Différence entre le soudage, brasage fort et le brasage tendre

Soudage, brasage fort et brasage tendre : comprendre la différence

Les techniques de soudage, de brasage fort et de brasage tendre sont utilisées pour assembler deux pièces de matériau ou plus, notamment des métaux, par application de chaleur. Les techniques sont également utilisées pour combler les espaces entre les pièces métalliques. Les principales différences entre le soudage, le brasage fort et le brasage tendre concernent deux facteurs clés : la température utilisée et l'impact de la température sur l'état du matériau de base. Chaque processus est utilisé pour différentes applications. Alors quelle technique est la meilleure ? Cela dépend du type de matériau utilisé, de la résistance souhaitée et de l'application. Passons en revue chacun des processus, ainsi que leurs distinctions, avantages, inconvénients et applications.

Fonctionnement de soudage

Lors d'un soudage, deux métaux ou plus sont assemblés par fusion, généralement avec l'ajout de métal d'apport et de gaz de protection. L'assemblage qui en résulte est aussi solide, voire plus solide que les métaux. Une chaleur concentrée est appliquée directement sur la zone à assembler. La chaleur appliquée doit être à une température suffisamment élevée pour faire fondre le métal de base (métaux assemblés) et les métaux d'apport. Par conséquent, vous devez commencer la température de soudage au point de fusion des métaux de base.

Le soudage convient à l'assemblage de grands ensembles. Cependant, le procédé de soudage produit des cordons irréguliers, ce qui rend la méthode inadaptée aux applications nécessitant des joints esthétiques.

Les divers types de soudage comprennent notamment :

Soudage à l'arc avec électrode fusible sous gaz (GMAW, MIG/MAG)

Soudage à l'arc avec électrode fusible sous protection (SMAW)

Soudage à l'arc au fil fourré (FCAW)

Soudage à l'arc sous gaz de tungstène (GTAW)

Avantages du soudage

• Le soudage produit des assemblages plus solides que le brasage fort et le brasage tendre
• Les assemblages soudés conviennent aux applications à haute température
• Le soudage peut assembler des sections minces et épaisses de matériaux

Inconvénients du soudage

• Une température de traitement élevée provoque une plus grande distorsion thermique et une contrainte résiduelle supérieure dans les assemblage par rapport au brasage fort et au brasage tendre
• Un traitement post-soudage est nécessaire pour soulager les contraintes résiduelles des assemblages
• La méthode de soudage ne convient pas pour assembler des métaux dissemblables
• L'assemblage soudé présente des cordons irréguliers, ce qui rend la méthode inadaptée lorsque l'aspect esthétique est critique

Applications de soudage

Le soudage est utilisé dans les ateliers de fabrication, de construction, de transport et de réparation. Exemples d'applications de soudage : assemblages robotiques, structures de construction, ponts, fabrication de réservoir sous pression, avions, pipelines, voies ferrées et autocars.

Fonctionnement de brasage fort

Lors d'un brasage fort, deux matériaux ou plus sont assemblés en faisant fondre un métal d'apport dans les assemblages des matériaux de base pour créer des liaisons solides. Le brasage fort ne fait pas fondre les métaux de base pour les fusionner. Ainsi, la température du brasage fort doit être inférieure aux points de fusion des métaux de base utilisés. La technique de brasage fort fonctionne en créant une liaison métallurgique entre la surface des métaux à assembler et le métal d'apport. Le processus nécessite un petit espacement des joints pour introduire le métal d'apport fondu dans l'assemblage par capillarité lorsque les métaux atteignent une température supérieure à 840°F (450 °C).

Pendant le brasage fort, de la chaleur est appliquée aux métaux de base qui seront assemblés. Le métal d'apport est ensuite mis en contact avec les métaux de base chauffés pour le faire fondre instantanément. Le métal d'apport fondu est complètement aspiré dans le petit espacement désassemblage par capillarité pour former un assemblage brasé. Les différents types de brasage fort utilisent le chalumeau, le four, l'induction et la résistance.

Avantages du brasage fort

• Nécessite une faible puissance d'entrée et une faible température de traitement (entre 1150 °F et 1600 °F ou 620 °C et 870 °C) par rapport au soudage, ce qui permet de réduire les coûts d'alimentation
• Capable d'assembler des métaux dissemblables à l'aide de flux ou d'alliages revêtus de flux
• Produit un assemblage plus solide que le brasage tendre. Le brasage fort, lorsqu'il est effectué correctement, peut produire des assemblages plus résistants que le métal de base
• Contrairement au soudage, le brasage fort produit des assemblages lisses avec des cordons réguliers, ce qui rend la méthode adaptée lorsque l'aspect esthétique est critique
• Produit des assemblages présentant une contrainte résiduelle et une distorsion thermique minimales par rapport à celles du soudage en raison de la faible température de traitement
• Ne nécessite aucun traitement thermique post-assemblage, ce qui permet de réduire les coûts
• Les métaux de base ne fondent pas, mais retrouvent la plupart de leurs propriétés physiques
• Le brasage fort est plus facile à apprendre que le soudage

Inconvénients du brasage fort

• Les assemblages brasés fort ont une résistance inférieure à celle des joints soudés
• Contrairement aux joints soudés, les joints brasés fort ne conviennent pas aux applications à haute température
• Les flux peuvent contenir des composants toxiques

Applications de brasage fort

La méthode de brasage fort est utilisée pour réaliser des assemblages dans les radiateurs, les automobiles, les verres, les systèmes électromécaniques, les réservoirs, les essieux, l'éclairage et les luminaires, les panneaux solaires, les instruments d'étalonnage, les solutions tubulaires, les bijoux et l'argenterie, le métal dur et le diamant.

Fonctionnement du brasage tendre

Lors d'un brasage tendre, des métaux sont assemblés en faisant fondre un métal d'apport dans les assemblages des matériaux de base pour créer des liaisons solides. Le processus est effectué à une température inférieure à 840 °F, ce qui est bien inférieur à la température du soudage et du brasage fort. La méthode du brasage tendre peut ou non nécessiter une action capillaire à partir de l'assemblage. La méthode peut être utilisée pour assembler différents métaux, notamment l'or, le laiton et le cuivre. Le brasage tendre est classé en deux types : le brasage tendre dure et la brasage tendre doux. Comme le brasage fort, le brasage tendre utilise également un flux pour améliorer et renforcer les propriétés mécaniques du métal.

Le brasage tendre peut sembler similaire au soudage, mais il est utilisé dans différentes applications. La soudure est douce et est disponible en tubes et en bobines. Les brasages tendres sont souvent utilisés dans les appareils électroniques, car ils permettent aux pièces de se connecter électroniquement. Comparé au soudage et au brasage fort, l'assemblage ayant fait l'objet d'un brasage tendre est plus faible mais permet aux pièces jointes de conduire l'électricité.

L'American Welding Society (AWS) classe le brasage tendre comme un processus de liaison en phase liquide-solide. Le terme liquide implique que le métal d'apport est fondu, tandis que solide implique que les matériaux de base ne sont pas fondus.

Avantages du brasage tendre

• Le procédé permet d'assembler des métaux dissemblables d'épaisseur variable
• Comme le brasage tendre n'implique pas de chaleur élevée, il y a moins de risque d'endommager les matériaux de base
• Lors d'un brasage tendre, il est facile de procéder à un réalignement

Inconvénients du brasage tendre

• Produit des assemblages à faible résistance par rapport au soudage et au brasage fort, ce qui rend la méthode inadaptée aux applications porteuses de charge
• Les assemblages par brasage tendre ne conviennent pas aux applications à haute température
• La méthode ne peut pas être utilisée pour assembler de grandes sections
• Les flux peuvent contenir des composants toxiques

Applications de brasage tendre

La méthode de brasage tendre est utilisée pour lier des pièces métalliques dans le chauffage, l'électronique, la climatisation, les gicleurs d'incendie, les radiateurs, les vitraux, les bijoux, l'automobile et la plomberie.

Conclusion

Les méthodes de soudage, de brasage fort et de brasage tendre fonctionnent différemment et sont utilisées pour différentes applications. Les différences entre ces méthodes concernent deux facteurs clés : la température utilisée et l'impact de la température sur l'état du matériau de base. Selon l'application, vous pouvez choisir l'une de ces méthodes pour assembler des matériaux. Lors du choix d'une technique d'assemblage, vous devez notamment tenir compte de différents facteurs : taille de l'assemblage, type et épaisseur des matériaux de base, résistance souhaitée et exigences de point ou d'assemblage. Vous pouvez maîtriser toutes ces techniques par la pratique.