Remarque importante en matière de santé et de sécurité : Ceci est un texte archivé de 2018. année, et non des instructions modernes pour le soudage, le brasage, la préparation de produits chimiques ou le travail avec une flamme nue. Les processus décrits peuvent inclure des acides forts, des solvants inflammables et toxiques, des solvants corrosifs, des gaz dangereux, du plomb, du cadmium et d’autres métaux lourds, des surfaces chaudes, de l’électricité, des cylindres sous pression et des risques d’incendie et d’explosion. Ne préparez pas de solutions et de pâtes historiques selon les recettes du texte et ne chauffez pas de revêtements ou de métaux inconnus. L’évaluation des matériaux, la sélection d’un système sans plomb ou autre système approprié, l’extraction locale, la protection de la peau, des yeux et des organes respiratoires, les mesures de prévention des incendies, le stockage des produits chimiques et l’élimination des résidus doivent être déterminés par des personnes qualifiées conformément aux fiches de données de sécurité, à la documentation du fabricant et aux règles applicables. Les connexions à des fins porteuses, électriques, de gaz, de plomberie, alimentaires, médicales ou à d’autres fins critiques pour la sécurité nécessitent des spécifications et un contrôle professionnels.
Le soudage, le brasage et la vente de produits chimiques ou d’accessoires de transformation des métaux ne font pas partie de la nouvelle offre publique de Savo Kusić. L’accent actuel est sur les fenêtres en bois, fenêtres en bois-aluminium, fenêtres personnalisées et portes. Pour un projet de fenêtre ou de porte, vous pouvez envoyer demande de devis.
Assemblage de pièces métalliques
Jusqu’à présent, nous avons coupé, reconstitué, limé et percé des objets. Une autre opération de travail est l’assemblage de pièces métalliques.
Ce groupe d’opérations de travail est divisé en deux types de jointures : les jointures séparables et non séparables. On entend par là la séparation des objets interconnectés sans détruire leurs connexions (par exemple, en retirant une vis on sépare les pièces) et la séparation avec destruction de leurs connexions. Ce dernier comprend le soudage et le brasage. Entre les connexions séparables et non séparables, il y a une connexion réalisée avec des rivets.
La séparation des pièces reliées par des rivets se fait en détruisant les rivets.
Liens incassables
Voyons d’abord les opérations de travail nécessaires pour réaliser des liens inséparables. Ces opérations incluent le soudage. Un examen professionnel est requis pour effectuer cette procédure. Les machines à souder se trouvent généralement dans les équipements d’atelier, et on les trouve difficilement parmi les outils ménagers.
L’essence du soudage est que pendant le soudage, non seulement les électrodes, c’est-à-dire les baguettes de soudage contenant du matériau supplémentaire, mais également des parties de la pièce à usiner fondent. Ceci est réalisé si les connexions sont chauffées à l’aide d’un appareil autogène. La connexion peut également être réalisée par soudure électrique.
L’essence de la soudure est que deux objets préparés sont assemblés par soudure à l’aide d’un alliage fondu, la soudure. La différence la plus importante entre le soudage et le brasage est que les joints des objets ne fondent pas lors du soudage. Le soudage nécessite une température nettement plus basse et seulement quelques outils, accessoires et matériaux (Figure 1, partie supérieure).
Pour fusionner deux éléments, il est important de connaître le but du nouvel élément. La résistance du matériau soudé est déterminée par : la méthode d’assemblage et les dimensions, l’écart du joint à souder, la propriété, la résistance des alliages et la qualité de la soudure.
Figure 1 — Accessoires de soudure et représentations historiques des formes de joints
Les compositions de pièces préparées pour le brasage peuvent être : émoussées, inclinées, pliées, en « queue d’aronde » et renforcées. La largeur du recouvrement doit être comprise entre une et trois fois l’épaisseur de la pièce. Il est nécessaire de laisser un espace entre les pièces pour que la soudure fondue le remplisse.
Nous devons traiter au mieux les surfaces de jonction afin que la soudure fondue remplisse complètement les espaces entre elles. Les façons de dimensionner correctement les pièces sont présentées dans la moitié inférieure de l’image d’esquisse 1. Ces quelques connexions répondent à nos besoins dans la maison.
Élimination des oxydes et des graisses
Au contact de l’oxygène de l’air à la surface des métaux, à l’exception des métaux précieux, une couche d’oxyde se forme - la rouille.
Cette couche doit être retirée avant de souder avec une brosse métallique, une lime à gratter, une toile émeri (papier de verre) ou un agent chimique connu.
L’utilisation d’agents chimiques, d’urines à base d’acides sulfurique, nitrique et sodium a été élargie. Ces acides et solutions acides sont capables d’éliminer la couche d’oxyde, non seulement avant la rupture, mais également la couche formée lors du brasage.
Nous sélectionnons le produit antirouille en fonction des propriétés du métal. Par exemple pour l’acier et ses alliages nous utilisons l’acide sulfurique, l’acide de sodium, l’acide phosphorique et leurs solutions. Pour nettoyer le cuivre, le nickel et ses alliages, nous utilisons une solution d’acide sulfurique. L’acide sonique est le plus souvent utilisé. Si l’article est plus rouillé, nous utilisons une solution d’acide nitrique. Après avoir nettoyé la rouille, nous éliminons immédiatement l’acide, car si nous ne l’enlevons pas, la couche d’oxyde se formera à nouveau. La surface que nous préparons pour la soudure sera plus facilement nettoyée de la graisse si nous la lavons avec de l’essence pure.
Les déclarations historiques précédentes sur le travail avec l’acide sulfurique, nitrique, sodium et phosphorique et le lavage avec de l’essence pure ne doivent pas être appliquées comme instructions domestiques. Ne mélangez pas d’acides, n’utilisez pas d’essence comme dégraissant et n’utilisez pas d’évaluation chimique, de ventilation, d’équipement, de stockage et de procédures appropriées en cas de déversements et de déchets.
Fondoirs
Les solvants utilisés lors du brasage sont divisés en inorganiques et organiques. Un solvant à base de matériaux inorganiques est bien connu sous le nom de nischador - un sel blanc soluble dans l’eau. L’acide sonique obtenu à partir de cette solution convertit les oxydes formés en chlorures. Nišador nettoie également les surfaces du fer à souder.
Le chlorure de zinc est un sel blanc qui se dissout également facilement dans l’eau. A la température de soudure, avec l’humidité de l’air, il crée un gaz d’acide sodium, qui transforme les oxydes créés en chlorures. Le chlorure de zinc est le flux le plus efficace pour le brasage tendre. Son inconvénient est qu’il absorbe facilement les liquides, son utilisation est donc limitée. Il absorbe l’eau de solvant résiduelle du site de soudure et le gaz acide sodium généré provoque une corrosion ultérieure. Ces phénomènes se produisent principalement sur le fer, le cuivre et les alliages de cuivre.
Nous utilisons rarement du chlorure de zinc ou du chlorure d’ammoniac. Un mélange des deux sels est le plus couramment utilisé. Le rapport entre la quantité des deux sels détermine le point de fusion du mélange, ce qui dicte son utilisation.
Fluide et pâte à souder
Lors du soudage avec de la soudure tendre, nous utilisons du liquide à souder comme flux. Dissoudre les morceaux d’étain dans l’acide sulfurique. Cette solution contient environ 50% chlorure de zinc.
La pâte à souder la plus simple est obtenue en mélangeant du liquide à souder avec de l’amidon. Une autre recette demande un mélange obtenu en mélangeant 10 g de chlorure d’ammonium et 90 g d’huile minérale sans acide. La pâte à souder est également obtenue en mélangeant 25 g de chlorure d’ammonium avec 100 g de vaseline à une température de 75°C.
Nous obtenons de l’huile à souder si nous ajoutons environ 40% de glycérine à la solution de chlorure d’ammoniaque.
Le solvant de colophane borique et de chlorure d’ammonium est un agent de transition vers les flux à base organique. Il s’agit, par exemple, d’un mélange de 25 parties de chlorure d’ammoniac, de 15 parties de suif de bœuf et de 15 parties d’huile.
Les recettes d’acides, de chlorure de zinc, de chlorure d’ammonium, de pâtes, d’huiles et de solvants de cette page sont conservées à titre de contenu historique uniquement. Ne les préparez pas et ne changez pas leur rapport à ce texte ; utilisez uniquement des produits clairement marqués et compatibles pour un usage spécifique, avec une fiche de données de sécurité et des mesures de protection déterminées par des professionnels.
Le calafonium est utilisé depuis des temps immémoriaux comme solvant à base de matière organique. Il possède un pouvoir oxydant relativement faible, qui ne permet qu’un brasage lent et un nettoyage mécanique détaillé de la zone de soudure. L’avantage de la colophane est que ses résidus sur le métal ne provoquent pas de corrosion.
Le point de fusion des soudures tendres est inférieur à 500°C. Ils contiennent des métaux lourds comme l’étain, le plomb, le cadmium, etc. Pour l’artisan amateur, l’étain de ferblantier est le plus adapté, il se décline en différentes qualités, selon qu’il contient de l’étain 25%, 50% et 75%. À mesure que la quantité d’étain augmente, son point de fusion diminue. Les alliages de plomb et d’étain durcissent lentement après le soudage. La soudure plomb-cadmium remplace la soudure à l’étain de plusieurs manières.
Fer à souder
La soudure courante pour les artisans amateurs consiste à souder avec un fer à souder, tandis que la soudure tendre est moins courante.
La tête en cuivre du fer à souder peut être chauffée de plusieurs manières : sur la flamme du four, en utilisant de l’électricité et sur la flamme nue de l’essence et du gaz.
Chauffer le fer à souder avec de l’énergie thermique de l’extérieur est moins utile car le fer à souder dégage de la chaleur très rapidement, en 1-1,5 minut, mais son avantage est qu’il peut être utilisé n’importe où. Les fers à souder électriques peuvent être connectés au secteur. Avec eux, vous pouvez souder en continu avec régulation thermique. Le fer à souder 200-500W est le plus utilisé. Ces derniers temps, il est possible d’obtenir des fers à souder à très faible puissance, des “fers à souder crayon” à faible courant.
La taille du fer à souder dépend de la taille de la surface de soudure, ainsi que de l’épaisseur de la pièce.
Les fers à souder ne conviennent pas pour souder des objets grands et épais car le chauffage de telles surfaces nécessite une température supérieure à 500°C. Dans de tels cas, une lampe à souder à essence (lampe volante) est principalement utilisée.
Exemple de fer à souder manuel à gaz
Flux de soudure
Avant de souder, nous devons préparer la pièce à souder et nettoyer le fer à souder. Immédiatement avant le soudage, nous enduisons la surface de liquide à souder afin d’éliminer la couche d’oxyde qui se forme lors du soudage et permet à la feuille de se détacher facilement. Chauffez le fer à souder nettoyé à une certaine température, puis appuyez sur la soudure avec sa panne. La soudure fond sous l’influence de la chaleur et adhère à la pointe du fer à souder, elle peut donc être transférée vers le site de soudure. Nous le gardons à cet endroit jusqu’à ce que les pièces soient chauffées à la température requise et que la soudure fondue remplisse le joint entre elles. Un fer à souder fortement surchauffé fait fondre une plus grande quantité de soudure, ce qui rend difficile une fusion uniforme. Si, au contraire, la température du fer à souder est basse, il ne chauffe pas suffisamment le lieu de soudure et la tôle refroidit rapidement.
L’étain s’oxyde à haute température. Les oxydes brisent l’uniformité de la liaison et réduisent ainsi sa résistance.
Nous devons faire attention. et sur le guidage uniforme et unidimensionnel du fer à souder. La dernière étape du soudage consiste à nettoyer les surfaces soudées des restes de liquide de soudure. La rétention de ce liquide provoque une corrosion ultérieure du métal autour de la soudure.
Ces derniers temps, diverses soudures combinées sous la forme d’un conducteur - fil à souder sont vendues.
Le brasage avec des soudures ayant un point de fusion supérieur à 500°C est appelé brasage dur, que nous appliquons lorsque le brasage tendre avec une feuille d’étain ne nous fournit pas une connexion suffisamment solide de l’objet, qui est utilisé à une température plus élevée et une charge mécanique plus élevée. Pour la soudure il faut prévoir :
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Une source de chaleur (lampe à souder à essence, torche) utilisée pour faire fondre l’étain et chauffer les pièces à assembler.
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Sélection appropriée de soudure de qualité appropriée.
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Agent pour éliminer les oxydes et protéger le site de soudure et son substrat de la corrosion lors du brasage.
Les exigences de travail sont les mêmes que pour le soudage avec de la brasure tendre. Il vous suffit de choisir la source de chaleur, le liquide de soudure et la soudure en fonction de la résistance et de la température plus élevée.
Moyens et méthodes de brasage dur
La soudure avec un fer à souder n’est pas possible avec une soudure dure, car la pointe en cuivre du fer à souder ramollirait au-dessus de 500°C, de plus, sa chaleur accumulée et émise est insuffisante pour cette soudure. Au lieu d’un fer à souder, on utilise une lampe à essence pour le soudage et différents brûleurs dans lesquels nous brûlons des mélanges gazeux. Cela garantit déjà une chaleur et des performances thermiques adéquates.
Les mélanges de gaz les plus couramment utilisés dans les brûleurs sont le gaz d’éclairage et l’oxygène, l’acétylène et l’oxygène, et l’hydrogène et l’oxygène.
Le mélange et l’utilisation de gaz combustibles avec de l’oxygène, des lampes à essence et d’autres brûleurs ouverts comportent un risque d’incendie, d’explosion, de retour de flamme, de brûlures et de produits de combustion nocifs. Cette description historique n’est pas suffisante pour le choix, le raccordement ou l’utilisation de tels équipements ; le travail doit être confié à une personne formée dans une zone convenablement sécurisée.
Dans l’industrie de la bijouterie, un chalumeau en forme de tube est largement utilisé, qui permet de souffler sur la pièce sur la flamme d’une lampe à alcool.
La résistance à la déchirure d’une soudure dure appropriée peut atteindre50 kg/mm2(c’est avec de la soudure tendre10 kg/mm2). Le cuivre est le métal de brasage le plus important souvent utilisé pour l’alliage, avec : l’étain, l’étain, le phosphore, l’argent, l’or, le platine et le cadmium. En utilisant un certain nombre d’alliages, des soudures de différentes qualités, points de fusion, couleurs, résistances et résistances à la corrosion peuvent être produites. Parmi les soudures standardisées, on peut choisir une soudure du pourcentage de composition, du point de fusion et de la pureté souhaités.
Les artisans à domicile utilisent généralement un alliage de cuivre et de zinc (laiton) qu’ils utilisent pour souder des articles en acier, en cuivre, en alliage de cuivre, en nickel, en alliage de nickel et en acier résistant aux acides. Par exemple, en laiton avec un numéro1marques fSr42contient41-43%le cuivre et56-58%zinc, et son point de fusion est845°C. Marques de soudure fSr85nombre5contient84-86% cuivre,13-16%zinc,0,2-0,4%de silicium, et son point de fusion est1020°C.
Pour l’argent étain, qui est un alliage d’argent, de cuivre, de zinc, on peut dire qu’il convient au soudage de presque tous les objets, à l’exception de l’aluminium, du magnésium et du titane, ainsi que des métaux dont le point de fusion est inférieur à720°C.
Les flux ont pour fonction de diluer et de dissoudre les oxydes métalliques et de protéger le joint de soudure de l’oxydation à la température de brasage. Il est important qu’ils n’attaquent pas le matériau soudé, qu’ils restent à la surface de la solution métallique et qu’ils puissent être facilement retirés du point de soudure.
Les fondoirs sont, par ex. acide borique, borax, hydrogénophosphate-ammoniac, bicarbonate de sodium, silicate de sodium, bromure de sodium et bromure de potassium. Ces matériaux présentent une activité différente à différentes températures.
À la maison, nous pouvons utiliser du borax avec nos soudures avec des résultats satisfaisants, qui est un produit chimique utilisé par les photographes. Mélangé avec un peu d’eau, il est utilisé à l’état de bouillie.
Suivons maintenant les performances du brasage dur sur un exemple pratique. Nous sommes chargés d’assembler le squelette d’un chapeau de lampe sur pied à partir de fil de fer que nous recouvrirons ensuite de parchemin ou de soie. A l’aide d’un gabarit, d’un tuyau ou d’un récipient, nous réalisons une forme circulaire des anneaux inférieur et supérieur à partir du fil coupé, épaisseur 1,5-2,5 mm. Après cela, nous avons coupé le raidisseur dans des morceaux de fil droit 3-4 pour façonner la coque du coupé.
Après ces actions, on procède à la soudure, pour laquelle il est préférable d’utiliser une lampe à gaz. Nous utiliserons de la soudure en laiton et, comme liquide de soudure, du borax mélangé à une petite quantité d’eau pour obtenir une pâte. Nous posons les fils pliés et interconnectés sur une brique afin que le point de soudure ne repose pas sur la brique, mais pende librement. Nous mettons une petite quantité de borax pâteux aux extrémités du fil. Maintenant, nous chauffons l’endroit à souder, jusqu’à ce qu’il atteigne une lueur rouge foncé lorsque le borax fond également. Si nous apportons maintenant la soudure en laiton, sous la forme d’une tige ou d’une plaque, au point de soudure et la plongeons dans le borax fondu sans interrompre le chauffage, une goutte fondra de la soudure dure. Si la température du fil de fer chauffé est supérieure à la température de fusion de la soudure, la gouttelette fondue se répandra et brillera. La soudure se solidifiera rapidement une fois la flamme retirée.
L’exemple pratique précédent avec une lampe à essence, une brique, du borax et chauffer du métal à incandescence ne doit pas être réalisé selon ce texte d’archive. Un lieu de travail dédié, une source de chaleur, une ventilation et un échappement contrôlés, une protection contre l’incendie et les brûlures, une connaissance de la composition exacte du matériel de base et supplémentaire et une gestion professionnelle de la procédure sont requis.
De la même manière, nous devrions souder les raidisseurs temporairement fixés, si les anneaux ont été réalisés auparavant. Une fois la soudure terminée, nous pouvons retirer le borax vitreux refroidi avec de fins coups de marteau.