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Le brasage est un procédé simple et très utile pour assembler des articles métalliques, mais il présente le désavantage que la plupart des matières de brasage ne peuvent être employées qu'à assembler un nombre très limité de mé-
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taux. Ainsi, une matière qui est satisfaisante pour l'assemblage d'arhialex de cui- vre peut être tout à fait inutile pour l'assemblage d'articles de nickel ou d'allia- ges du nickelé En outredans la plupart des cas, il a été nécessaire que les sur- faces à assembler soient entièrement dépourvues d'oxyde.
La présente invention propose un moyen d'assemblage d'une grande variété de métaux et d'alliages, y compris le cuivrer le nickel, le cobalt, le fer et le manganèse et les alliages consistant principalement en ces métaux sans chrome ou avec jusqu'à 25% de chrome.
Selon l'invention, on revêt les surfaces métalliques à assembler d'un composé de brasage comprenant un composé réductible du phosphore contenant de l'oxygène, on met en contact les surfaces revêtues et on chauffe L'assemblage à
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une température comprise -entre 100 et l150 C dans une atmosphère réductrice, conte- nant de l'hydrogène, assez longtmps pour que le joint brasé se forme.
L'atmosphère réductrice doit être assez forte pour empêcher toute oxydation de la pièce d'oeuvre et consiste de préférence en hydrogène sec ou en ammoniac dissocié. Elle ne doit contenir aucun constituant qui peut donner lieu à la formation de la suieo
Le composé phosphoré contenant de l'oxygène doit être réductible par l'hydrogène.
Il peut être un oxyde ou un acide du phosphore, un phosphate ou un phosphite d'ammonium, un phosphate ou un phosphite d'un métal alcalin dans lequel le rapport atomique du métal alcalin ou phosphore ne dépasse pas 2:1, ou un phosphate ou un phosphite d'un métal alcalino-terreux dans lequel le apport atomique du métal'alcalino-terreux au phosphore ne dépasse pas 1:la Les oxydes
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-convenables du phosphore comprennent l'anhydride phosphoreux (P203)' le peroxyde de phosphore (P204) et 1 anhydride phosphorique (P205)g les acides convenables comprennent l'acide phosphoreux (H2(HP03 ' 1 acide pyrophosphorique (H4P207)' 1' acide hypophosphoreux (E 3 P0 2 ), l'acide hypophosphorique (H4P206), l'acide phospho- rique (HP04) et l'acide pyrophosphoreux (H4P205);
les sels ammoniques convenables comprennent l'hypophosphite biammonique ((NH4)2HP02), l'hypophosphate d'ammonium
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(NH4)2H 2P2 06)5 le phosphate mono-ammonique (NH4H2P04), l'hypophosphite d'ammonium (NH4H2P02) et le phosphite mono-ammonique (NH4H2P03); les sels de métaux alcalins
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comprennent le pyrophosphate de sodium (Na 4P 207) l'hypophosphite de sodium (NaH2P02); le phosphate ammoniacosodique (NaNH4HP04)' le phosphate mono-potassique (KH2PO4) et le phosphate bi-potassique (K2HP04); et les sels convenables de métaux alcalino-terreux comprennent les phosphates monobasique de calcium et le phosphate bibasique de calcium.
Il est avantageux de préparer le composé de brasage sous la forme d'une bouillie ou d'une pâte à l'eau et de permettreà la bouillie ou à la pâte de sécher
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après application sur les surfaces à assemblerravant d'effectuer le brasage. La teneur de la bouillie en liquide peut varier depuis une très petite fraction jusqu'à 95% du composé,selon la manière dont la bouillie doit être appliquée sur les surfaces.
D'une manière générale, aucun fondant n'est nécessaire, Toutefois, pour assembler des alliages contenant une proportion substantielle de chrome, par exemple 15% ou davantage, il est désirable d'inclure- un fondant dans le composé
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de brasage, pour faoilitérri'attaque des oxydes métalliques présents sur les surfaces métalliques à braser ou bien la dissolution desdits oxydes.
La teneur en fondant doit toutefois être gardée au minimum possible etc, en tous cas, ne
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doit pas dépasser 25% en poids du mélange sec.De préférence, le fondant est in composé du bore, contenant de l'oxygène, par exemple de borax (Na23RO7.10 H20), le tétraborate de sodium (Na2B407 ou Na2B4O7. 5 H2O), le métaborate de sodium (Na2B204 ou Na2B2O4. 4 H20), l'anhydride borique (B2O3 ou B2O3. 3 H2O), l'acide orthoborique (H3BO3) ou lacide pyroborique (H2B407) ou un halogénure de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, par exemple le fluor@ de sodium (NaF) ou le fluorure decalcium (CaF2). Parmi les composés du bore contenant de l'oxygène, on préfère les variétés anhydres.
Le procédé selon l'invention est particulièrement utile pour assembler des articles de cuivre, de nickel, de cobalt, de fer ou de manganèse et d'alliage consistant principalement en un ou plusieurs de ces métaux En plus des impuretés, les alliages à assembler peuvent contenir un ou plusieurs métaux suivants : argent, cadmium, plomb, bismuth, étain, zinc, bore, silicium, zirconium, aluminium, vandium, molyb dène, chrome, tungstène, titane et niobium.
La teneur en chrome des alliages peut aller jusqu'à 25% et des joints satisfaisants peuvent être faits avec des alliages nickel-chrome, des alliages cobalt-chrome, des alliages fer- chrome, des alliages cobalt-chrome -fer, des alliages nickel-chrome-fer, des aciers inoxydables contenant du nickel et) du manganèse et des alliages analogues qui contiennent jusqu'à environ 25% de chrome, en dépit de la présence d'oxydes contenant du chrome eu d'autres oxydes sur les surfaces à assembler. Des alliages contenant une proportion majeure de zinc, d'aluminium, ou de magnésium ne peuvent être assemblés avec succès par le moyen selon l'invention.
La température requise pour le brasage dépend des métaux à assembler., Lorsqu'il est chauffé à la température de brasage en milieu réducteur, le composé phosphoré contenant de l'oxygène attaque les surfaces métalliques pour former un phosphure métallique!' En général, la température employée doit être supérieure d'au moins 15 C à latempérature de l'eutectique du méta et du phosphure métalli- que pour le métal ou l'alliage en question, et elle est de préférence de 30 C supérieure à la température de l'eutectique. Les températures suivantes ont été trouvées satisfaisantes pour différents métaux et alliages.
Cuivre et alliages à base de cuivre : 715 à 11000C Cobalt et alliages à base de cobalt 1025 à 1150 C Fer et alliages à base de fer 1050 à 1150 C Manganèse et alliages à base de manganèse 965 à 1100 C Nickel et alliages à base de nickel 880 à 11500C
Le procédé selon l'invention est illustré par les exemples suivants:
EXEMPLE 1
Des parties des surfaces d'articles faits de quatre métaux et alliages différents dont les compositions sont données dans le tableau 1 furent revêtues d' une bouillie contenant environ 3,3 parties dephosphate bi-ammonique ((NH4)2HP04) pour une partie d'eau. Les parties revêtues des articles métalliques furent alors mises en contact et introduites dans un four de brasage où elles furent exposées pendant environ 15 minutes, dans une atmosphère d'hydrogène sec à la température de brasage indiquée dans le tableau 1 Dans chaque cas,
un joint de haute qualité fut produito
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TABLEAU 1
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<tb> 'Brasage <SEP> Métal <SEP> assemblé <SEP> Type <SEP> Température
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<tb> n <SEP> D'assemblage <SEP> du <SEP> brasage
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<tb> ¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> en <SEP> C
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<tb> 1 <SEP> Nickel <SEP> Plat <SEP> et <SEP> té <SEP> 928
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<tb> 2 <SEP> Nickel <SEP> Plat <SEP> et <SEP> té <SEP> 928
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<tb> 3 <SEP> Alliage <SEP> nickel <SEP> 79%,
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<tb> chrome <SEP> 14%, <SEP> fer <SEP> 7% <SEP> Té <SEP> 980
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<tb> 4# <SEP> Alliage <SEP> nickel <SEP> 79%, <SEP> ##
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<tb> chrome <SEP> 14%,
<SEP> fer <SEP> 7% <SEP> ## <SEP> Té <SEP> 980
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<tb> 5 <SEP> Cuivre <SEP> Té <SEP> 818
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<tb> 6 <SEP> Alliage <SEP> nickel <SEP> 70%,
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<tb> cuivre <SEP> 30% <SEP> Té <SEP> 818
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