13. METAUX D'APPORT

Fusion des alliages, diagramme d'équilibre

13.1. Le schéma 1723, montre le diagramme d'équilibre cuivre-argent sur lequel on peut faire les observations suivantes :

• l'état liquide (liquidus) est constant de B à C, c.a.d sur une grande étendue.
• pour une certaine teneur en argent (72%), solidus et liquidus se confondent en E, l'alliage correspondant est dit "eutectique", il a un intervalle de fusion nul.
• lorsque l'état de l'alliage (teneur en cuivre et température) est figuré par un point situé dans les zones ABE et CDE, l'état est dit "pateux".
• des particules d'argent pour ABE et de cuivre pour CDE baignent dans un liquide ayant la composition de l'eutectique.

  13.2. Comportement des métaux d'apport suivant l'intervalle de fusion

A l'exception de l'étain, du cuivre et de l'argent employés parfois à l'état pur, les métaux d'apport utilisés en brasage sont des alliages.

Pratiquement, les alliages d'apport dont la composition est voisine de celle de l'alliage eutectique se comportent comme des métaux purs, les autres, c'est à dire les alliages ayant un plus grand écart solidus-liquidus, ont le défaut, si le chauffage n'est pas assez rapide, de se liquéfier partiellement dans le joint, la partie liquide peut s'échapper et ne laisser dans le joint qu'un résidu solide du composant le moins fusible.

13.3. Cuivre et alliages cuivre-phosphore

Pour éviter la fragilité des brasures au cuivre, on emploi quelquefois un alliage avec de faibles additions de nickel, de cobalt ou de chrome. L'alliage de cuivre et de phosphore est très employé pour le brasage lui-même et des alliages cuivreux, le teneur en phosphore est généralement suffisante pour assurer la désoxydation du métal de base sans emploi de flux.

13.4. Laiton

Les laitons (alliage de cuivre et de zinc) ont été longtemps les plus employés des métaux d'apport. Le métal d'apport en laiton nécessite toujours l'emploi d'un flux, les jeux seront toujours faibles (de 0,05 à 0,15 mm).

13.5. Métaux d'apport à l'argent

Les alliages ternaires (3 éléments) et quaternaires (4 éléments) à l'argent forment une famille de métaux d'apport d'un emploi extrêmement répandu malgré leurs coûts élevés, ils nécessitent toujours l'emploi d'un flux.

Les alliages ternaires (argent-cuivre-zinc) existent dans le commerce sous de nombreuses variantes, le rôle de l'argent est de diminuer la température de fusion, d'augmenter la fluidité et d'améliorer la résistance du joint surtout aux efforts alternés, l'argent confère en outre à l'alliage une ductilité que l'on met à profit pour le livrer sous formes de feuilles minces, d'embouts, d'anneaux... et l'adapter ainsi aux cas les plus divers.

Un alliage ternaire d'un type différent est l'alliage argent-cuivre-phosphore, par rapport à l'alliage binaire cuivre-phospore, il présente une température de fusion plus basse et une grande ductilité qui permet de l'utiliser sous des formes les plus diverses, son champ d'application est identique à celui de l'alliage cuivre-phosphore, et ne nécessite pas l'emploi d'un flux.

Les alliages quaternaires du type argent-cuivre-zinc-cadmuim sont les plus employés et en tout les cas les plus polyvalents des métaux d'apport à l'argent. leur température est basse, ils sont très fluides et donnent des joints résistants et peu fragiles. Le principal inconvénient des métaux d'apport de ce type, est la volatisation des éléments (zinc, cadmium) à bas point de fusion si la mise en température n'est pas assez rapide.

Dans le choix d'un métal d'apport contenant de l'argent, on peut être tenté de choisir le moins cher, c'est à dire celui dont la teneur en argent est la plus basse, cette façon de faire peut conduire à des déceptions car, parmi les éléments du coût, figurent aussi la vitesse de fusion (dont dépendent les coûts de main d'oeuvre) la température de fusion (dont dépend le coût du chauffage) et la facilité d'exécution (dont dépend le % de rebuts), une analyse complète des coûts de la brasure terminée conduit souvent à préférer comme plus économiques, les alliages à haute teneur en argent.

13.6. Alliages pour aluminium et alliages légers

Le brasage de l'aluminium et des alliages légers est rendu difficile par la formation rapide d'une couche superficielle, d'un oxyde peu fusible, aussi les métaux d'apport doivent-ils permettre des températures d'emploi assez basses, les alliages aluminium-silicium remplissent bien ces conditions.

L'emploi d'un flux approprié est absolument nécessaire, la moindre trace doit être éliminée après brasage si l'on veut éviter les risques de corrosion.

Y-a-t-il corrélation entre % d'argent, intervalle de fusion et résistance ?

• Alliage (argent + cuivre + phosphore)

• Alliage (argent + cuivre + zinc)

• Alliage (argent + cuivre + zinc + cadmium)

• Alliage (argent + cuivre + zinc + étain)

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