité appropriés, le brasage du laiton peut produire des joints incroyablement solides et précis tout en évitant la distorsion causée par d'autres méthodes à haute température.
Bien qu'il soit fortement recommandé de s'entraîner sur des pièces de rebut lors de l'apprentissage initial du contrôle du chalumeau de brasage et de la mesure des quantités de charge appropriées, les principes de base décrits ici devraient permettre à quiconque d'obtenir des joints en laiton brasés de qualité. Avec un peu de patience et de soin, le brasage du laiton peut devenir un processus agréable et enrichissant qui ouvre de nouvelles possibilités de conception et de réparation pour les fabricants de métaux de tous niveaux.
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