1. GENERALITES

Les aciers doux sont de loin les plus employés parmi les aciers courants, dit "de construction", ils sont ceux dont les problèmes d'assemblage sont les plus fréquents, ils peuvent être soudobrasés facilement à une température de "mouillage" comprise entre 750/880°C (limite inférieure) et 900/920°C (limite supérieure).

Comparés aux valeurs réalisables en soudage autogène, ces chiffres peuvent paraître assez faibles, ils sont compensés par le fait que les assemblages soudobrasés présentent des surfaces d'accrochage beaucoup plus importantes que la section droite d'une soudure autogène.

Sauf cas particuliers (travaux de haute résistance), le soudobrasage fournit des qualités largement suffisantes pour satisfaire la plus grande majorité des cas pratiques.

Il faut cependant attirer l'attention sur un phénomène susceptible de se produire sur certains assemblages soudobrasés ; la fissuration de l'acier par pénétration du métal d'apport, cet effet néfaste, qui se traduit par un abaissement de la résistance globale de l'assemblage, ne risque de se produire que dans le cas ou l'un des éléments à assembler est soumis en cours d'exécution, soit par bridage exagéré, soit par dilatation, à une tension importante, accompagnée d'une déformation de la masse, ces risques ne sont généralement à craindre que dans les cas spéciaux (assemblages importants, donc exécution assez longue, d'éléments bridés et rigides, etc...).

Le soudobrasage est généralement préférable au soudage autogène pour l'assemblage des aciers de nuances douteuses ou de soudabilité médiocre.

Les aciers de composition douteuse ou de qualité médiocre comportent des éléments qui, en cours de fusion pendant le soudage autogène, réagissent entre eux ou avec les éléments extérieurs (flamme, atmosphère) pour former un assemblage de qualité également douteuse, voir insuffisante.

Il n'en est pas de même en soudobrasage, ou l'échauffement des bords du joint est nettement plus réduit en volume, avec une température sensiblement plus basse que celle de fusion, tous facteurs favorables à une limitation, sinon à la suppression des risques de dénaturation du métal et de ceux, corrélatifs, d'un abaissement de la qualité de l'assemblage.

L'emploi du soudobrasage permet de supprimer, ou tout au moins de réduire très sensiblement les risques de déformation inhérents au soudage autogène. En soudobrasage, le chauffage nécessaire à l'opération est limité à une température comprise entre 750°C et 920°C au lieu 1500°C, température de fusion du métal qu'il faut atteindre en soudage autogène.

1.1. Le soudobrasage est une méthode d'assemblage particulièrement économique, il permet :

- une rapidité d'éxécution nettement plus élevée que celle permise en soudage autogène pour certaines épaisseurs, à titre d'exemple il est possible de réaliser des gains relatifs de vitesse d'exécution ~ de :

• 30% sur des tôles d'épaisseur de 2 mm.
• 50% sur des tôles d'épaisseur de 3 mm.
• 60% sur des tôles d'épaisseur de 4 mm.

- une économie de gaz très sensible, qui résultent à la fois de l'emploi de débits horaires (l/h) nettement plus faibles, à épaisseur égale, qu'en soudage autogène, et des vitesses plus élevées, l'effet favorable de ces deux facteurs est tel que les consommations de gaz au mètre de soudobrasure sont, pour les épaisseurs de 2 à 4 mm par exemple ~, 3 à 4 fois plus faibles qu'en soudage autogène.

- une économie relative au poids de métal d'apport, dont la valeur, qui est de l'ordre de ~ 12% pour e = 2 mm, atteint ~ 45% pour e = 4 mm.

Ces avantages sont, il est vrai, compensés en partie par le prix nettement plus élevé de l'alliage d'apport, il n'en est pas moins établi que, considéré globalement, le soudobrasage est un procédé caractérisé par une vitesse d'exécution relativement élevée jointe à des dépenses de gaz relativement faibles dont le prix de revient se situe très généralement au-dessus de celui du soudage autogène sur même épaisseur, il est donc un procédé économique.

Autre facteur d'intérêt, sa facilité d'exécution, notamment dans les positions difficiles, (verticale, corniche, etc...), qui est nettement meilleur qu'en soudage autogène.

Par ailleurs, le principe même du soudobrasage assure des dépôts d'aspect lisse et régulier, sans surépaisseur inutile, ce qui évite pour de nombreuses applications des travaux de finition toujours onéreux.

Les avantages particuliers du soudobrasage évoqués ci-dessus, supposent évidement une observation correcte des règles techniques de préparation des assemblages et des méthodes opératoires adaptées.

2. EXECUTION DU SOUDOBRASAGE

2.1. Technique du chauffage

Le soudobrasage utilise comme moyen de chauffage la flamme d'un chalumeau oxyacétylénique approprié au travail, et le bec choisi en conséquence. Le débit du chalumeau doit être adapté au travail envisagé et le bec choisi en conséquence. Le débit du bec sera toujours plus petit que s'il s'agissait de souder à l'autogène des épaisseurs équivalentes, 50 à 60 l/h d'acétylène par mm d'épaisseur est un débit correct pour soudobraser bout à bout, 75 à 80 l/h pour soudobraser en angle intérieur.

Dans le cas du soudobrasage de l'acier, la flamme oxyacétylénique sera réglée neutre, ni oxydante, ni carburante.

2.2. Préparation des bords

Un bon accrochage de l'alliage d'apport sur les surfaces à soudobraser ne saurait être obtenu, malgrès une exécution correcte, que si les surfaces sont débarassées au préalable de toutes impuretées ; oxydes, graisses, peintures, etc... , susceptibles de contrarier ou d'empêcher le "mouillage" à chaud. L'emploi de flux décapant ne saurait être suffisant à lui seul pour obtenir un résultat complet et correct, aussi faut-il prévoir un nettoyage préalable des bords, cette opération peut être effectuée par limage, meulage ou brossage mécanique, ou mieux, et préférablement pour les travaux importants, par sablage ou par grenaillage.

3. FLUX

Le rôle de ces flux est de conserver le bon état de propreté des surfaces à braser, préalablement nettoyées, pendant l'exécution , de parfaire le décapage de ces surfaces pour en faciliter "mouillage correct".

3.1. Ils peuvent être employés sous diverses formes :

3.1.1. flux en poudre, et éventuellement en pâte, dont l'emploi s'est généralisé dès le début du brasage et du soudobrasage, on les emploie :

• avant l'exécution, en soupoudrant les bords de la préparation, mouillés d'eau au préalable pour "coller" le flux sur le métal.
• pendant l'exécution, en plongeant périodiquement l'extrémité chauffée de la baguette d'apport dans le flux, la cadence doit être réglée de manière à faciliter le "mouillage" par le métal liquide, sans excès inutile.
• après fusion, puis refroidissement, le flux se présente sous la forme d'une couche vitrifiée, dont l'élimination par piquage, brossage ou décapage, d'ailleurs assez malaisé, peut s'avérer nécessaire pour des questions d'esthétique, ou bien chaque fois que l'assemblage terminé doit être protégé (peinture, chromage, etc)

3.1.2. baguettes d'apport enrobées, dont le dosage en enrobage est étudié pour fournir exactement l'effet décapant désirable. L'emploi de ces baguettes avec ou sans emploi préalable de flux en poudre ou en pâte sur les préparations, permet une exécution de caractère plus continue, donc plus aisée et relativement plus rapide, comme le flux en poudre, il subsiste après l'opération, une couche vitrifiée qu'il faut éliminer.

3.1.3. flux gazeux, d'origine plus récent, il constitue un perfectionneemnt intéressant par rapport aux méthodes précédentes . Dans ce procédé, le gaz combustible alimentant le chalumeau (acétylène ) passe au préalable dans un appareil saturateur où, à travers une mèche imbibée d'un liquide décapant, il se charge de vapeurs qui sont entraînées dans la flamme, ce flux gazeux y brûle intégralement, en déposant sur les parties atteintes une pellicule protectrice qui décape les pièces chauffées ainsi que le métal d'apport plongé dans le panache de la flamme, en évitant toute oxydation. Ce procédé qui s'applique à la plupart des métaux, sauf à l'aluminium et à ses alliages, est particulièrement intéressant à divers titres :

• il évite l'emploi de flux en poudre ou en pâte avec leurs inconvénients.
• le travail peut être mené de manière continue, le dosage du flux étant aisé et, proportionné automatiquement à la puissance du chalumeau.
• l'absence de flux vitrifié facilite la réalisation de cordons lisses et réguliers, et permet la suppression pratique de tout travail éventuel de finissage avant peinture, chromage, etc

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