Les opérations de soudure sont assez courantes non seulement dans les domaines professionnels de la fabrication et de la construction, mais aussi dans la vie quotidienne. Ils sont utilisés pour obtenir des connexions permanentes interatomiques entre de petites pièces et des éléments. Il existe différents types de soudure, qui diffèrent par les nuances technologiques, les consommables utilisés, les pièces à usiner, etc.
Vue d'ensemble de la technologie
Il s'agit d'une méthode d'assemblage qui utilise une fusion de liaison (soudure) avec des caractéristiques adaptées à des conditions spécifiques. L'élément de brasage actif et les pièces sont soumis à un préchauffage, grâce auquel une structure de matériaux malléable pour l'assemblage est formée. Le régime de température doit dépasser le point de chauffage maximal, en contournant lequel les pièces métalliques se ramollissent et commencent à passer à l'état liquide. Une caractéristique importante de tout type de brasage est le temps d'exposition thermique sous la masse fondue. Il s'agit de l'intervalle entre le début du chauffage et la solidification de la soudure aprèsConnexions. En moyenne, l'opération prend 5 à 7 minutes, mais il peut y avoir des écarts par rapport à cette plage - cela dépend des caractéristiques de la pièce et de la zone du nœud traité.
Lampes à souder
L'outil le plus courant pour souder diverses pièces, qui vous permet d'obtenir un chauffage à haute température en brûlant de l'alcool, du kérosène et d'autres combustibles liquides. En cours de fonctionnement, un fusible évasé s'échappe de la buse de l'appareil, qui est ensuite dirigé vers la zone cible de la fonte. De tels dispositifs peuvent être utilisés non seulement pour assembler des pièces, mais également pour chauffer des structures et des mécanismes. De plus, des machines à souder sont utilisées avant d'enlever la peinture. La température de chauffage moyenne d'un fer à souder à lampe est de 1000 à 1100 ° C, il peut donc également être utilisé pour le soudage. Les modèles les plus productifs incluent les lampes à essence. Ils atteignent rapidement la température de fonctionnement optimale et gèrent la plupart des opérations de soudage standard. La conception des appareils prévoit une cartouche de carburant, ainsi qu'un régulateur de flamme qui permet de faire varier la puissance d'exposition thermique.
Chalumeaux de brasage
Une large gamme de fers à souder à gaz pouvant être connectés à une cartouche de combustible ou à une source de combustible centrale. La première option d'alimentation présente l'avantage de l'autonomie. Un brûleur avec une bombe aérosol, comme une lampe à essence, peut être utilisé indépendamment des communications externes. Lors du choix d'un tel appareil, il convient de prendre en compte la puissance, le fonctionnementtempérature, type de gaz utilisé, durée de mise en service, etc. Par exemple, une torche à souder à gaz standard fonctionne au propane-butane et atteint une température de chauffage allant jusqu'à 1300°C. La durée d'exposition thermique continue peut atteindre 3 heures, mais cette durée dépendra également du volume de la cartouche connectée. Les brûleurs se distinguent également par le type de système d'allumage. Les modèles les plus simples sont allumés mécaniquement, et dans les versions plus modernes, l'allumage piézo est utilisé.
Fers à souder électriques
Également un type courant d'équipement de soudage dans l'environnement domestique, qui est sûr (par rapport aux appareils à gaz) et de taille compacte. Mais il convient également de souligner les lacunes. Premièrement, de tels dispositifs sont dépendants du secteur, ce qui limite leur portée. Deuxièmement, l'équipement de soudage électrique maintient une basse température de chauffage dans la plage de 400 à 450°C. Cela est dû au fait qu'une partie de l'énergie est perdue lors du processus de conversion de l'électricité en chaleur.
Lors du choix d'un appareil, vous devez tenir compte de la tension maximale. Ainsi, dans les ateliers et les industries, on utilise des modèles standard de 220 V. Dans les conditions domestiques, on utilise souvent des appareils fonctionnant à partir de transformateurs 12 et 24 V. Les tâches pouvant être résolues avec des fers à souder électriques se limitent principalement à la réparation de petits équipements, à la restauration de contacts de microcircuit, reliant les pièces en plastique, etc.
Stations de soudage
Pour les opérations de soudage par lots ou en ligneà l'aide d'équipements multifonctionnels. La station de soudage se caractérise par une large gamme d'options de réglage des paramètres de fonctionnement, ainsi que par des températures de chauffage plus élevées. Il suffit de dire que les appareils de ce type fonctionnent à une puissance de 750 à 1000 W, connectés à des réseaux avec une tension de 220 V. En règle générale, il s'agit d'équipements de soudage professionnels, mais il existe également des homologues domestiques. Par exemple, les appareils pour les opérations de groupe à domicile peuvent inclure plusieurs embouts interchangeables de différentes tailles, des supports, des dessoudeurs, des coupe-fils et d'autres accessoires auxiliaires. Maintenant, il vaut la peine de se familiariser avec les différentes approches technologiques des processus de soudage.
Principaux types de soudure
Il existe des techniques pour effectuer des opérations sur le joint et l'écart. Ainsi, si l'écart entre les éléments connectés est inférieur à 0,5 mm, la soudure se fera avec un écart. Le dépassement de cet intervalle signifie que la connexion est établie de bout en bout. De plus, les joints peuvent avoir différentes configurations - par exemple, en forme de X et de V. Le soudage par écart est effectué uniquement avec de la soudure liquide, qui est envoyée dans la zone intermédiaire pendant le fonctionnement. Les types standard de brasage bout à bout consistent à remplir l'espace libre avec de la soudure sous l'influence de la gravité.
Classification des soudures par conditions de température
Aujourd'hui, on utilise la soudure douce, dure et à haute température, qui est principalement utilisée dans la fabrication et la construction. Les deux premières techniques sont à bien des égards similaires - par exemple, dans les deux cas, le travailla température est de 450°C et moins. À titre de comparaison, les connexions à haute température sont effectuées en mode d'au moins 600 °C, et plus souvent - au-dessus de 900 °C.
Dans le même temps, le traitement à basse température peut fournir une connexion de qualité. Le plus avantageux sera l'utilisation de la soudure dure, grâce à laquelle une résistance et une réfractarité élevées des pièces sont obtenues. L'ajout de cuivre à l'espace ou au joint augmentera également la ductilité de la pièce. S'il est nécessaire d'obtenir une structure flexible et élastique, le brasage tendre est utilisé.
Classification des soudures
Il est conditionnellement possible de diviser les soudures modernes en deux groupes:
- Fondre à basse température.
- Fondre à haute température.
Comme déjà indiqué, le soudage à basse température est effectué à 450 °C et moins. La soudure elle-même pour ce genre d'opération doit déjà ramollir à 300°C. Ces matériaux comprennent un large groupe d'alliages d'étain auxquels ont été ajoutés du zinc, du plomb et du cadmium.
Les milieux de fusion à haute température sont utilisés pour le brasage à des températures d'environ 500 °C. Il s'agit principalement de composés de cuivre, qui comprennent également du nickel, du phosphore et du zinc. Il est important de noter que, par exemple, la soudure étain-plomb-cadmium, en plus d'un point de fusion plus bas, différera des alliages de cuivre par leur résistance mécanique. Le rapport de résistance à la pression physique peut être représenté comme suit: 20 - 100 MPa contre 100 - 500 MPa.
Types de flux
Lorsqu'il est exposé à la chaleur sur la surface d'une pièce métalliqueun revêtement d'oxyde est formé, ce qui empêche la formation d'une connexion de qualité avec la soudure. Différents types de flux de soudure sont utilisés pour éliminer ces obstacles, dont certains éliminent également les traces de rouille et de tartre.
Les flux peuvent être classés uniquement par compatibilité avec les soudures (dures et tendres) ou par résistance à la température. Par exemple, pour le brasage tendre des métaux lourds, les produits étiquetés F-SW11 et F-SW32 sont utilisés. Pour la connexion solide d'alliages lourds, des flux de soudure des types F-SH1 et F-SH4 sont utilisés. Il est recommandé de prétraiter les métaux légers comme l'aluminium avec des composés des groupes F-LH1 et F-LH2.
Méthode de brasage par induction
Cette technologie de soudage présente plusieurs avantages par rapport à la méthode classique d'assemblage par fusion à chaud. Parmi eux, on peut distinguer le degré minimum d'oxydation de la pièce, ce qui dans certains cas élimine la nécessité d'utiliser des fondants, ainsi qu'un faible effet de gauchissement. Quant aux matériaux cibles, ils comprennent à la fois des alliages mous et durs, ainsi que des céramiques avec des plastiques. Par exemple, la soudure optimale pour le cuivre dans ce cas sera marquée L-SN (modifications SB5 ou AG5). En tant que source d'énergie thermique pendant l'exposition par induction, les lampes portatives et les unités de machine de la puissance appropriée peuvent agir. En production, les groupes électrogènes sont également utilisés lorsqu'il est nécessaire d'obtenir une soudure à long terme de nœuds de grande surface. De plus, un inducteur multi-places est inclus dans le travail, ce qui peutrecevoir les pièces une à une. Cette technologie, en particulier, est utilisée pour fabriquer des outils de coupe à main.
Soudage par ultrasons
Une autre méthode de soudage moderne de haute technologie, dont le développement a été provoqué par la nécessité d'éliminer un certain nombre de défauts caractéristiques des méthodes de connexion électrochimiques. Une caractéristique clé de cette technique est la possibilité de remplacer le flux conventionnel comme moyen d'éliminer les oxydes. La fonction de dénudage est réalisée par l'énergie des ondes ultrasonores, ce qui provoque le processus de cavitation dans la soudure liquide. Dans le même temps, les tâches d'action de liaison thermique de la masse fondue sont entièrement préservées.
La technologie est également supérieure en termes de vitesse de connexion. Si nous comparons le rayonnement ultrasonique à l'effet que donne la soudure étain-plomb, l'intensité de l'effondrement des cavités du nœud traité sera plusieurs fois plus élevée. Les observations montrent que les ondes ultrasonores d'une fréquence de 22,8 kHz fournissent une vitesse de fermeture de la soudure de 0,2 m/s.
Cette méthode présente également des avantages économiques. Ils sont également associés à un changement dans les approches d'utilisation des flux et des soudures. Dans la production d'appareils électriques, lors de l'assemblage de condensateurs monolithiques, de convertisseurs de courant et d'autres appareils, la métallisation avec des pâtes de palladium, d'argent et de platine est largement utilisée. Le processus de soudage par ultrasons vous permet de remplacer les métaux précieux par des analogues moins chers sans perdre les performances du futur produit.
Caractéristiques de la soudure-soudure
Le soudage en tant que tel présente de nombreuses similitudes avec les technologies de soudage traditionnelles. Le chauffage des pièces et des matériaux tiers qui affecte la formation de la couture est également utilisé. Mais, par rapport aux techniques de soudage, le brasage ne permet pas une fusion interne de la structure de la pièce. Les bords des pièces, en règle générale, restent solides, bien qu'ils soient chauffés. Et pourtant, une fusion complète de la pièce donne une connexion plus solide. Une autre chose est que pour obtenir un tel résultat, des équipements plus puissants peuvent être nécessaires. Lors de l'utilisation de soudure liquide pour le cuivre, une soudure non capillaire avec un remplissage dense de la couture est tout à fait réalisable. Cette méthode de connexion est en partie liée au soudage, car elle augmente l'adhérence des structures de deux ou plusieurs pièces. Le soudage non capillaire est recommandé avec des machines à arc électrique ou un chalumeau oxyacétylénique.
Conclusion
L'obtention d'un joint de qualité pendant le processus de brasage n'est pas seulement influencée par le bon choix de technologie, de brasage avec flux et d'équipement. Souvent, les petites procédures organisationnelles associées à la préparation des matériaux et au traitement ultérieur sont d'une importance décisive. En particulier, l'utilisation de brasure dure nécessite un nettoyage en plusieurs étapes de la surface cible par meulage abrasif et attaque chimique avec du tétrachlorure de carbone. La pièce finie doit être propre, lisse et aussi plane que possible. Directement pendant la soudure, il est également recommandé de porter une attention particulière à la méthode de fixation des pièces. Souhaitableles fixer dans un outil de serrage, mais de manière à ce que ce dernier soit protégé des agressions chimiques et thermiques.
N'oubliez pas la sécurité. Les consommables actifs - flux et soudure - nécessitent une attention particulière. Pour la plupart, ce sont des éléments chimiquement dangereux qui, exposés à des températures élevées, peuvent libérer des substances toxiques. Par conséquent, au minimum, la protection cutanée et respiratoire doit être protégée pendant le travail.
