Certaines brasures se présentent sous la forme de trifoils, des feuilles stratifiées d’un support revêtu d’une couche de brasage de chaque côté. Le métal central est souvent du cuivre; son rôle est de servir de support pour l’alliage, d’absorber les contraintes mécaniques dues par exemple à la dilatation thermique différentielle de matériaux différents (par exemple une pointe en carbure et un support en acier), et d’agir comme barrière de diffusion (par exemple pour arrêter la diffusion de l’aluminium du bronze d’aluminium à l’acier lors du brasage de ces deux éléments).

Familles de brasagedit

Les alliages de brasage forment plusieurs groupes distincts; les alliages d’un même groupe ont des propriétés et des utilisations similaires.

• Métaux purs

Non alliés. Métaux souvent nobles – argent, or, palladium.

• Ag-Cu

Argent-cuivre. Bonnes propriétés de fusion. L’argent améliore le flux. Alliage eutectique utilisé pour le brasage au four. Alliages riches en cuivre sujets à la fissuration sous contrainte par l’ammoniac.

• Ag-Zn

Argent-zinc. Similaire au Cu-Zn, utilisé dans les bijoux en raison de sa teneur élevée en argent, de sorte que le produit est conforme au poinçonnage. La couleur correspond à l’argent et elle résiste aux liquides de nettoyage de l’argent contenant de l’ammoniac.

• Cu-Zn (laiton)

Cuivre-zinc. Usage général, utilisé pour l’assemblage de l’acier et de la fonte. Résistance à la corrosion généralement insuffisante pour le cuivre, le bronze au silicium, le cuivre-nickel et l’acier inoxydable. Raisonnablement ductile. Pression de vapeur élevée due au zinc volatil, impropre au brasage au four. Alliages riches en cuivre sujets à la fissuration sous contrainte par l’ammoniac.

• Ag-Cu-Zn

Argent-cuivre-zinc. Point de fusion inférieur à Ag-Cu pour la même teneur en Ag. Combine les avantages de l’Ag-Cu et du Cu-Zn. À plus de 40% de Zn, la ductilité et la résistance diminuent, de sorte que seuls les alliages à faible teneur en zinc de ce type sont utilisés. À plus de 25% de zinc, moins de phases ductiles cuivre-zinc et argent-zinc apparaissent. Une teneur en cuivre supérieure à 60% donne une résistance réduite et un liquidus supérieur à 900 ° C. Une teneur en argent supérieure à 85% donne une résistance réduite, un liquidus élevé et un coût élevé. Alliages riches en cuivre sujets à la fissuration sous contrainte par l’ammoniac. Les brasures riches en argent (au-dessus de 67,5% Ag) sont caractérisables et utilisées en bijouterie; les alliages à faible teneur en argent sont utilisés à des fins d’ingénierie. Alliages avec un rapport cuivre-zinc d’environ 60:40 contiennent les mêmes phases que le laiton et correspondent à sa couleur; elles sont utilisées pour l’assemblage du laiton. Une petite quantité de nickel améliore la résistance et la résistance à la corrosion et favorise le mouillage des carbures. L’ajout de manganèse et de nickel augmente la ténacité à la rupture. L’ajout de cadmium donne des alliages Ag-Cu-Zn-Cd avec une fluidité et un mouillage améliorés et un point de fusion plus bas; cependant, le cadmium est toxique. L’ajout de boîtes de conserve joue principalement le même rôle.

• Cu-P

Cuivre-phosphore. Largement utilisé pour le cuivre et les alliages de cuivre. Ne nécessite pas de flux pour le cuivre. Peut également être utilisé avec de l’argent, du tungstène et du molybdène. Alliages riches en cuivre sujets à la fissuration sous contrainte par l’ammoniac.

• Ag-Cu-P

Comme Cu-P, avec un débit amélioré. Mieux pour les écarts plus importants. Plus ductile, meilleure conductivité électrique. Alliages riches en cuivre sujets à la fissuration sous contrainte par l’ammoniac.

• Au-Ag

Or-argent. Métaux nobles. Utilisé dans les bijoux.

• Au-Cu

Or-cuivre. Série continue de solutions solides. Mouiller facilement de nombreux métaux, y compris les réfractaires. Plages de fusion étroites, bonne fluidité. Fréquemment utilisé dans les bijoux. Les alliages contenant 40 à 90% d’or durcissent au refroidissement mais restent ductiles. Le nickel améliore la ductilité. L’argent abaisse le point de fusion mais aggrave la résistance à la corrosion. Pour maintenir la résistance à la corrosion, l’or doit être maintenu au-dessus de 60%. La résistance à haute température et la résistance à la corrosion peuvent être améliorées par un alliage supplémentaire, par exemple avec du chrome, du palladium, du manganèse et du molybdène. Le vanadium ajouté permet de mouiller les céramiques. L’or-cuivre a une faible pression de vapeur.

• Au-Ni

Or-Nickel. Série continue de solutions solides. Plage de fusion plus large que les alliages Au-Cu mais meilleure résistance à la corrosion et mouillage amélioré. Fréquemment allié à d’autres métaux pour réduire la proportion d’or tout en conservant ses propriétés. Le cuivre peut être ajouté pour réduire la proportion d’or, le chrome pour compenser la perte de résistance à la corrosion et le bore pour améliorer le mouillage altéré par le chrome. En général, pas plus de 35% de Ni n’est utilisé, car les rapports Ni / Au plus élevés ont une plage de fusion trop large. Basse pression de vapeur.

• Au-Pd

Or-Palladium. Résistance à la corrosion améliorée par rapport aux alliages Au-Cu et Au-Ni. Utilisé pour assembler des superalliages et des métaux réfractaires pour des applications à haute température, par exemple des moteurs à réaction. Coûteux. Peut être remplacé par des brasures à base de cobalt. Basse pression de vapeur.

• Pd

Palladium. Bonne performance à haute température, haute résistance à la corrosion (inférieure à l’or), haute résistance (supérieure à l’or). généralement allié au nickel, au cuivre ou à l’argent. Forme des solutions solides avec la plupart des métaux, ne forme pas d’intermétalliques fragiles. Basse pression de vapeur.

• Ni

Alliages de nickel, encore plus nombreux que les alliages d’argent. Haute résistance. Coût inférieur à celui des alliages d’argent. Bonne performance à haute température, bonne résistance à la corrosion dans des environnements modérément agressifs. Souvent utilisé pour les aciers inoxydables et les alliages résistants à la chaleur. Fragilisé par le soufre et certains métaux à point de fusion inférieur, par exemple le zinc. Le bore, le phosphore, le silicium et le carbone abaissent le point de fusion et se diffusent rapidement en métaux communs. Cela permet un brasage par diffusion et permet d’utiliser le joint au-dessus de la température de brasage. Les borures et les phosphures forment des phases cassantes. Les préformes amorphes peuvent être réalisées par solidification rapide.

• Co

Alliages de cobalt. Bonne résistance à la corrosion à haute température, alternative possible aux brasures Au-Pd. Faible ouvrabilité à basse température, préformes préparées par solidification rapide.

• Al-Si

Aluminium-silicium. Pour le brasage de l’aluminium.

• Alliages actifs

Contenant des métaux actifs, par exemple du titane ou du vanadium. Utilisé pour le brasage de matériaux non métalliques, par exemple du graphite ou de la céramique.

Rôle des éléments

élément	rôle	volatilité	résistance à la corrosion	coût	incompatibilité	description
Argent	structural, mouillant	volatil		cher		Améliore l’écoulement capillaire, améliore la résistance à la corrosion des alliages moins nobles, aggrave la résistance à la corrosion de l’or et du palladium. Relativement cher. Pression de vapeur élevée, problématique dans le brasage sous vide. Mouille le cuivre. Ne mouille pas le nickel et le fer. Réduit le point de fusion de nombreux alliages, y compris l’or-cuivre.
Cuivre	structure					ammoniac	Bonnes propriétés mécaniques. Souvent utilisé avec de l’argent. Dissout et mouille le nickel. Se dissout quelque peu et mouille le fer. Alliages riches en cuivre sensibles à la fissuration sous contrainte en présence d’ammoniac.
Zinc	structural, fondant, mouillant	volatile	faible	bon marché	Ni	Abaisse le point de fusion. Souvent utilisé avec du cuivre. Sensible à la corrosion. Améliore le mouillage des métaux ferreux et des alliages de nickel. Compatible avec l’aluminium. Tension de vapeur élevée, produit des vapeurs quelque peu toxiques, nécessite une ventilation; très volatile au-dessus de 500 ° C. À des températures élevées peut bouillir et créer des vides. Sujettes à la lixiviation sélective dans certains environnements, ce qui peut provoquer une défaillance articulaire. Des traces de bismuth et de béryllium ainsi que de l’étain ou du zinc dans la brasure à base d’aluminium déstabilisent le film d’oxyde sur l’aluminium, facilitant son mouillage. Haute affinité pour l’oxygène, favorise le mouillage du cuivre dans l’air par réduction du film superficiel d’oxyde cuivreux. Moins un tel avantage dans le brasage au four sous atmosphère contrôlée. Fragilise le nickel. Des niveaux élevés de zinc peuvent entraîner un alliage fragile. Sujettes à la corrosion interfaciale au contact de l’acier inoxydable dans des environnements humides et humides. Ne convient pas au brasage au four en raison de la volatilité.
Aluminium	structural, actif				Fe	Base habituelle pour le brasage de l’aluminium et de ses alliages. Fragilise les alliages ferreux.
Gold	structural, wetting		excellent	very expensive		Excellent corrosion resistance. Very expensive. Wets most metals.
Palladium	structural		excellent	very expensive		Excellent corrosion resistance, though less than gold. Higher mechanical strength than gold. Good high-temperature strength. Very expensive, though less than gold. Rend le joint moins susceptible de tomber en panne en raison de la pénétration intergranulaire lors du brasage d’alliages de nickel, de molybdène ou de tungstène. Augmente la résistance à haute température des alliages à base d’or. Améliore la résistance à haute température et la résistance à la corrosion des alliages or-cuivre. Forme des solutions solides avec la plupart des métaux d’ingénierie, ne forme pas d’intermétalliques fragiles. Haute résistance à l’oxydation à haute température, en particulier les alliages Pd-Ni.
Cadmium	structural, mouillant, fondant	volatil			toxique	Abaisse le point de fusion, améliore la fluidité. Toxique. Produit des fumées toxiques, nécessite une ventilation. Haute affinité pour l’oxygène, favorise le mouillage du cuivre dans l’air par réduction du film superficiel d’oxyde cuivreux. Moins un tel avantage dans le brasage au four sous atmosphère contrôlée. Permet de réduire la teneur en argent des alliages Ag-Cu-Zn. Remplacé par de l’étain dans des alliages plus modernes. Dans l’UE depuis décembre 2011 autorisé uniquement pour un usage aérospatial et militaire.
Plomb	structural, fondant						Abaisse le point de fusion. Toxique. Produit des fumées toxiques, nécessite une ventilation.
Étain	structural, fondant, mouillant							Abaisse le point de fusion, améliore la fluidité. Élargit la plage de fusion. Peut être utilisé avec du cuivre, avec lequel il forme du bronze. Améliore le mouillage de nombreux métaux difficiles à mouiller, par exemple les aciers inoxydables et le carbure de tungstène. Des traces de bismuth et de béryllium ainsi que de l’étain ou du zinc dans la brasure à base d’aluminium déstabilisent le film d’oxyde sur l’aluminium, facilitant son mouillage. Faible solubilité dans le zinc, ce qui limite sa teneur en alliages contenant du zinc.
Bismuth	trace additive					Lowers melting point. May disrupt surface oxides. Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting.
Beryllium	trace additive				toxic	Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting.
Nickel	structural, mouillant		élevé		Zn, S	Résistant à la corrosion. Empêche l’écoulement de la masse fondue. L’ajout aux alliages or-cuivre améliore la ductilité et la résistance au fluage à des températures élevées. Ajout à l’argent permet le mouillage des alliages argent-tungstène et améliore la force de liaison. Améliore le mouillage des brasures à base de cuivre. Améliore la ductilité des brasures or-cuivre. Améliore les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion des brasures argent-cuivre-zinc. La teneur en nickel compense la fragilité induite par la diffusion de l’aluminium lors du brasage d’alliages contenant de l’aluminium, par exemple des bronzes d’aluminium. Dans certains alliages, les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion augmentent, grâce à une combinaison de renforcement de la solution solide, de raffinement du grain et de ségrégation sur la surface du filet et dans les joints de grain, où il forme une couche résistante à la corrosion. Intersolubilité étendue avec le fer, le chrome, le manganèse et d’autres; peut gravement éroder de tels alliages. Fragilisé par le zinc, de nombreux autres métaux à bas point de fusion et le soufre.
Chrome	structure		haute				Résistant à la corrosion. Augmente la résistance à la corrosion à haute température et la résistance des alliages à base d’or. Ajouté au cuivre et au nickel pour augmenter la résistance à la corrosion de ceux-ci et de leurs alliages. Mouille les oxydes, les carbures et le graphite; souvent un composant d’alliage majeur pour le brasage à haute température de ces matériaux. Altère le mouillage par les alliages or-nickel, qui peuvent être compensés par l’ajout de bore.
Manganèse	structural	volatile	bon	bon marché		Haute pression de vapeur, impropre au brasage sous vide. Dans les alliages à base d’or augmente la ductilité. Augmente la résistance à la corrosion des alliages de cuivre et de nickel. Améliore la résistance à haute température et la résistance à la corrosion des alliages or-cuivre. Une teneur plus élevée en manganèse peut aggraver la tendance à la liquation. Le manganèse dans certains alliages peut avoir tendance à provoquer une porosité dans les filets. A tendance à réagir avec des moules et des gabarits en graphite. S’oxyde facilement, nécessite un flux. Abaisse le point de fusion des brasures à haute teneur en cuivre. Améliore les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion des brasures argent-cuivre-zinc. Pas cher, encore moins cher que le zinc. Une partie du système Cu-Zn-Mn est fragile, certains rapports ne peuvent pas être utilisés. Dans certains alliages, les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion augmentent, grâce à une combinaison de renforcement de la solution solide, de raffinement du grain et de ségrégation sur la surface du filet et dans les joints de grain, où il forme une couche résistante à la corrosion. Facilite le mouillage de la fonte en raison de sa capacité à dissoudre le carbone. Améliore les conditions de brasage des carbures.
Molybdène	structural		bon				Augmente la corrosion à haute température et la résistance des alliages à base d’or. Augmente la ductilité des alliages à base d’or, favorise leur mouillage des matériaux réfractaires, à savoir les carbures et le graphite. Lorsqu’il est présent dans les alliages à assembler, il peut déstabiliser la couche d’oxyde de surface (en s’oxydant puis en se volatilisant) et faciliter le mouillage.
Cobalt	structure		bonne				Bonnes propriétés à haute température et résistance à la corrosion. Dans les applications nucléaires, il peut absorber les neutrons et accumuler du cobalt-60, un puissant émetteur de rayonnement gamma.
Magnésium	getter O2 volatil	volatile					L’ajout à l’aluminium rend l’alliage approprié pour le brasage sous vide. Volatile, mais moins que le zinc. La vaporisation favorise le mouillage en éliminant les oxydes de la surface, les vapeurs agissent comme getter pour l’oxygène dans l’atmosphère du four.
Indium	fusion, mouillage			cher		Abaisse le point de fusion. Améliore le mouillage des alliages ferreux par les alliages cuivre-argent. Convient pour assembler des pièces qui seront ensuite revêtues de nitrure de titane.
Carbone	fusion						Abaisse le point de fusion. Peut former des carbures. Peut diffuser sur le métal de base, ce qui entraîne une température de refusion plus élevée, ce qui permet potentiellement un brasage par étapes avec le même alliage. Au-dessus de 0,1% aggrave la résistance à la corrosion des alliages de nickel. Les traces présentes dans l’acier inoxydable peuvent faciliter la réduction de l’oxyde de chrome (III) de surface sous vide et permettre un brasage sans flux. La diffusion à l’écart de la brasure augmente sa température de refusion; exploitée en brasage par diffusion.
Silicium	fusion, mouillage					Ni	Abaisse le point de fusion. Peut former des siliciures. Améliore le mouillage des brasures à base de cuivre. Favorise le flux. Provoque une fragilisation intergranulaire des alliages de nickel. Diffuse rapidement dans les métaux de base. La diffusion à l’écart de la brasure augmente sa température de refusion; exploitée en brasage par diffusion.
Germanium	structural, fondant			cher		Abaisse le point de fusion. Coûteux. Pour des applications spéciales. Peut créer des phases fragiles.
Bore	fusion, mouillage					Ni	Abaisse le point de fusion. Peut former des borures durs et cassants. Ne convient pas aux réacteurs nucléaires, car le bore est un puissant absorbeur de neutrons et agit donc comme un poison neutronique. Diffusion rapide vers les métaux de base. Peut diffuser sur le métal de base, ce qui entraîne une température de refusion plus élevée, ce qui permet potentiellement un brasage par étapes avec le même alliage. Peut éroder certains matériaux de base ou pénétrer entre les joints de grain de nombreux alliages structuraux résistants à la chaleur, dégradant leurs propriétés mécaniques. Provoque une fragilisation intergranulaire des alliages de nickel. Améliore le mouillage de / par certains alliages, peut être ajouté à l’alliage Au-Ni-Cr pour compenser la perte de mouillage par addition de chrome. À de faibles concentrations, améliore le mouillage et abaisse le point de fusion des brasures de nickel. Diffuse rapidement aux matériaux de base, peut abaisser leur point de fusion; surtout une préoccupation lors du brasage de matériaux minces. La diffusion à l’écart de la brasure augmente sa température de refusion; exploitée en brasage par diffusion.
Mischmetal	additif de trace						en quantité d’environ 0,08%, peut être utilisé pour remplacer le bore là où le bore aurait des effets néfastes.
Cérium	additif trace						en quantités traces, améliore la fluidité des brasures. Particulièrement utile pour les alliages de quatre composants ou plus, où les autres additifs compromettent l’écoulement et l’étalement.
Strontium	additif de trace						en quantités traces, affine la structure des grains des alliages à base d’aluminium.
Phosphore	désoxydant				H2S, SO2, Ni, Fe, Co	Abaisse le point de fusion. Désoxydant, décompose l’oxyde de cuivre; les alliages contenant du phosphore peuvent être utilisés sur le cuivre sans flux. Ne décompose pas l’oxyde de zinc, de sorte que le flux est nécessaire pour le laiton. Forme des phosphures cassants avec certains métaux, par exemple le nickel (Ni3P) et le fer, des alliages de phosphore impropres au brasage d’alliages contenant du fer, du nickel ou du cobalt en quantité supérieure à 3%. Les phosphures se séparent aux limites des grains et provoquent une fragilisation intergranulaire. (Parfois, l’articulation fragile est réellement souhaitée, cependant. Les grenades à fragmentation peuvent être brasées avec un alliage porteur de phosphore pour produire des joints qui se brisent facilement à la détonation.) Éviter dans des environnements avec présence de dioxyde de soufre (par exemple, les usines de papier) et de sulfure d’hydrogène (par exemple, les égouts, ou à proximité des volcans); la phase riche en phosphore se corrode rapidement en présence de soufre et le joint tombe en panne. Le phosphore peut également être présent sous forme d’impureté introduite par example par des bains de galvanoplastie. À de faibles concentrations, améliore le mouillage et abaisse le point de fusion des brasures de nickel. La diffusion à l’écart de la brasure augmente sa température de refusion; exploitée en brasage par diffusion.
Lithium	désoxydant							Désoxydant. Élimine le besoin de flux avec certains matériaux. L’oxyde de lithium formé par réaction avec les oxydes de surface est facilement déplacé par l’alliage de brasage fondu.
Titane	structural, actif						Métal actif le plus couramment utilisé. Quelques pourcentages ajoutés aux alliages Ag-Cu facilitent le mouillage des céramiques, par exemple du nitrure de silicium. La plupart des métaux, à l’exception de quelques-uns (à savoir l’argent, le cuivre et l’or), forment des phases cassantes avec le titane. Lors du brasage de la céramique, comme d’autres métaux actifs, le titane réagit avec eux et forme une couche complexe à leur surface, qui à son tour est mouillable par la brasure argent-cuivre. Mouille les oxydes, les carbures et le graphite; souvent un composant d’alliage majeur pour le brasage à haute température de ces matériaux.
Zirconium	structural, actif						Mouille les oxydes, les carbures et le graphite; souvent un composant d’alliage majeur pour le brasage à haute température de ces matériaux.
Hafnium	actif
	Vanadium	structural, actif										Favorise le mouillage des céramique d’alumine par alliages à base d’or.
Soufre	impureté						Compromet l’intégrité des alliages de nickel. Peut pénétrer dans les joints à partir de résidus de lubrifiants, de graisse ou de peinture. Forme du sulfure de nickel fragile (Ni3S2) qui se sépare aux joints des grains et provoque une défaillance intergranulaire.

Certains additifs et impuretés agissent à des niveaux très faibles. Des effets positifs et négatifs peuvent être observés. Le strontium à des niveaux de 0,01% affine la structure des grains de l’aluminium. Le béryllium et le bismuth à des niveaux similaires aident à perturber la couche de passivation de l’oxyde d’aluminium et favorisent le mouillage. Le carbone à 0,1% altère la résistance à la corrosion des alliages de nickel. L’aluminium peut fragiliser l’acier doux à 0,001%, le phosphore à 0,01%.

Dans certains cas, en particulier pour le brasage sous vide, des métaux et des alliages de haute pureté sont utilisés. 99,99% et 99.Des niveaux de pureté de 999% sont disponibles dans le commerce.

Il faut veiller à ne pas introduire d’impuretés nocives dues à la contamination des joints ou à la dissolution des métaux de base lors du brasage.

Comportement de fondutioNdit

Les alliages avec une plus grande portée de températures solidus / liquidus ont tendance à fondre à l’état « pâteux », pendant lequel l’alliage est un mélange de matériau solide et liquide. Certains alliages présentent une tendance à la liquation, à la séparation du liquide de la partie solide; pour ceux-ci, le chauffage dans la plage de fusion doit être suffisamment rapide pour éviter cet effet. Certains alliages présentent une plage de plastique étendue, lorsque seule une petite partie de l’alliage est liquide et que la majeure partie du matériau fond à la plage de température supérieure; ceux-ci conviennent pour combler de grands espaces et pour former des filets. Les alliages hautement fluides conviennent à la pénétration profonde dans des espaces étroits et au brasage de joints serrés avec des tolérances étroites, mais ne conviennent pas au remplissage de plus grands espaces. Les alliages avec une plage de fusion plus large sont moins sensibles aux jeux non uniformes.

Lorsque la température de brasage est convenablement élevée, le brasage et le traitement thermique peuvent être effectués simultanément en une seule opération.

Les alliages eutectiques fondent à température unique, sans région pâteuse. Les alliages eutectiques ont un étalement supérieur; les non-eutectiques dans la région pâteuse ont une viscosité élevée et attaquent en même temps le métal de base, avec une force d’étalement correspondante plus faible. La taille des grains fins confère aux eutectiques une résistance accrue et une ductilité accrue. La température de fusion très précise permet d’effectuer le processus d’assemblage légèrement au-dessus du point de fusion de l’alliage. Lors de la solidification, il n’y a pas d’état pâteux où l’alliage semble solide mais n’est pas encore; le risque de perturber le joint par manipulation dans un tel état est réduit (en supposant que l’alliage n’ait pas modifié de manière significative ses propriétés en dissolvant le métal de base). Le comportement eutectique est particulièrement bénéfique pour les soudures.

Les métaux à structure à grains fins avant fusion offrent un mouillage supérieur aux métaux à gros grains. Des additifs d’alliage (par exemple du strontium à l’aluminium) peuvent être ajoutés pour affiner la structure du grain, et les préformes ou les feuilles peuvent être préparées par trempe rapide. Une trempe très rapide peut fournir une structure métallique amorphe, qui présente d’autres avantages.

Interaction avec les métaux de basedit

Pour un mouillage réussi, le métal de base doit être au moins partiellement soluble dans au moins au moins un composant de l’alliage de brasage. L’alliage fondu a donc tendance à attaquer le métal de base et à le dissoudre, modifiant légèrement sa composition au cours du processus. Le changement de composition se reflète dans le changement du point de fusion de l’alliage et le changement de fluidité correspondant. Par exemple, certains alliages dissolvent à la fois l’argent et le cuivre; l’argent dissous abaisse leur point de fusion et augmente la fluidité, le cuivre a l’effet inverse.

Le changement de point de fusion peut être exploité. Comme la température de refusion peut être augmentée en enrichissant l’alliage avec du métal de base dissous, un brasage par étapes utilisant la même brasure peut être possible.

Les alliages qui n’attaquent pas de manière significative les métaux de base conviennent mieux au brasage de sections minces.

La microstructure non homogène de la brasure peut provoquer une fusion non uniforme et des érosions localisées du métal de base.

Le mouillage des métaux communs peut être amélioré en ajoutant un métal approprié à l’alliage. L’étain facilite le mouillage du fer, du nickel et de nombreux autres alliages. Le cuivre mouille les métaux ferreux que l’argent n’attaque pas, les alliages cuivre-argent peuvent donc braser les aciers l’argent seul ne mouillera pas. Le zinc améliore le mouillage des métaux ferreux, de l’indium également. L’aluminium améliore le mouillage des alliages d’aluminium. Pour le mouillage des céramiques, des métaux réactifs capables de former des composés chimiques avec la céramique (par exemple titane, vanadium, zirconium…) peut être ajouté à la brasure.

La dissolution des métaux de base peut entraîner des modifications préjudiciables de l’alliage de brasage. Par exemple, l’aluminium dissous à partir de bronzes d’aluminium peut fragiliser la brasure; l’ajout de nickel à la brasure peut compenser cela.

L’effet fonctionne dans les deux sens; il peut y avoir des interactions néfastes entre l’alliage de brasage et le métal de base. La présence de phosphore dans l’alliage de brasage entraîne la formation de phosphures fragiles de fer et de nickel, les alliages contenant du phosphore ne conviennent donc pas au brasage du nickel et des alliages ferreux. Le bore a tendance à se diffuser dans les métaux de base, en particulier le long des joints des grains, et peut former des borures fragiles. Le carbone peut influencer négativement certains aciers.

Des précautions doivent être prises pour éviter la corrosion galvanique entre la brasure et le métal de base, et en particulier entre les métaux de base dissemblables en cours de brasage. La formation de composés intermétalliques fragiles sur l’interface de l’alliage peut provoquer une défaillance des joints. Ceci est discuté plus en profondeur avec les soudures.

Les phases potentiellement préjudiciables peuvent être réparties uniformément dans le volume de l’alliage, ou être concentrées sur l’interface brasure-base. Une couche épaisse d’intermétalliques interfaciales est généralement considérée comme nuisible en raison de sa ténacité à la rupture généralement faible et d’autres propriétés mécaniques inférieures à la normale. Dans certaines situations, par exemple la fixation de matrices, cela n’a cependant pas beaucoup d’importance car les puces de silicium ne sont généralement pas soumises à des abus mécaniques.

Lors du mouillage, les brasures peuvent libérer des éléments du métal de base. Par exemple, la brasure aluminium-silicium mouille le nitrure de silicium, dissocie la surface pour qu’elle puisse réagir avec le silicium et libère de l’azote, ce qui peut créer des vides le long de l’interface de joint et réduire sa résistance. La brasure nickel-or contenant du titane mouille le nitrure de silicium et réagit avec sa surface, formant du nitrure de titane et libérant du silicium; le silicium forme alors des siliciures de nickel cassants et une phase eutectique or-silicium; le joint résultant est faible et fond à une température beaucoup plus basse que ce à quoi on pouvait s’attendre.

Les métaux peuvent diffuser d’un alliage de base à l’autre, provoquant une fragilisation ou une corrosion. Un exemple est la diffusion de l’aluminium du bronze d’aluminium à un alliage ferreux lors de l’assemblage de ceux-ci. Une barrière de diffusion, par example une couche de cuivre (par example dans une bande trimet), peut être utilisée.

Une couche sacrificielle d’un métal noble peut être utilisée sur le métal de base comme barrière à l’oxygène, empêchant la formation d’oxydes et facilitant le brasage sans flux. Pendant le brasage, la couche de métal noble se dissout dans le métal d’apport. Le placage de cuivre ou de nickel des aciers inoxydables remplit la même fonction.

Dans le cuivre de brasage, une atmosphère réductrice (ou même une flamme réductrice) peut réagir avec les résidus d’oxygène dans le métal, présents sous forme d’inclusions d’oxyde cuivreux, et provoquer une fragilisation par l’hydrogène. L’hydrogène présent dans la flamme ou l’atmosphère à haute température réagit avec l’oxyde, donnant du cuivre métallique et de la vapeur d’eau, de la vapeur. Les bulles de vapeur exercent une pression élevée dans la structure métallique, entraînant des fissures et une porosité des joints. Le cuivre sans oxygène n’est pas sensible à cet effet, mais les nuances les plus facilement disponibles, p.ex. cuivre électrolytique ou cuivre à haute conductivité, sont. L’articulation fragilisée peut alors se rompre de manière catastrophique sans aucun signe préalable de déformation ou de détérioration.

PreformEdit

Une préforme de brasage est un emboutissage de métal de haute qualité et de précision utilisé pour une variété d’applications d’assemblage dans la fabrication d’appareils et de systèmes électroniques. Les utilisations typiques des préformes de brasage comprennent la fixation de circuits électroniques, l’emballage de dispositifs électroniques, la bonne conductivité thermique et électrique et la fourniture d’une interface pour les connexions électroniques. Les préformes de brasage carrées, rectangulaires et en forme de disque sont couramment utilisées pour attacher des composants électroniques contenant des matrices en silicium à un substrat tel qu’une carte de circuit imprimé.

Des préformes rectangulaires en forme de cadre sont souvent nécessaires pour la construction d’emballages électroniques, tandis que des préformes de brasage en forme de rondelle sont généralement utilisées pour attacher des fils conducteurs et des traversées hermétiques aux circuits et aux emballages électroniques. Certaines préformes sont également utilisées dans les diodes, redresseurs, dispositifs optoélectroniques et emballages de composants.

•Différence entre le brasage et le brasage

Le brasage consiste à assembler des matériaux avec un métal d’apport qui fond en dessous de ~ 450 ° C. Il nécessite généralement une finition de surface relativement fine et uniforme entre les surfaces de façonnage. Les joints de soudure ont tendance à être plus faibles en raison de la plus faible résistance des matériaux de soudure.

Le brasage utilise des matériaux de remplissage dont la température de fusion est supérieure à ~ 450 ° C. La finition de surface a tendance à être moins critique et les joints de brasage ont tendance à être plus solides.