La terminologie concernant l’assemblage à chaud de deux pièces métalliques n’est pas des plus claires, ce qui conduit parfois à des confusions, voire à des erreurs. Tout assemblage par voie thermique de pièces métalliques doit, en principe, être appelé soudage. S’il se fait avec l’apport d’un alliage ou celui d’un métal fusible différent de celui des pièces à assembler, on doit parler de brasage jusqu’à 400 °C, de soudo-brasage au-delà. Dans la pratique, le vocabulaire est beaucoup moins précis et révèle un certain décalage par rapport à cette terminologie. C’est ainsi qu’on parle de soudage à l’étain (ce qui implique l’apport d’un métal) aussi bien que de soudage à l’arc (obtenu sans métal d’apport, à plus de 3 000 °C), de brasage de tubes de cuivre (alors que la température nécessaire est de l’ordre de 1 000 °C) et de soudo-brasage des tubes d’acier (à une température proche de 3 000 °C).
Nous nous en tiendrons ici à la terminologie pratique employée aussi bien par les amateurs que par les professionnels, et non aux définitions du dictionnaire.
• Le soudage à l’étain et le brasage font appel à des alliages d’apport différents. Le soudage à l’étain utilise plus exactement un alliage étain-plomb, à bas degré de fusion.
• Le brasage se fait avec des alliages de cuivre, de zinc, d’argent, au point de fusion relativement élevé, qui garantissent une grande solidité de l’assemblage.
• Le soudo-brasage utilise un alliage à base de laiton, présenté sous forme de baguettes rigides enrobées. Ces baguettes ressemblent à celles utilisées pour la soudure électrique, mais elles servent ici d’électrodes, les pièces s’assemblant sans métal d’apport.
• Le soudage à l'électricité permet un assemblage des pièces de façon autogène.
Cette technique peut être utilisée pour tous les assemblages qui ne demandent pas une grande solidité, où pour tous ceux qui concernent des métaux à faible point de fusion. On l’utilise notamment en électricité et en électronique, pour le raccordement des conducteurs, mais aussi en métallerie, lorsqu’il s’agit d’assembler des pièces de zinc, de fer-blanc, etc.
La partie des pièces qui doit être en contact est parfaitement décapée et dégraissée. Le décapage peut se faire à la lime ou à la toile émeri, mais on se contente en règle générale d’appliquer de la pâte dégraissante et décapante présentée en pot ou en tube. Certains fils de soudure comprennent un agent décapant.
Improprement appelée “soudure”, la brasure se présente sous la forme d’un fil en bobine ; sa section est fonction de la taille des pièces à assembler. Il s’agit d’un alliage de plomb et d’étain, qui a donc un point de fusion plus bas que celui de l’étain proprement dit.
Il s’agit exclusivement du fer à souder, qui permet de transmettre aux pièces à assembler et au fil de soudure une température suffisante, mais pas excessive, pour réaliser le soudage. On a recours au fer à souder électrique ou au fer à souder chauffé par la flamme d’une lampe à souder ou d’un chalumeau. La taille de la panne (extrémité chauffante du fer) est fonction de celle des pièces à assembler.
Les pièces à assembler étant décapées (si la brasure n’est pas à “âme décapante”), préparez la panne du fer à souder, en l’étamant, c’est-à-dire en la couvrant d’une mince pellicule de soudure. Pour faciliter cette opération, le mieux est de travailler sur un bloc de sel ammoniac (ou pierre ammoniacale).
Approchez simultanément la panne du fer et l’extrémité du fil de brasure sur le joint à réaliser, puis tirez un cordon de brasure au fur et à mesure de l’écoulement de celle-ci. Le raccordement de deux pièces de faible épaisseur ne peut se faire que par chevauchement de quelques millimètres ; vous devez alors étamer préalablement les parties qui se chevaucheront, puis réaliser le cordon de brasure.
Il concerne les pièces pour lesquelles l’assemblage n’est possible qu’avec une température assez élevée, supérieure, dans la pratique, à 750 °C. La solidité de l’assemblage est directement fonction de la nature du métal ou de l’alliage d’apport.
Tout comme pour le soudage à l’étain, il faut décaper et dégraisser les pièces à réunir. Le décapant en pâte est ici remplacé par du flux (ou fondant), dont le rôle est essentiellement de neutraliser le processus d’oxydation résultant du chauffage intense des pièces à réunir. En effet, sous l’élévation de la température, il fond et dépose sur les pièces un mince film céramique qui évite l’oxydation. On utilisait traditionnellement du borax en poudre délayé dans de l’eau, mais on trouve aujourd’hui, dans le commerce, du flux tout préparé, généralement en flacon.
Vous devrez utiliser une lampe à souder ou un chalumeau, l’un et l’autre alimentés par du gaz butane. Renoncez à utiliser les vieilles lampes à souder à essence, toujours très dangereuses. Suivant le travail à effectuer, vous trouverez des buses à embouts spéciaux permettant de concentrer plus ou moins la flamme et, donc, d’atteindre une température plus ou moins élevée.
Elle se présente, comme la soudure, en fils de sections variées, mais aussi en baguette. Il s’agit d’alliages de cuivre, de zinc et d’argent (brasure à l’argent) ou de laiton.
Les pièces à assembler étant jointives, chauffez le métal avec le dard (partie bleue de la flamme) jusqu’à obtenir une belle coloration rouge cerise. Détournez alors la flamme pour l’approcher de l’extrémité du fil de brasure ; celle-ci doit “filer” entre les deux pièces à assembler (brasure par capillarité). Après refroidissement, grattez l’excédent de brasure et toute trace de flux.
Il se différencie essentiellement du brasage par la température d’exécution et la nature de la brasure (baguette de laiton enrobée). Cette technique ne concerne donc que les métaux dont l’assemblage requiert une haute température. Il en est ainsi, par exemple, des tubes d’acier galvanisé.
Il faut utiliser un chalumeau nettement plus puissant que ceux à gaz butane ; ayez donc recours au chalumeau bi-gaz, dont la température de chauffe est de près de 3 000 °C, soit environ 1 000 °C de plus que celle du chalumeau ordinaire.
L’investissement relativement important qu’a longtemps représenté l’achat d’un poste à soudure électrique (ou poste à souder à l’arc) a limité le développement de cette technique. L’avantage déterminant du soudage électrique réside dans la très haute température obtenue (de 4 000 à 5 000 °C), qui permet d’effectuer un soudage autogène, c’est-à-dire sans apport de métal, l’assemblage se faisant par fusion des pièces en présence. Cette très haute température résulte de la formation d’un arc électrique entre l’électrode du poste à souder et la pièce de métal travaillée. Cette électrode est composée d’une baguette métallique enrobée d’une matière composite qui joue, en quelque sorte, le rôle du flux en brasage.
L’amorçage de l’arc est l’opération la plus délicate, car l’électrode a tendance à coller au métal. Il faut une certaine habitude pour acquérir le geste correct. Une fois l’arc amorcé, tirez régulièrement le cordon de soudure, en maintenant l’électrode à une certaine distance du métal (trop près, l’arc s’étouffe ; trop loin, il s’interrompt).
Lorsque la soudure est réalisée, grattez le “laitier” (sorte de concrétion blanchâtre) avec une brosse métallique.
ATTENTION : L’arc produit une lumière intense qui peut brûler la rétine. Portez donc toujours un masque ou des lunettes de protection, et, surtout, assurez-vous que personne ne peut regarder l’arc à votre insu ; ne travaillez donc jamais en présence d’un enfant ou, même, d’un animal domestique.
Les pièces de métal peuvent être assemblées à chaud, mais aussi à froid. Les différentes techniques utilisées dépendent de la destination des pièces, de la résistance souhaitée et du métal travaillé. On assemble à froid par collage, vissage et rivetage
Contrairement à une idée reçue, le travail du métal n’est pas du seul ressort du professionnel. Il est vrai que l’on accorde volontiers à l’amateur une compétence davantage en rapport avec des matériaux plus faciles à façonner que le métal. Pourtant, les occasions ne manquent pas, dans la vie courante, particulièrement lorsqu’on habite une maison individuelle, de mettre en pratique une activité somme toute assez simple, à condition, bien entendu, d’employer et de maîtriser les techniques et le matériel appropriés. Le métal est un matériau qui rebute parfois le bricoleur, car celui-ci le considère comme froid et difficile à travailler, lui préférant le bois. Le métal, pourtant, est plus facile à scier et à usiner, car plus homogène.
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