Le brasage sous vide de l’aluminium est largement utilisé dans la production industrielle. Comment s’effectue le brasage de l’aluminium et des alliages d’aluminium ? Le Shanghai Nonferrous Network suivant vous présentera les méthodes de brasage de l'aluminium et des alliages d'aluminium.
Le brasage sous vide des alliages d'aluminium est réalisé sous vide poussé. Après un nettoyage soigneux, la surface de l'alliage d'aluminium n'est pas facile à former un film d'oxyde épais sous vide et dans des conditions de température élevée. Le matériau de brasage peut mouiller la surface du métal de base sans agent de brasage pour atteindre l'objectif de brasage. La température de brasage sous vide de l'alliage d'aluminium est supérieure à la ligne liquidus du matériau de brasage et inférieure à la ligne solidus du matériau parent. Pendant le brasage, le matériau de brasage fond à l'état liquide tandis que le matériau parent reste à l'état solide.
Le brasage sous vide de l'aluminium présente certaines particularités par rapport au brasage sous vide d'autres métaux. Le magnésium métallique est souvent utilisé comme activateur pour le brasage sous vide de l'aluminium et des alliages d'aluminium. Parmi les activateurs métalliques capables d'accélérer le brasage de l'aluminium, le Mg a une pression de vapeur élevée et s'évapore facilement sous vide, ce qui contribue à éliminer l'Al2O3. Il est également relativement bon marché et est donc devenu un activateur couramment utilisé dans le brasage sous vide des alliages d'aluminium. Les activateurs métalliques sont des éléments ayant une pression de vapeur plus élevée et une plus grande affinité pour l'oxygène que l'aluminium, comme l'antimoine, le bismuth, le magnésium, etc.
Le magnésium peut être utilisé comme activateur directement sur la pièce sous forme de particules, ou introduit dans la zone de brasage sous forme de vapeur, ou ajouté au métal d'apport de brasage aluminium-silicium en tant qu'élément d'alliage.
La quantité de magnésium ajoutée au métal d’apport de brasage a un effet significatif sur la mouillabilité du métal d’apport de brasage. À mesure que la quantité de magnésium augmente, le coefficient d’écoulement du métal d’apport de brasage augmente. Cependant, à mesure que la teneur en magnésium augmente, le métal d'apport de brasage intensifie également la dissolution de l'aluminium, due à la formation de l'eutectique ternaire Al-Mg-Si ; et si la teneur en magnésium est trop élevée, le métal d'apport de brasage est facile à perdre et à endommager la surface de la soudure. En ce qui concerne le fabricant de profilés en aluminium, le ωMg du métal d'apport de brasage est de préférence compris entre 1,0 % et 1,5 %. Des études ont montré que lors de l'ajout de bismuth avec une fraction massique d'environ 0,1 % tout en ajoutant du magnésium au métal d'apport de brasage aluminium-silicium, la quantité de magnésium ajoutée au métal d'apport de brasage peut être réduite, la tension superficielle du métal d'apport de brasage peut être réduite, la mouillabilité peut être améliorée et les exigences de vide peuvent être réduites.
Le brasage sous vide de l'aluminium convient aux joints bout à bout, aux joints de type T et aux joints similaires, car ces joints sont plus ouverts et le film d'oxyde dans l'espace est facile à enlever. Le film d’oxyde dans le joint à recouvrement est plus difficile à enlever, ce n’est donc pas recommandé.
La capacité d'étalement du matériau de brasage lors du brasage sous vide est pire que celle lors du brasage par immersion, c'est pourquoi un espace de brasage plus grand doit être utilisé.
Le processus de brasage sous vide de l’aluminium est fondamentalement le même que celui du brasage sous vide d’autres métaux. Cependant, étant donné que l'élimination du film dépend de l'action de l'activateur de magnésium, pour les soudures à structures complexes, afin de garantir que le matériau de base obtient la pleine action de la vapeur de magnésium, des mesures de protection supplémentaires locales sont souvent prises, c'est-à-dire que la soudure est d'abord placée dans une boîte en acier inoxydable (collectivement appelée boîte de traitement), puis placée dans un four sous vide pour le chauffage et le brasage, ce qui peut améliorer considérablement la qualité du brasage. Si nécessaire, une petite quantité de particules de magnésium pur peut être ajoutée à la boîte pour renforcer l'effet. La surface des pièces en aluminium brasées sous vide est lisse, le cordon de brasage est dense et aucun nettoyage n'est requis après le brasage.
Le brasage sous vide a ouvert une nouvelle voie pour le brasage sans flux de l'aluminium et amélioré la qualité des produits de brasage, mais il présente également certains inconvénients, principalement : un équipement complexe, un coût de production élevé et une technologie de maintenance difficile du système sous vide ; de la vapeur de magnésium se dépose sur la paroi du four, l'écran d'isolation thermique et le système de vide, affectant les performances de fonctionnement de l'équipement, nécessitant un nettoyage et un entretien fréquents ; il repose sur le chauffage par rayonnement, avec une vitesse lente et une mauvaise uniformité, en particulier pour les soudures grandes et complexes, ce phénomène est plus important, il convient donc aux soudures de plus petite taille et de structure plus simple.
