Résumé
Le soudage au cuivre n’est pas difficile.
La chaleur requise pour ce type de soudage est environ deux fois supérieure à celle requise pour l’acier d’épaisseur similaire.
Le cuivre a une conductivité thermique élevée. Pour compenser cette perte de chaleur, il est recommandé d’utiliser une pointe d’une ou deux tailles supérieures à celle requise pour l’acier.
Lorsque l’on soude de grandes sections de fortes épaisseurs, un chauffage supplémentaire est conseillé. Ce procédé produit une soudure moins poreuse.
Le cuivre peut être soudé avec une flamme légèrement oxydante car le métal fondu est protégé par l’oxyde qui est formé par la flamme. Si un flux est utilisé pour protéger le métal fondu, la flamme doit être neutre.
Le cuivre exempt d’oxygène (tige de cuivre désoxydé) doit être utilisé plutôt que le cuivre oxygéné pour les assemblages soudés au gaz.
La tige doit avoir la même composition que le métal de base.
Vue d’ensemble
Dans le soudage des feuilles de cuivre, la chaleur est évacuée de la zone de soudage si rapidement qu’il est difficile d’amener la température au point de fusion.
Il est souvent nécessaire d’élever le niveau de température de la feuille dans une zone de 6,0 à 12,0 po. (152,4 à 304,8 mm) éloignée de la soudure.
La soudure doit être commencée à un certain point éloigné de l’extrémité du joint et soudée en retour vers l’extrémité, le métal d’apport étant ajouté.
Après être revenue au point de départ, la soudure doit être commencée et effectuée dans la direction opposée à l’autre extrémité du joint.
Pendant l’opération, le chalumeau doit être tenu à un angle d’environ 60 degrés par rapport au métal de base.
Il est conseillé d’étayer la soudure sur la face inférieure avec des blocs de carbone ou une tôle mince pour éviter une pénétration inégale.
Ces matériaux doivent être canalisés ou contre-dépouillés pour permettre une fusion complète à la base du joint.
Le métal de chaque côté de la soudure doit être recouvert pour éviter le rayonnement de la chaleur dans l’atmosphère.
Cela permettrait au métal fondu de la soudure de se solidifier et de refroidir lentement.
Conseil : le gaz à 100% d’hélium fournira les niveaux de chaleur nécessaires pour souder le cuivre.
Vidéo sur le soudage du cuivre
Overview
En soudant des feuilles de cuivre, la chaleur est conduite loin de la zone de soudage si rapidement qu’il est difficile d’amener la température au point de fusion. Il est souvent nécessaire d’élever le niveau de température de la tôle dans une zone de 6,0 à 12,0 po. (152,4 à 304,8 mm) de la soudure. Il faut commencer la soudure à un certain point éloigné de l’extrémité du joint et la ramener vers l’extrémité en ajoutant du métal d’apport. Après être revenu au point de départ, la soudure doit être commencée et effectuée dans la direction opposée à l’autre extrémité du joint. Pendant l’opération, le chalumeau doit être tenu à un angle d’environ 60 degrés par rapport au métal de base.
Il est conseillé d’étayer la soudure sur la face inférieure avec des blocs de carbone ou une tôle mince pour éviter une pénétration inégale. Ces matériaux doivent être canalisés ou contre-dépouillés pour permettre une fusion complète à la base du joint. Le métal de chaque côté de la soudure doit être recouvert pour éviter le rayonnement de la chaleur dans l’atmosphère. Cela permettrait au métal fondu de la soudure de se solidifier et de refroidir lentement.
Conseil : le gaz à 100% d’hélium fournira les niveaux de chaleur nécessaires pour souder le cuivre.
Vitesse de soudage du cuivre
La vitesse de soudage doit être uniforme. L’extrémité de la baguette d’apport doit être maintenue dans le bain de fusion.
Pendant toute l’opération de soudage, le métal en fusion doit être protégé par l’enveloppe extérieure de la flamme.
Si le métal ne s’écoule pas librement pendant l’opération, la baguette doit être relevée et le métal de base chauffé à une chaleur rouge le long du joint.
La soudure doit être recommencée et poursuivie jusqu’à ce que la soudure du joint soit terminée.
Soudage de tôles minces
Lorsque l’on soude des tôles minces, la méthode de soudage en avant est préférable.
La méthode en arrière est préférable pour les épaisseurs de 1/4 po. (6,4 mm) ou plus.
Pour les tôles jusqu’à 1/8 po. (3,2 mm) d’épaisseur, un joint bout à bout simple avec des bords carrés est préférable.
Pour les épaisseurs supérieures à 1/8 po. (3,2 mm), les bords doivent être biseautés pour un angle inclus de 60 à 90 degrés. Cela assurera la pénétration avec une fusion qui s’étale sur une grande surface.
Les joints en bout, à recouvrement et en écharpe sont utilisés dans les opérations de brasage, que les éléments du joint soient plats, ronds, tubulaires ou de sections irrégulières.
Les dégagements pour permettre la pénétration du métal d’apport, sauf dans les joints de tuyaux de grand diamètre, ne devraient pas être supérieurs à 0,002 à 0,003 po. (0,051 à 0,076 mm).
Les dégagements des joints de tuyaux de grand diamètre peut-être de 0,008 à 0,100 po. (0,203 à 2,540 mm). Le joint peut être fait avec des inserts du métal d’apport ou le métal d’apport peut être introduit de l’extérieur après que le joint ait été amené à la température appropriée.
Le joint en écharpe est utilisé dans l’assemblage des scies à ruban et pour les joints où la double épaisseur du recouvrement n’est pas souhaitée.
Soudage des alliages cuivre-nickel
Les alliages cuivre-nickel sont utilisés lorsqu’une grande pureté, une résistance au biofouling et aux bactéries et une résistance extrême à la corrosion sont requises. Ils présentent une bonne résistance et une bonne formabilité. Il n’est pas difficile à souder si les procédures appropriées et les précautions environnementales sont utilisées.
Les deux principales qualités d’alliages cuivre-nickel sont 90/10 cuivre-nickel et 70/30 (70% de cuivre et 30% de nickel). Ils sont également appelés alliages de solution. Cela signifie que toute quantité de cuivre est soluble dans le nickel et que toute quantité de nickel est soluble dans le cuivre.
Lorsque l’on travaille avec des alliages cuivre-nickel, aucun traitement thermique de préchauffage et de post-soudure n’est nécessaire. Ni la soudure ni la zone affectée thermiquement ne sont durcies par la chaleur du soudage.
Introduction au soudage des alliages cuivre-nickel
Les cinq vidéos de la Copper Association sont disponibles ci-dessous.