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Publication number: BE565544A
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Description


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   La présente invention concerne un procédé pour assembler des métaux ou des alliages dissemblables. Elle s'applique en par- ticulier aux cas qui normalement nécessiteraient une opération de soudure impraticable par suite de la formation de composés intermétalliques cassants entre les deux métaux, qui affaiblissent l'assemblage ou le dessoudent. Ainsi, par exemple pour fabriquer des récipients en acier revêtus d'une mince garniture de   titahe;   destinés aux usines chimiques, il est difficile de fixer la garni- ture à l'enveloppe par suite de la formation de composés intermé- diaires de fer et de titane cassants.

   Cette difficulté peut être surmontée par assemblage mécanique tel que par rivetage, ou par assemblage semi-mécanique qui consiste, par exemple à forer l'enve- 

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 loppe à intervalles et à insérer des chevilles en matière compatible, par exemple en titane, auxquelles la garniture peut être soudée par points. Ces assemblages laissent cependant beaucoup à désirer et dans beaucoup de cas, par exemple dans le cas de récipients qui, à l'emploie sont soumis à des variations de pression ou de tempéra- ture, ils ne donnent pas satisfaction. 



   La présente invention procure un procédé pour assembler des parties de deux métaux ou alliages dissemblables se recouvrant par brasure, suivant lequel on place un métal ou alliage de brasure compatible avec les deux parties entre les bords des parties se recouvrant, et on ne fait fondre que certaines parties du métal ou alliage de brasure en brasant pour assembler les deux parties. 



  Le métal ou alliage de brasure peut être fondu par une machine à souder parrésistance classique, par exemple une machine à souder par points ou une machine à souder les joints. On peut utiliser une torche à arc sous argon au lieu d'une machine à souder par-ré- sistance. 



   L'alliage ou métal de brasure peut être appliqué sous forme d'une feuille, d'.une bande, d'une poudre, ou sous toute autre forme appropriée, et consiste en un métal ou alliage quelconque ayant un point de fusion inférieur à celui des parties à assembler, qui est capable de former une brasure saine entre ces parties sans formation de composés intermétalliques cassants, c'est-à=dire que le métal ou l'alliage de brasure est compatible avec les métaux dissemblables. 



   Ainsi, par exemple, lorsque les parties à assembler sont en titane et en un métal ferreux, on peut choisir un métal de brasure à base d'aluminium qui contient jusqu'à   15%   de silicium avec ou sans autre addition mineure de cuivre, d'alliages de cuivre et de nickel (qui peuvent être soit à base de cuivre ou de nickel), de nickel, d'argent et d'alliages d'argent et d'étain. 



  L'utilisation d'un fondant n'est pas nécessaire. 



   Pour braser du titane à de l'acier par le procédé de la 

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 présente invention, de l'argent et du cupro-nickel donnent de bons résultats, la résistance et la ductilité   de -'ces   assemblages étant approximativement égales à celles d'une soudure par points titane-titane. Quoiqu'on puisse réaliser des assemblages à l'aide des autres matières de brasure énumérées ci-dessus, ces assemblages sont moins résistants que les soudures par points titane-acier réalisées sans brasure. 



   On préfère   du,     cupro-nickel   contenant 80% de cuivre au cupro-nickel contenant   70%   de cuivre ou à l'argent. Des essais ont montré que l'assemblage brasé   au cupro-nickel   80/20 ne lâche par séparation à l'interface, qu'après une déformation et un déchirement appréciables de la feuille de titane. Cet alliage pro- duit un assemblage qui possède une ductilité comparable à une soudure par points titane-titane. 



   Une gamme d'épaisseur appropriée pour du cupro-nickel et de l'argent lorsqu'on l'utilise sous forme de feuille est com- prise entre 0,002-0,005 pouce. (0,05 mm et 0,12 mm). 



  On a constaté qu'on obtient les meilleurs résultats lorsqu'une forte proportion d'alliage de brasure inalliée est présente sous forme d'une couche distincte entre les métaux dissemblables, par exemple du titane et de   l'acier.   



   La qualité des assemblages titane-acier, obtenus par le procédé de brasure par points décrit plus haut, dépend du courant de soudure utilisé. Lorsqu'on exécute des assemblages de ce genre, il faut soigneusement veiller à empêcher les variations du courant de soudure qui peuvent être provoquées, par exemple, lorsque la quantité d'acier doux dans la boucle extérieure de la machine à souder varie comme cela se produit lorsqu'on fabrique des ensem-   bles   par soudure par points. Il est à conseiller d'utiliser un cycle de soudure de durée réduite pour réduire au minimum la forma- tion de composés intermétalliques cassants. 



   Il faut nettoyer les surfaces des parties métalliques situées à l'endroit de l'assemblage pour éliminer la pellicule d'oxyde normalement présente sur ces surfaces. Les métaux et 

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 la feuille de brasure sont de préférence dégraissés dans de la vapeur de trichloréthylène et ensuite   abrasés eu.   sablés à la grenaille, la brasure étant exécutée aussitôt que possible après ces traitements. 



   A titre d'exemple, lors de la fabrication d'un récipient' composé d'une enveloppe en acier doux de 3/8 pouce d'épaisseur (9,5   mm)   pourvu d'une garniture en titane de 0,02 pouce d'épais- seur   (0,5   mm), on interpose une feuille de cuivre-nickel $0/20 de 0,003 pouce d'épaisseur (0,07 mm) entre les éléments et on fait fondre la feuille en des points séparés à l'aide d'une machine à souder par points classique. On dégraisse et on gratte le titane à l'aide d'une brosse, et on dégraisse et on sable l'acier à la grenaille avant la brasure.

   On obtient ainsi des assemblages qui ont une résistance de 700 à 750 livres par point (317 à 340 kg par point), ce qui équivaut à environ 12 tonnes par pouce carré (19 kg par mm2 
La machine à souder par points utilisée dans cet exemple est une machine Metro-Vick (Marque de Fabrique Déposée) du type AS 60 pourvue d'électrodes de alliage de cuivre de 3/16 pouce de diamètre 4,75 mm). Les prises du transformateur qui, comme on l'a constaté, conviennent le mieux pour réaliser des assemblages suivant la présente invention, sont de 5 points en dessous de la normale à 3 points au-dessus de celle-ci, correspondant à 2,9 à 3,6 volts, et on a obtenu les meilleurs résultats avec de 5 à 50 cycles. D'autres machines à souder par points de capacité adéquate peuvent être utilisées de façon satisfaisante. 



   D'autres assemblages de titane et d'acier doux ont été réalisés à l'aide d'autres brasures et les résistances, déterminées par traction au cisaillement sur une machine d'essai   à   la traction classique, sont les suivantes : aluminium   7,5   tonnes par pouce carré   (11,8   kg/ par mm2 aluminium-silicium 9 tonnes par pouce carré (14,1 kg par mm2), cuivre 11 tonnes par pouce carré (17,3 kg par mm2 cupro-nickel 70/30 12 tonnes par pouce 

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 carré (19 kg par mm2 nickel 11 tonnes par pouce carré (17,3 kg par mm2), argent 12 tonnes par pouce carré (19 kg par mm2 argent-étain 12 tonnes par pouce carré (19 kg par mm2 
Quoique que ces essais aient été   réalises.avec   une pla- que en acier doux de 3/8 pouce, d'épaisseur 9,5mm et une feuille de titane de 0,

  02 pouce d'épaisseur' (0,5 mm on a obtenu des assemblages satisfaisants avec une plaque en acier doux de 3/4 pouce d'épaisseur (19 mm) et du titane de   0,036   pouce d'é- paisseur (0,9 mm). 



   D'autres constructions auxquelles le procédé suivant l'in vention peut   être avantageusement   appliqué, sont des récipients pour l'industrie chimique ou analogues comportant des garnitures d'autres métaux réfractaires, tels que par exemple du zirconium, 'du niobium ou du tantale. Ces récipients peuvent être revêtus de feuilles d'un métal qui présente une forte résistance à la corrosion tel que le titane, en fixant les feuilles à l'acier par le procédé de l'invention et en soudant les joints entre des feuilles adjacentes de titane. 



   REVENDICATIONS. 
 EMI5.1 
 



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1.- Procédé pour assembler par brasure des parties de deux métaux ou alliages dissemblables se recouvrant, caractérisé er, ce qu'on place un métal ou alliage de brasure compatible avec les deux parties entre les bords des parties se reoouvrant, et en ce qu'on ne fait fondre que certaines parties du métal ou alliage de brasure lors du brasage de façon à assembler les deux parties.

Claims

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait fondre le métal ou allia.ge'de brasure en des points séparés.

3.- Procédé suivant'la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue la brasure à l'aide d'une machine à souder par résistance.

4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications <Desc/Clms Page number 6> 1 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une des parties est en titane ou en un alliage de titane, et l'autre en acier, et la brasure est un alliage à base de cuivre contenant 20% de nickel.

5 Ensemble brasé fabrique par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.

6. - Procédé en substance comme décrit avec référence à l'exemple ci-dessus.

7.- Récipient en acier garni ou doublé de titane ou d'un alliage, fabriqué par un procédé suivant la revendication 6.