La soudure est l'une des plus anciennes méthodes de fixation sécurisée de pièces métalliques, qui a été découverte par des chasseurs égyptiens il y a plus de cinq mille ans. L'essence de cette méthode est de créer une connexion permanente des métaux par diffusion de surface, en remplissant les coutures avec de la soudure, qui est un matériau fusible avec un point de fusion bien inférieur à celui des pièces à assembler.
Un excellent matériau de travail est le cuivre, dont le nettoyage de surface ne nécessite pas l'utilisation de substances agressives. Par conséquent, la soudure au cuivre à faire soi-même à la maison s'est généralisée lorsqu'il est nécessaire de réparer des articles ménagers et divers appareils d'ingénierie radio.
Propriétés des alliages de cuivre
Le cuivre est le matériau le plus polyvalent et le plus abordable. Les propriétés positives du métal garantissent l'utilisation généralisée de ses alliages dans de nombreuses industries.
Ces propriétés incluent:
- La conductivité électrique du cuivre est le principal indicateur de qualité qui détermine son utilisation généralisée. Le coefficient de conductivité électrique du matériau en cuivre dépasse les caractéristiques de nombreux métaux d'ingénierie. L'ajout d'éléments d'alliage et d'impuretés à la composition d'un métal pur réduit sa conductivité, mais augmente considérablement sa résistance.
- La propriété de conductivité thermique, comme les caractéristiques électriques, dépend également du pourcentage d'impuretés dans l'alliage de cuivre.
- La résistance à la corrosion du cuivre est déterminée par les propriétés du film de surface, qui est insensible aux influences extérieures et protège donc efficacement le métal de base de la décomposition. Le cuivre est résistant aux acides organiques, aux solutions salines et alcalines, mais les acides nitriques et inorganiques peuvent détruire la structure de ce métal.
- La ductilité d'un matériau lors de sa fabrication ou de son usinage (emboutissage, laminage) peut être significativement réduite. Cette propriété est facilement restituée en recuit le métal, c'est-à-dire en le chauffant à 600-700 degrés, suivi d'un refroidissement dans des conditions naturelles.
- L'aspect et la couleur des alliages de cuivre ont une teinte caractéristique qui peut varier considérablement sous l'influence des phénomènes météorologiques et atmosphériques. Le cuivre a une couleur spécifique allant d'une teinte rose orangé à une couleur bronze foncé. Les influences atmosphériques peuvent provoquer des taches de surface allant jusqu'au vert. Certains alliages de cuivre sont largement utilisés à des fins décoratives.
Je voudrais noter que le processus de connexion d'une variété de fils de cuivre n'est pas particulièrement difficile, même pour les personnes qui n'ont pas d'expérience avec un fer à souder. donc vaut mieux arrêterpour souder des tuyaux métalliques.
Méthodes pour souder des pièces en cuivre
La connexion permanente des tuyaux dans les entreprises industrielles, ainsi que la soudure au cuivre dans les conditions domestiques, s'effectue de deux manières:
- La méthode à haute température est utilisée lors de la connexion de pièces en cuivre de pipelines fonctionnant sous forte charge. Cette méthode consiste à faire fondre la soudure à une température de 600 à 900℃.
- La méthode à basse température est utilisée pour souder le cuivre à la maison. Le point de soudure lors de l'utilisation de la soudure tendre chauffe jusqu'à 450 ℃, et lors de l'utilisation de la soudure dure nécessite un chauffage supérieur à 450 ℃.
Technologie de soudage
L'ensemble du processus de brasage du cuivre peut être conditionnellement divisé en opérations préparatoires et en l'étape de connexion des pièces elle-même. Opérations de connexion de base:
- La coupe de tuyaux de qualité est plus facile avec un cutter. Pour ce faire, il doit être installé sur la surface à traiter de manière à ce que le rouleau de coupe coïncide exactement avec la ligne de coupe. Avec une vis de serrage, on presse le plan de coupe contre le produit, en tournant autour de l'axe du produit, on coupe le métal. Après deux tours, tournez la vis pour presser le coupeur contre le tuyau. La coupe du cuivre peut également être effectuée avec une scie à métaux conventionnelle, mais il sera très difficile d'obtenir une coupe perpendiculaire.
- Ensuite, vous devez supprimer les bords intérieur et extérieur de la pièce. Le chanfrein intérieur est retiré pour réduire la résistance au débit de gaz ou d'eau, et le bord extérieur est retiré pour faciliter le processus d'assemblage du produit. Telles opérations peuvent être effectuées avec des outils spéciaux intégrés à la fraise ou des dispositifs séparés.
- Ensuite, vous devez nettoyer les bords des oxydes. Le nettoyage mécanique de l'intérieur du tuyau est effectué à l'aide d'une brosse spéciale, d'un filet ou d'un papier de verre vissé sur la goupille. La surface extérieure est nettoyée soit avec un appareil à trou encadré d'une brosse métallique, soit avec du papier abrasif fin. Après avoir nettoyé la surface, il est nécessaire d'éliminer la poussière et l'abrasif restants, qui réduisent la qualité de la soudure au cuivre.
- Après avoir enlevé les débris, vous devez appliquer un fondant sur la surface, et la composition pâteuse est appliquée avec un pinceau. Ensuite, connectez immédiatement les pièces.
- Lors de l'assemblage, les pièces sont tournées les unes par rapport aux autres afin que le flux soit complètement réparti sur la surface et que les éléments du produit soient fixés dans une position pratique pour le soudage. L'excès de flux est éliminé avec un chiffon en coton.
- Avant de chauffer le point de soudure, retirez toutes les pièces en caoutchouc et en plastique qui pourraient être endommagées par la chaleur.
- La flamme du brûleur doit être normale. La flamme équilibrée d'une torche à souder en cuivre est petite et bleu vif. La jonction doit être chauffée uniformément, en déplaçant doucement la flamme de tous les côtés du produit. Lorsque la température de fusion optimale est atteinte, la soudure commence à se répandre. Une fois les joints complètement remplis de soudure, le brûleur doit être retiré du point de soudure en cuivre et laissé refroidir naturellement.
- L'étape finale consistera à enlever les résidus de flux avec un chiffon humide imbibé d'une solution d'alcool.
Pour souder du métal à la maison, en plus des pièces préparées, vous devez disposer d'un outil chauffant, ainsi que du flux et de la soudure appropriés.
Rejoindre les outils de chauffage
Il existe plusieurs façons de chauffer les pièces à souder. Les plus courantes sont les méthodes de chauffage de la jonction avec un fer à souder, un brûleur à gaz ou un sèche-cheveux. L'utilisation de ces outils est optimale pour réaliser un travail de qualité à domicile.
Utiliser un fer à souder
Un fer à souder est un appareil dans lequel la pointe est chauffée à la température requise par l'énergie électrique. La sélection de l'appareil par puissance s'effectue en fonction de l'épaisseur des pièces connectées.
Un fer à souder est principalement utilisé pour la soudure à basse température. Le chauffage du métal et de la soudure se produit en raison de l'énergie thermique de la pointe de l'appareil. La pointe est pressée fermement contre la jonction du métal, à la suite de quoi elle chauffe et fait fondre la soudure.
Brûleur à gaz
La torche est le type d'équipement le plus polyvalent pour chauffer le poste de soudure. Cette catégorie comprend également les chalumeaux alimentés au kérosène ou à l'essence.
Il existe plusieurs variétés de chalumeaux à gaz de brasage au cuivre, des modèles haute performance aux appareils électroménagers:
- avec récipient jetable;
- utiliser un ballon stationnairetaper;
- chalumeaux oxyacétyléniques qui constituent des ensembles complets pour souder les tuyaux en cuivre.
Par puissance, les brûleurs sont classés comme suit:
- pour le chauffage des métaux et le brasage tendre (ménage);
- pour les travaux de soudure tendre et dure (semi-professionnel);
- pour le brasage (professionnel).
L'utilisation d'un sécheur à température ambiante permet de souder avec de la soudure fusible. Cet outil est capable de souffler de l'air chaud jusqu'à 650℃.
Variétés de flux
Pour la formation d'un joint de raccordement de haute qualité et fiable, l'utilisation de flux est d'une grande importance. C'est une composition qui favorise un bon étalement de la soudure, tout en nettoyant la surface de la pièce des oxydes et des salissures. Une fonction importante du flux est de protéger contre la pénétration d'oxygène à l'endroit de la soudure, ce qui augmente considérablement l'adhérence de la soudure à la surface métallique.
Selon la teneur en substances actives, le flux pour le brasage du cuivre peut être des variétés suivantes:
- acide;
- sans acide;
- activé;
- anti-corrosion.
Pour créer une liaison solide, le flux doit répondre à plusieurs exigences:
- La densité et la viscosité de la composition doivent être inférieures à celles de la soudure.
- Le flux appliqué, quel que soit son type, doit être uniformément réparti sur toute la surface du joint.
- Dissoudre efficacement le film d'oxyde, empêchant sa réapparitionsur le produit.
- La composition ne doit pas être détruite par des températures élevées.
- Capacité à souder sur les surfaces horizontales et les joints verticaux.
- Et, bien sûr, pour aider à créer une apparence soignée de la couture de connexion. Le processus de brasage du cuivre avec de l'argent est le plus efficace lors de l'utilisation de flux, qui comprennent des fluorures de potassium et de bore.
Types de soudure
Comme soudure pour le brasage du cuivre, certains métaux purs, ainsi que leurs alliages, peuvent être utilisés. Pour créer un contact fiable, la soudure doit bien mouiller le métal de base, sinon il ne sera pas possible de souder.
Le point de fusion de la soudure est inférieur à celui des métaux à assembler, mais supérieur à celui auquel le joint sera solide.
Soudures fusibles
Les soudures fusibles (douces) sont fondues jusqu'à 450 ℃. Ce groupe comprend des matériaux constitués de plomb et d'étain dans diverses proportions. Le cadmium, le bismuth, l'antimoine peuvent être ajoutés pour conférer à la composition des propriétés particulières.
Les soudures étain-plomb ne sont pas très résistantes, elles ne sont donc presque jamais utilisées pour souder des pièces à forte charge ou fonctionnant à des températures supérieures à 100 ℃.
Soudures réfractaires
Ce groupe comprend les soudures à base d'argent et de cuivre. Les soudures cuivre-zinc sont utilisées pour assembler des pièces soumises à une charge statique, car elles présentent une certaine fragilité.
Le processus de brasage du cuivre avec du laiton est réalisé à l'aide d'une soudure dure cuivre-phosphore.
Les types de soudures à l'argent font partie des matériaux de la plus haute qualité. De tels alliages peuvent contenir, en plus de l'argent, du zinc et du cuivre. Ces soudures sont utilisées pour assembler des pièces qui fonctionnent dans des conditions de chocs et de vibrations.
Erreurs de soudure inacceptables
La raison de la connexion de mauvaise qualité de deux pièces est le plus souvent la hâte, vous devez donc vous rappeler de contrôler les bords du produit pour l'absence de petits objets étrangers qui peuvent se former après la coupe.
Lors de l'application du flux, essayez de ne pas manquer la moindre surface, car tout défaut peut entraîner un mauvais contact. Si une partie de la surface est légèrement chauffée, cela conduira à une faible fusion des deux métaux. Une surchauffe peut faire brûler le flux et former des scories ou de l'oxyde sur le site de soudure, affectant la fiabilité de la soudure.
Le soudage du cuivre n'est pas difficile, même pour un débutant. L'essentiel est de respecter strictement toutes les étapes technologiques, sans oublier les mesures de sécurité lors du travail avec des éléments combustibles.
