Composition fondante pour soudure et brasure La présente invention se rapporte à des fondants pour la soudure et la brasure des mé taux non ferreux, notamment des métaux lé gers tels que l'aluminium, le magnésium et leurs alliages, c'est-à-dire des alliages com prenant au moins 50 0/o en poids d'un ou de plusieurs métaux .légers.
Depuis que s'est largement répandu l'usage des métaux légers dans :la fabrication d'innom brables objets manufacturés exigeant la légè reté de poids, la solidité, la résistance à :la corrosion et une conductibilité thermique et électrique élevée, l'industrie ,a eu à faire face au problème de trouver un moyen satisfai sant de souder et de braser ces métaux et leurs alliages.
La soudure et la brasure de l'alumi nium, du magnésium et de leurs alliages im posent au soudeur des conditions si précises que seuls les opérateurs extrêmement qualifiés et possédant une grande expérience sont suscep tibles de parvenir à des résultats, même mé diocres, au prix d'une proportion élevée de re buts provenant de soudures défectueuses, de pièces fondues, etc.
Ces métaux commençant à être utilisés en plus grandes :quantités et à trouver une plus grande variété d'applications, particulièrement dans la production moderne en aéronautique, on a mis au point un certain nombre de fon dants de soudure spéciaux qui, tout en étant loin d'être parfaits, offrent une solution par tielle au problème.
Le plus populaire et le plus généralement accepté de ces fondants est peut-être celui dit, dans le métier, à base - chlorurée qui com prend généralement un véhicule composé prin cipalement de chlorures de métaux alcalins et de certains ingrédients actifs dont le plus important est le sel double<I>3</I> NaF <I>-</I> AlF3 qu'on trouve à l'état naturel sous le nom de cryo- lithe .
Bien que les fondants à base chlorurée soient peut-être les plus satisfaisants mis au point jusqu'ici, ils laissent encore beaucoup à désirer quant à leur compatibilité avec les techniques de soudure à grande vitesse essen tielles dans les industries modernes à grosse production.
Parmi les-défaut5 les plus courants des an ciens fondants figurent la tendance à fondre et couler à température trop basse ou trop élevée, la gêne visuelle de la zone de soudure apportée par les scories et les inclusions, l',ab- sence de viscosité suivant la fonte et le man que de fluidité au cours de l'opération de sou dure.
Un autre inconvénient également impor- tant des fondants connus est leur teneur en cryolithe, minéral relativement rare, coûteux et qu'on est obligé d'importer du Groenland. Bien qu'on puisse préparer par synthèse le sel double 3 NaF ³ AlF3, qui est l'équivalent chi mique de la cryolithe, le procédé est coûteux et si l'on utilise le produit à titre de fondant, il est généralement nécessaire d'y ajouter un pourcentage important :de cryolithe naturelle.
L'invention vise à remédier aux inconvé- nients ci-dessus relevés des :compositions fon dantes à base chlorurée.
La composition fondante selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle contient 84,9 à 85,1 0/o en poids d'un mélange véhicule formé d'au moins autant de chlorure de sodium que de chlorure de potassium, le reste de la com position étant formé de fluorure de lithium et de cryolithe dans le rapport approximatif de 1 à 1,3.
Pour obtenir les caractéristiques de fu sion et la viscosité optima, en se maintenant dans le rapport critique chlorure/fluorure mentionné ci-dessus, la gamme critique de pro portions des constituants du véhicule est de 42,5 à 44 0/o en poids de NaCI et de 42,4 à 40,9 0/o en poids de KCI, la quantité totale de chlorures étant :de préférence égale à 84,90/o de la composition totale.
Le reste, soit 15,1 0/0 en poids du mélange total, est constitué de fluorures de lithium, de sodium et d'alumi nium, ces deux derniers sous forme de cryo- lithe <I>3</I> NaF # AIF3 représentant au maximum 8,5 0/o de l'ensemble et le premier (LIF) les 6,6 0/o restant.
Comme il est facile de le calculer d'après la formule chimique 3 NaF <I>-</I> AlF3, la cryolithe contient 60 '0/o en poids de fluorure de sodium et 40 0/o de fluorure d'aluminium et par con séquent la :
teneur en- cryolithe (8,5 '0/o de l'ensemble) donne un pourcentage de 3,4 0/o pour AIF3 et de 5,1 '0 /o pour NaF. Ainsi la composition de la forme préférée de fondant est la suivante
EMI0002.0047
EMI0002.0048
On a également obtenu de bons résultats en augmentant la teneur en chlorures jusqu'à 85,1 0/o et en diminuant les fluorures de ma nière correspondante.
On prépare le fondant en poudre en broyant mécaniquement les ingrédients secs, de préférence dans un broyeur à boulets ordi naire, de manière à obtenir une dimension gra nulaire maximum assez petite pour passer par un ramis de .150 mailles au pouce linaire (25,4 mm).
Bien que ce degré de finesse donne complètement satisfaction, une dimension gra nulaire plus petite facilite l'application du fon dant sur la pièce à travailler.
Pour l'usage, on fait une barbotine ou bouillie aqueuse en mélangeant la poudre de fondant avec de l'eau et on S'applique sur lia pièce à travailler, de préférence à la brosse. Au cours de l'opération de soudure, le fon dant reste inerte jusqu'à ce qu'on :atteigne une température d'environ 5950 C. A .ce moment, le fondant se liquéfie en globules transpa rents limpides.
La température approchant progressive ment de 6200 C, le fondant manifeste une ac tion mouillante excellente et s'étale sur toute la zone à souder. La température optimum de soudure étant de 6500 C environ, le début de l'action mouillante du fondant fournit une in dication visible que le métal est prêt à être soudé.
Au cours du cycle de soudure, le fondant reste à l'état de liquide limpide protégeant la zone de soudure et assurant une action déca- pante et désoxydante excellente suffisamment énergique et avec une fluidité suffisante pour enlever la couche de scorie.
Cette action per met de distinguer nettement la masse de sou- dure et supprime la nécessité d'enlever la sco rie à l'aide d'une baguette à brasser. Le fon dant liquide donne une pellicule plus visqueuse sur les bords plus froids de lia masse de sou dure, ce qui facilite le contrôle du métal fondu.
La soudure terminée et la pièce refroidie, on peut aisément enlever le fondant à l'aide d'eau chaude ou d'acide sulfurique étendu sans endommager le métal associé.