Technologie de soudure

La soudure, en tant que l'une des technologies de formation de joints permanents, est un moyen unique de connecter une grande variété de matériaux - métaux, non-métaux, ainsi que des combinaisons de métal avec des non-métaux (carbone, alliage, acier rapide, métaux non ferreux et leurs alliages - cuivre, aluminium, alliages durs, semi-conducteurs, céramiques, etc.).

La qualité des joints soudés dépend en grande partie des opérations préparatoires : nettoyage des surfaces, application des couches de base, mise en place du matériau de soudure, pré-assemblage du produit en fixations et test du mode de soudure.

Le nettoyage des surfaces doit assurer l'élimination des oxydes et des contaminants gras qui empêchent le retrait capillaire du matériau de la pièce et de la soudure. Le nettoyage avant le soudage est effectué par deux méthodes - chimique et mécanique. Le nettoyage mécanique est utilisé pour éliminer les saletés grossières (rouille, oxydes, etc.) et le nettoyage chimique est utilisé pour éliminer la graisse et la saleté légère (essuyage avec des alcools - éthyle, butyle, méthyle, mélanges de nettoyage spéciaux).En cas de dégraissage chimique, la nécessité d'un rinçage ultérieur de la composition doit être prise en compte.

Le nettoyage mécanique est réalisé par un jet abrasif (sable, grenaille) pour les grandes surfaces, brosses métalliques, tournage, rectifieuses. Le dépoussiérage est également nécessaire après le sablage à sec. La soudure doit commencer dès que possible après le nettoyage pour éviter la reformation d'oxydes.

L'application de couches de base est utilisée pour améliorer la fluidité de la soudure. Les revêtements en cuivre sont le plus souvent utilisés. Les aciers résistants à la corrosion sont également nickelés. Les revêtements de cuivre sont appliqués par brasage ou dépôt électrolytique.

Soudure placée soit près de l'espace sous forme de fil, de feuille profilée, de pâte, etc., soit directement dans l'espace. Une autre façon consiste à alimenter la soudure pendant le processus de soudure - manuelle ou mécanisée. La soudure est fixée par collage ou soudage.

Lors de l'application de soudure dans l'espace, la méthode de dépôt électrique est largement utilisée (pour l'étain, le titane, le cuivre, divers alliages). La projection au plasma de revêtements est également utilisée. Dans le brasage réactif par contact, une feuille (ou un revêtement pulvérisé) est placée dans l'espace, formant une paire de contact avec le métal de la pièce.

Afin de protéger les surfaces qui ne peuvent pas être soudées, des «pâtes d'arrêt» spéciales de dioxyde de silicium (Al2O3), de graphite, d'oxyde de zirconium et autres sont utilisées.

Préfixation des pièces fabriquées pour maintenir un certain jeu et position relative des pièces.Dans ce cas, les connexions démontables (montage dans les appareils, sertissage) et monocomposant (chauffage, assemblage par points, résistance ou soudage à l'arc) peuvent être utilisées.

Conceptions pour joints à souder

Les principaux paramètres du mode de soudage sont :

• température de soudure,

• taux de chauffage,

• garder le temps

• force de pression (pour le brasage sous pression),

• taux de refroidissement.

La température de soudage est déterminée en fonction de la valeur maximale autorisée pour le soudage de ces matériaux, et la soudure est sélectionnée de sorte que sa température de liquidus soit inférieure de 20 à 50 degrés à la température de soudage.

Vitesse de chauffe indispensable pour les pièces à parois minces. Elle est déterminée empiriquement.

Le temps de maintien à la température de brasage est également déterminé empiriquement en se basant sur le fait qu'il doit assurer le processus de mouillage et d'étalement. Dans le même temps, il n'est pas recommandé d'augmenter sa valeur de manière déraisonnable, car cela peut entraîner une érosion du métal de la pièce par l'action de la soudure fondue.

Le chauffage pour faire fondre la soudure peut être effectué de différentes manières - manuellement (à l'aide de torches, de fers à souder), dans des fours, par induction et par contact.

Après le soudage, un nettoyage doit être effectué, qui s'effectue généralement en deux étapes. Le premier est l'élimination des déchets de soudure. La seconde est le décapage pour éliminer les couches d'oxyde formées pendant le processus de brasage au flux. Ne pas adhérer aux résidus de flux agressifs peut affaiblir les joints de soudure.

Étant donné que la plupart des flux de soudure sont solubles dans l'eau, la meilleure façon de les éliminer est de rincer l'assemblage à l'eau chaude (50 degrés ou plus). Il est préférable d'immerger l'assemblage dans l'eau pendant que les pièces soudées sont encore chaudes. Si nécessaire, le flux peut être légèrement frotté avec une brosse métallique. Des méthodes plus sophistiquées d'élimination du flux (nettoyage fin par ultrasons) peuvent être utilisées pour accélérer l'exposition à l'eau chaude ou à la vapeur.

Parfois, il est nécessaire de retirer le flux des parties surchauffées de la soudure. Dans de tels cas, le flux est complètement saturé d'oxydes et devient vert ou noir. Dans ce cas, il doit être éliminé avec une solution diluée d'acide chlorhydrique (concentration 25%, température de chauffage 60-70 degrés, exposition 0,5 ... 2 minutes). Dans ce cas, vous devez observer toutes les précautions lorsque vous travaillez avec des acides.

Une fois la soudure nettoyée des résidus de flux, les oxydes sont éliminés. Les meilleurs agents de nettoyage sont ceux recommandés par le fabricant de la soudure utilisée pour la soudure. Des solutions acides peuvent également être utilisées, mais l'acide nitrique, par exemple, détruit les soudures à l'argent lors de la gravure.

Après avoir éliminé le flux et les oxydes, les joints soudés peuvent être soumis à un certain nombre d'autres opérations de finition - polissage ou préservation de l'huile.

Les défauts lors du processus de brasage sont similaires à ceux soudés: inclusions non métalliques, pores et cavités, fissures. Une non-soudure peut se produire lorsque l'espace et le chauffage sont inégaux, lorsqu'il n'y a pas assez de mouillage ou qu'il n'y a pas de sortie de gaz.

Des inclusions non métalliques dans le joint soudé apparaissent lorsque la soudure interagit avec l'oxygène contenu dans l'air, à cause de l'interaction du flux avec le métal de la pièce lors d'un chauffage prolongé et d'un mauvais pré-nettoyage des surfaces. Des pores et des vides peuvent se former avec de grands espaces et si la solubilité des gaz diminue pendant la cristallisation de la soudure.

Les fissures peuvent résulter de contraintes thermiques lors du refroidissement des pièces ou de la formation de composés intermétalliques cassants.

En respectant le régime de soudage, en nettoyant soigneusement et en garantissant un jeu optimal entre les pièces à souder, le risque de défauts dans les joints soudés est considérablement réduit.

Voir également: Broches et fils à souder