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u Perfectionnements à l'assemblage des pièces en métaux îégers ",
La présente invention est relative à la souduee et au brasage des pièces en métaux légers et vise plus parci- culiérement un fondant perfectionné destiné à ces opérations. L'expression "métaux légers" sert ici à désigner l'aluminium et le magnésium ainsi que les alliages duns lesquels ces métaux, ou l'un d'eux constituent au moins les 50 % en poids de la composition totale.
Pour assurer une liaison satisfaisante de pièces en métaux légers par fusion d'un métal entre eiles, on trouve qu'il est nécessaire d'enlever d'abord la couche adhérente d'oxyde qui se forme naturellement sur les surfaces de ces pièces lorsqu'elles sont exposées à l'atmosphère. On
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utilise en générai un ronaanc %oncenal4 ces heiogénures alcalins pour hcoompiir ceete action car le lCda'dri G o.yL'3.G enlevé La coucha, adhère à -La SUl'.!.1:J.Ct< ainsi d.8caPée pour -La p1'o<éget contre .1. ùxyda G .I.on pMndeLne 1;0 Uv ie rcste de l'opération ue liaison.
'erlicacité avec laquelle ies divers fondants aux halogénures â1caLins eniéveni la couche a'oxyde varie Beaucoup suivant .la eompositian du l'oadan'c' vii fonàanl qui ei'feeue un n.LeYeffien1j sensibieiaens total de la couche en un 'cemps re1.ativemen,-; court est. Lc P-Lus désirable et est appelé un rondaau a Haute Q-.ctiv.l.té.....' un des iticteurs iés plus im!?ort8..llts éie,ermiut1n-; cette acZ zVi t4 du òndani est le pouvoir mouillant au Lonctant, p'est-a-dire sa suscPtib.!.Li1;é à aacrer en OüavaC1j Ultime avec chaque parcio aa -La couche d'uxya ga' ii recouvre, et Vec se mét:a-L scus-acenG r pouvoir inoui.Lianu rebâtir des divers .fondants se ±f1l:1nif'-"'stt:
de diverses mzaniert3s parmi. lesqUel.J.8S on peul eitec La àiìécwnce des surraces recouvertes pAr les iioadauts liquides dans aes conditions coLfiparab-Les. un ,ype cite zanàast d'application très géneraje dmis ';;CnnÍqu0 de -La liaison des métaux légers est celui dJ-T au moins les &0 sonb constitués par les chlorures des métaux aisalins suivants : souium, povassiuaù ,G Liihimn.
Les londanus cl type sont appelés dans ce qui snif rondan-cs "à base ae chlorure de métaux alcalins" . .a gen.ëral, quoique non pas 1;ou,JüUrs, lr, l'ondant cQ.npcsnù un ou piusieurs aes iluorures ae sodium, de pocassium. et de lithium ou un f1.uQrur eomplexe Lei que La crjol.ite au La ohiolme.
Ont aussi pari ois ajouté d'autres sucs canoës pour camiaunicl-uer un iandanz certaines propriétés voulues pour c<;J:t"#.ineg opérations aa liaison part icu1.ières . bitn que .L'on puisse choisir c.e-s fondants ae so.udure ---...- . '
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et de brasage des métaux légers parmi la catégorie générale ci-dessus mentionnée, il faut se rappeler nettement que ces fondants ne sont nullement interchangeables* un fondant de soudure approprié, à part certaines autres propriétés requises, doit présenter un point de fusion qui ne soie pas très inférieur au point de fusion des pièces métalliques à souder, puisqu'au cours ae la souaure une partie de cet-ce pièce fond Docilement et fait partie intégrante du métal formant le joint.
Dans le 'brasage, par contre, on utilise des températures un peu plus basses, et il n'y a pratiquement aucune partie du métal mère qui se liqué- fie.
Des fondants ayant la composition générale précitée, bien qu'étant satisfaisants sous de nombreux rapports, n'assurent pas dans bien des as un enlèvement adéquat de la couche d'oxyde sur une surface ssez grande,et assez rapide pour satisfaire aux demandes d'un grand nombre d'opérations actuelles à grande vitesse , Autrement dit, ces fondants se soit montrés déficients du point de vue de leur activité Dans certains cas, notamment dans les opérations de soudure, il a été possible de com penser en partie cette déficience au moyen d'une agitation mécanique accrue .
Par contre, la nature de bien des opérations de soudure est telle qu'il est impassible de favoriser ainsi l'action du tondant et, en conséquence, ces opérations se sont montrées particuliérement longu es.
Afin de tenter d'améliorer l'activité des ùn- dants décrits ci-dessus ,il a êté proposé d'introduire diverses quantités de sels de métaux lourds tels que le chlorure de zinc. un tel procédé s'est généralement révélé plus utile dans le cas des fondants de brasage que dans celui des fondants de soudure: . Cependant, sous certaines conditions, le'risque de corrosion rend; préférable de ré-
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duire ou de supprimer entièrement ce constituant a métal
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..Lourd.
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La présente invention vise un IOl1a.a.at a case cte chlorure de métaux alcalins, a haute uetivic4 et a grand pouvoir mouillant, pour la liaison aes pièces en métaux légers . un objetµparticuLier consiste en un fondam: de soudure aes métaux légsrs, actif, susceptible de i8.ciL i"ter Qu #!ccélerer l'opération de souaure . un autre objet consiste en un fondant de brasage des inet.ux légers, e,ctif , auquel il n'est besoin a.'ajouter aucun sel de inêtal lourd ou clans lequel la teneur an sels de métal lourd peus être llitltërie..LlemerJ,t réduite.
Un augre objet, enfin consiste ea un ronaant de brasage des métaux légers, aetir, susceptible d'être utilise dans tous les divers -Gypes à opêraZiol de brasge, çomru.e Le brasage au four, prao 1<r-1ierzio>i, par induction, et au chalumeau, Suivant lqinvention, le iondani pour ia liaison
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des pièces en métaux légers comprend des chlorures de
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métaux alcalins et de a 1.â ; environ en poids d'au moins un hmogénure de strontium , ce roadant présentant un pouvoir mouiliarit plus élève que le même rondant exempt ae cei halogénure de strontium.
1.* adjonction d'au moms un Halogénure de strontium a un fondant a base de ohm rare de :=1éiaux alcalins augll#n-:;e le pouvoir mouillant. 1, par suite, llaçuiviuè du rondant. Il terme "halogénure de st(j]!IHHium" désigne Le groupa de sels suivants : chlorure ae sirontiura, i'iuoruce de sroa-tiuni, oromura a.e strontium eu indure de strontium.
L'action mouillante des hal0?.sèD.ures de sizon.Rium est très supérieure à ceLLe aes halogénures des sucres métaux lcaL1J:lu-terreux qui sont d'ordinaire associés au svrcratium.
Lorsqu'on ajoute un ou plusieurs halogénures ac s'eront1.ura à un rondant de soudure, celui-ci s'étaie sur une
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surface plus étendue et enlève plus rapidement la couche
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d'oxyde de cetta surface que le même fondant, saris addition d'halogénure de strontium et, en conséquence, il n'y a pas besoin d'une habileté particulière pour balayer le
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mélange liquéfié aie fondant et d'oxyde, avant 1'opêratmn de soudure.. En outre, le fondant garde encore as z de consistance pour ne pas être balayé par .La flamme du chalumeau ;
ceci simplifie énormément l'opération ae soudure et l'accélère sensiblement car la soudure peut être menée aussi vite que ..Le chalumeau ou autre moyen de chauffage est capable de fondre le métal au joint.
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n ce qui concerne le brasage , grâce à LladcLit 1ioii des halogénures de strontium en proportion correcte us fondant due composition convenabià à buse de chlorure alcalin, on obtient un fondant nouveau et a:aéioré qQu' vaut être utilisa dans divers types d'opéraiions ae brasage dont le brasage tÎr au four , le brasage per inauG*-&iun, le brasage au chalumeau et le brasage par immersion.
Le
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pouvoir mouillant acoèrù qui caractérise cas fondants ocutenant l'halogènure de strontium, par rapport à ceux qui n'en comprennent pas, permet de réduire ou.de supprimer toute teneur en sels ae métaux lourds lorsque cela peut être avantageux, sans rien sacrifier de: l'activité du fondant.
Une marge satisfaisante pour la proportion de l'halo- gnure de strontium dans le fondant est d'environ 2 à 15 % du poids du fondant totl, bien qu'une marge prêfê-
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,réa soit de 5 à 1 environ. Cet halogénure de strontium peut être eomposé d'un ou de plusieurs halogènures de strontium , mais la proportion totale de ce constituant dans ie fondant aoit tomber aans la marge zus-inaiquèe. Dans le cas du fluorure de strontium, on trouvera souvent
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avanTageux de limiter l'addition à -un,:; proportion non supérieure à 6 % environ en poias, car cette substance,
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contrairement aux autres halogénures au srcnt.um,t2na à 4Lever la point de i"usion du fondant assez rapidement.
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On a, en général, prouve désirable <ldul,.l.1iser le chiorare piaioi que -Les autres ha.vértuz es du s-Grarlzium,surtau parce que ce sel n'exerce moins d'effet sur .Le point ae fusion au mélange que ne -Le fait le fluorure eo il esc plus stade que rae le sont .Le bromure ou i'ioclure.
D'après les essais, iL n'est, pas désirable d'ajouttS* a.es quantités d'halogénura de strontium supérieures à z ,Q, car ces additions plus l'ortes ne sembLent pas apporter ,Ài surcroii de prorit, et compromettent mume souvent -L'action au fondant, ci est particuiièremeat sensible
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jans les opérations de brasage par immersion,'pour lesquelles la demanderesse a constate que l'addition ae plus L'or-
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tes proportions d'halogénure de strontium a pour effet de rormer un dépôt sur Les suriaces métalliques, gêna1lt l'éeouienieni au métal de brasa-te fondu .
D'aut-re parc, de plus tartes proportions d'halogenures de stront ium song souvant l'effet dtélever Le point a fusion du ionaalt,
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diminuant ainsi son Utilité pour de nombreuses opérations
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aa .raison de métaux Légers, Par ailleurs, si la proportion d'halogénures de strontium est inférieure a e Io, Le
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pouvoir mouillant n'est en général que peu augmente.
Lorsqu'un fluorure est nécessaire dans un fondant à
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base de chlorures alcalins on utilise, d'ordinairo un z'LUOrure de sodium, ae potassium ou de lithium, ou un fluorure double tel que la cryolite et .La ou des mélanges de ces J. LùorUres..6Ü ;é. qui soncerne .La présente invenG10n, ces fluorures soiii, des substances chiniiquumenc eIJ Pl1Ysiquemenc eûiOl5enéô15 voisines, exerçant un l'OLe S1.t1111t11re dans le lOJ1daflG, r.G U'c.-'St pour c;
oze raison qu'on les considère nomme lormani un groupe, désigne ici sous ..Le nom ae "fluorures alcalins" . cependant , on peut utiliser d'autr s fluorures que ceux-ia , 4 .ir proportion toùaie des
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fluorures alcalins ajoutés est en général comprise entra
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6 e- 4Q % en poids du fondant- Dens-Les opérations de brasa- .(
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ge, ou il est désirable de n'utiliser que peu ou pas de sels de métaux lourds, il est préférable que le fluorure soit un fluorure complexe tel que la cryolite ou la chiolite.
Ces sels sont en gênerai ajoutes dans une proportion comprise entre 3 et 25 % environ.
Si 'L'on ajoute un autre fluorure alcalin, il doit. constituer de u,5 à 15 % environ en poids du fondant.
Les propriétés physiques du fondant sont en grande partie déterminées par .Le constituant; chlorure alcailn car celui-ci corme en gênerai au moins les 50% en poids: du fondant total. Les sels composant ce constituant, du fondant daivent être réglés pour fournir le point ae fusion correct convenant au métal, etau type d'opération de liaison particulier envisagé. La composition du fondant sera aans tous les cas talle qu'il rond avant que !la fonde le métal d'apport.
Las fondants composés en grande partie de chlorures alcalins ,se sont révélés particulièrement applicables à .La souaure et au orasage des métaux légers , en raison de leur stabilité et ae leur Propriété non oxydante, ainsi que de ..La marge étendue au point de fusion de leur mélange . Les chlorures du sodium, au potas- sium et du lithium constituent ce que l'on appelle ici le groupe des chlorures des métaux alcalins, en raison de leur étroite parenté chimique et physique et de la simlitude de la fonction qu'ils exercent dans le fondant.
D'aprés l'expérience de la demanderesse, deux au moins de ces matières doivent être utilisées dans un fondant à base' de chlorures alcalins, dans la. marge approximative des pourcentages suivants par rapport au poids total du fondant; o à 60% de chlorure de sodium, b à 60 % de chlorure de potassium et 5 à 80 % de chlorure de lithium, ia propor- T'ion totale de ces chlorures dépassant en tous cas 50 % du poids du fondant.
A titre d'illustration de quelques modes de réalisation partiouliers de l'invention, deux composiblons defon-
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dants pt'el'érës qui se sont révélées parcicunèremenc apprcaprzés àia soudure aas métaux .Légers sont : ( 1 j po,ur la soudure de l'aluminium : 44 70 C..I.LlJa, 4470 KCI, '1 l''''''..L ;::
Sr, '" Sv 4 KR (&j pour -La soudure du magnésium : ipà ," ..I.l'Q., 11:":;,';) /u KIi.L 9 1CÎ lu 41 sur, b 10 1F. lie même, deux compositions de fondants qui se sont montrés p.rzi:u..,renen; appropriées aux aivets iypes
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de brasage des métaux légers sont ies suivantes :
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t.J..] pour le brasage ce l'aluminium : il5 lU J./:1\a, 6 /o K01, eu yo L.i.9 6 la CI 2Sr a 1 p unrY .liL8, i b KÊ; j&i pour le brasage au magnésium : 55 iu ral3 .55 10 KOL, 20 lU LiCol, b 1" \i12Sr, 5 la Lil Les fondants contenant ues haiogënures de stru,uGium peuvent ë'sre manipules de -Le. manière usuelie et p",uv'e.o.; être utilises avec les types classiques aes mé-caux a'aPport servant a -L'assemblage des objets en rnézuux Légers.
.'exemp.e sui vanT)1LLus5c les résultats améliores obtenus par i'utilisa c ion d'un l1t1,.Logénurt;s Qo zones sium Coutnt1nt un fondant as soudure a l'nala-=énure ae strünsium. oanctus d'aluminium, ae 1,6 n a' ;pa.issùr furent soudées en Doue le .LüH,:'; n'un Dora J..Uxl:"ituaütt3l au moyen d'une immme oxhydrique et a'une -tige d'aluminium d'appul:1:i reucuverte d'une, paie de ionaani Les bords dtes Danaes lurent maintienus ens 8illOLe, 9 c;t la soudure l'ut ei'l'eotuée en faisam; passer une l'L"Ü1J1:'iv lo3i-g des bords juxtaposés, coût, en faisant avancer en même temps ia tige métallique ulapporz enduit ae ioedani dans iu namme pour l'ormer un cordon ue soudure .
La lige de soudure iut enduite de londa.nt en -La crempant dans une pâte I;1Qùt;:IJse ans icndant, peu avant l'établissement de la soudure . wlS CeG essai, on a utilisé deux Iona.1;I..o.ts, l'un composé ae 47,5 Jo de âeol, 47eb % de Kcl, et 5 % de 604KH9 tandis que l'autre conte-
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nait environ 7 % de chlorure de strontium en plus aes constituants du premier fondant avec une diminution propor- tionnelle dans la proportion de ces constituants, un utili- se à peu près la même quantité de foncent dans les deux cas, et la vitesse d'avance de la flamme de soudure etla température, de oette flamme furent maintenues aussi constantes que possible .Pendant l'opération de soudure on observe que le premier fondant;
ne s'étalait que sur une distance d'environ 6.35 mm tandis que le second s'etalait sur une distance d'environ 12,7 à 25,4 mm. omme autre résultat de son plus grana pouvoir mouillant, .Le second fondant ohassa entièrement l'oxyde près uu métal fondu et maintient l'oxyde assez éloigné au métal fondu pour empêcher son inclusion dans le joint de soudure - En outre, le joint soudé obtenu a l'aide du fondant contenant le fluorure de strontium était propre, présentai une surfa- ce semblable a pelle d'un miroir et était: exempt de piqû- res eGde pores. Le joint soudé obtenu par l'autre rondant était au contraire terne et présentait d'assez nombreuses piqûres.
REVENDICATIONS.
------------ l. Fondant pour la liaison de pièces en métaux lé- gars, caractérisé au ce qu'il comprand des chlorures de mê- taux alcalins et de % à 15 % en poids environ d'au moins un halogénure de strontium, ce fondant présentant un plus grnd pouvoir mouillant que le même fondant ne contenant pas d'halogénure de strontium.