LE CHALUMEAU OXYACETYLENIQUE
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LE BRASAGE

7. DEGRAISSAGE

C'est une opération préliminaire et indispensable dans de nombreux cas, le dégraissage a pour but d'éliminer les matières grasses, même celles qui auraient pénétré dans les pores du métal. Ie dégraissage s'effectue industriellement en utilisant divers produits (respect de l'environnement et de la législation en vigueur), diverses méthodes (phase vapeur, ultra-son ...) qu'il convient de maitriser parfaitement, il peut être considéré comme satisfaisant si, après rinçage à la vapeur ou à l'eau très douce (au besoin décalcairisée), il ne restera pas de goutte d'eau adhérente à la surface.

8. EMPLOI DES FLUX

Le flux en pâte sera déposé en couche assez épaisse, il est toujours possible d'enlever le flux en excès, tandis qu'un flux trop "mesuré" se rétractera au chauffage et rendra l'oxydation possible, dans la plupart des cas, la couche devra s'étendre bien au delà du joint pour en protéger les abords.

L'élimination des flux est indispensable pour éviter la corrosion ultérieure du joint brasé, cette élimination est également nécessaire pour le contrôle du joint et éventuellement, l'essai d'étanchéité.

Les résidus de flux se présentent sous la forme d'une couche vitrifiée d'autant plus adhérente que le flux a dissous plus d'oxydes, ce qui montre qu'une préparation plus soignée des pièces avant brasage simplifie l'élimination des résidus. Si les résidus sont adhérents, un moyen très efficace de les éliminer consiste à tremper les pièces dans l'eau froide alors que le joint est encore suffisamment chaud, ce choc thermique décolle les résidus, cette méthode nécessite cependant quelques précautions et l'on doit s'assurer :

      • que les déformations provoquées par le refroidissement brutal restent admissibles en fonction des hypothèses de calcul.
      • que les contraintes sont également réparties.
      • que les métaux de base et d'apport peuvent admettre ce traitement (ou choc) thermique.

9. DECAPAGE

Les procédes de décapage, destinés à débarasser la surface du métal du film d'oxydes et autres substances génantes pour le brasage, se classent en deux catégories :

    9.1. Décapage mécanique :

          • brosse métallique rotative.
          • toile émeri.
          • papier émeri.
          • bande abrasive.
          • laine d'acier.
          • meules.
          • lime douce.
          • grenaillage.
          • sablage...

    9.2. Décapage chimique :

            • les oxydes superficiels à éliminer sont très souvent dissous par des solutions alcalines ou acides appropriés. (respect de l'environnement et de la législation en vigueur), leur choix dépend beaucoup de la nature du métal de base et de son état de surface.

10. CHAUFFAGE A LA FLAMME

L'emploi pour braser de la flamme oxyacétylénique ou de flammes atteignant des températures "voisines" telles que les flammes oxy-propane et oxy-gaz naturel, voire de flammes encore plus "douces", s'apparente au soudage de proche en proche, il porte le nom de soudobrasage.

Les flammes les plus employées sont la flamme oxy-propane (t° 2800°), et la flamme oxyacétylénique (t°3100°), celle-ci est plus facile à régler, neutre ou réductrice, à cause du changement d'aspect de son dard, elle permet un chauffage localisé si cela apparaît nécessaire, et fréquement dans le cas de brasage des alliages cuivreux où les pertes de chaleur par conductibilité sont élevées.

Pour braser, la flamme est réglée légèrement réductrice avec un panache assez large, le chalumiste travaille en effet avec le panache et non avec le dard comme en soudage autogène.

11. DIFFICULTES EN COURS DE BRASAGE

11.1. Le métal d'apport ne mouille pas les surfaces, il forme des gouttelettes et ne pénètre pas :

              • ajouter du flux.
              • assurer un meilleur décapage des surfaces.
              • éventuellement rendre les surfaces du joint plus rugueuses (ex : par sablage).
              • changer l'inclinaison du joint.

    11.2. Le métal d'apport mouille, forme un congé mais ne pénètre pas dans toute la profondeur du joint :

              • chauffer plus longtemps ou à plus haute température.
              • modifier le jeux initial.
              • introduire du flux dans le joint.
              • nettoyer les surfaces du joint.
              • vérifier qu'il n'existe pas dans le joint d'élargissement qui contrarie les forces capillaires.
              • la masse d'une des pièces à assembler est excesive et refroidit le métal d'apport.
              • le flux est décomposé par une température trop élevée.

    11.3. Le joint convenablement serré à froid s'ouvre à chaud :

              • serrage excessif à froid qui provoque à chaud un dépassement de la limite élastique pour la pièce extérieure.
              • le jeu à froid ne tient pas en compte suffisammant de la différence des coefficients de dilatation.
              • relaxation à chaud des tensions internes existant à froid.
              • l'une des pièces mal soutenue prend une flêche anormale à chaud.

    11.4. Le métal d'apport fond mais garde sa forme initiale et ne s'écoule pas :

              • garnir plus abondamment de flux.
              • désoxyder les surfaces du joint.

    11.5. Le métal d'apport coule en dehors du joint au lieu de pénétrer :

              • modifier l'inclinaison du joint.
              • ménager à l'entrée du joint une capacité pour recueillir le métal d'apport liquide.
              • présenter le métal d'apport en charge au dessus du joint.
              • vérifier que les arêtes, bords de trous, etc... Ont été convenablement ébarbés.

12. DEFAUTS DES BRASURES

La recherche des défauts des joints brasés et l'évolution de leur importance, afin de décider si l'on doit accepter, réparer ou rebuter les brasures examinées s'effectue à deux stades différents.

12.1. A l'occasion de la vérification sur éprouvette ou sur pièces prototypes, du choix correct du procédé de brasage et de ses principaux paramètres :

              • conception du joint.
              • nature du métal d'apport.
              • nature du flux.
              • positionnement.
              • température de brasage.
              • durée de chauffe.
              • élimination du flux.

12.2. En résumé le contrôle peut être :

          12.2.1. Visuel :

              • l'efficacité d'un tel examen est, en brasage, très satisfaisant s'il est conduit avec méthode.

          12.2.2. Non destructif :

              • à des essais sous pression.
              • au ressuage.
              • en radiographie.
              • aux ultrasons...etc

          12.2.3. Destructif :

              • mécaniques.
              • métallographiques.
              • chimiques...etc

       

      Nature des défauts
      Origine des défauts
      Manque de pénétration du métal d'apport
      Jeu incorrect, décapage insuffisant, métal d'apport impropre ou mal placé, flux mal adapté, chauffe insuffisante.
      Porosités, inclusions de flux
      Joint mal conçu, décapage insuffisant, métal d'apport impropre ou mal placé, flux mal choisi, température et durée de chauffe incorrectes.
      Faiblesse du joint, fuites
      Joint mal conçu, décapage insuffisant, métal d'apport impropre ou mal placé, température et durée de chauffe incorrectes.
      Fusion du métal de base
      Flux mal choisi, métal d'apport mal choisi, température et durée de chauffe excessives.
      Décoloration du métal de base
      Surchauffe, surface garnie de flux insuffisante, atmosphère incorrecte, refroidissement mal conduit.
      Fragilisation du métal de base
      Métal d'apport mal choisi, brasage sous contrainte.
      Fissurations
      Refroidissement trop rapide, mise sous contrainte trop prématurée.
      Corrosion en service
      Métal d'apport mal choisi, décapage préliminaire incorrect, influence du montage utilisé, nettoyage final mal conduit.
      Déformations
      Mauvaise conception du joint, mauvais emplacement du métal d'apport, montage mal conçu, température de travail excessive ou mal répartie, durée de chauffe trop élevée.

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