Nous recevons de nombreuses questions sur la différence entre le soudage et le brasage. Ce sont des techniques d’assemblage très similaires, les deux impliquant la fusion d’un métal d’apport pour joindre deux ou plusieurs composants sans faire fondre le matériau de base des composants. L’American Welding Society (AWS) définit le brasage comme un procédé impliquant un métal d’apport dont le liquidus est supérieur à 450°C (842°F). Le brasage, en revanche, fait intervenir des métaux d’apport dont le liquidus est inférieur ou égal à 450°C.
L’utilisation de termes tels que « soudure à l’argent » rend la question encore plus confuse. Il s’agit d’une appellation erronée, car les alliages à base d’argent fondent tous bien au-dessus de 450°C et sont donc clairement des métaux d’apport pour le brasage. Le terme approprié pour tous les alliages utilisés pour le brasage, y compris les alliages à base d’argent, est « métaux d’apport pour le brasage ». L’AWS a développé un système de désignation pour les métaux d’apport de brasage qui utilise le ou les éléments primaires et un numéro pour les compositions uniques des métaux d’apport de brasage. Toutes les désignations commencent par un « B » pour « brasage ». Les alliages à base d’argent sont donc désignés par BAg-x, où x est un nombre correspondant à une certaine composition de l’alliage. Le BAg-1 a une composition nominale de 45%Ag, 15%Cu, 16%Zn, 24%Cd. Le BAg-34 contient nominalement 38%Ag, 32%Cu, 28%Zn, 2%Sn. Les autres familles de métaux d’apport de brasage comprennent les métaux d’apport à base d’aluminium-silicium (BAlSi-x), les métaux d’apport à base de magnésium (BMg-x), les métaux d’apport à base de cuivre, de cuivre-zinc et de cuivre-phosphore (BCu-x, RBCuZn-x et BCuP-x, respectivement), les métaux d’apport à base de nickel et de cobalt (BNi-x et BCo-x, respectivement) et les métaux d’apport à base d’or (BAu-x). Le titane, le palladium, le platine et d’autres métaux peuvent également être utilisés comme métaux d’apport pour le brasage. Le brasage est utilisé dans de nombreuses applications automobiles, les moteurs à réaction, les ustensiles de cuisine et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, pour n’en citer que quelques-unes.
La soudure, en plus d’avoir une température de traitement plus basse, donne généralement un joint moins résistant qu’un joint brasé. Pour de nombreuses applications, cela convient et est même souhaitable. La résistance au cisaillement des joints brasés est généralement cinq fois supérieure à celle des joints soudés. Un apport de chaleur élevé peut endommager les composants électroniques sensibles ou les petits composants.
Figure : Brasage au laser du carbure de silicium (SiC)
La chaleur, que ce soit pour le brasage tendre ou le brasage fort, peut être appliquée de plusieurs façons ; par des flammes, par un chauffage résistif, par un chauffage inductif, par l’utilisation d’un laser, par une combustion et un chauffage radiant ultérieur, etc. Le brasage tendre et le brasage fort peuvent être réalisés à l’air libre (généralement avec un flux pour réduire les oxydes de surface et permettre le mouillage et l’écoulement du métal d’apport de brasage tendre ou de brasage fort) ou dans des atmosphères protectrices (par exemple, une atmosphère inerte, sous vide ou active). Les deux techniques peuvent être utilisées pour joindre de nombreux métaux et alliages métalliques, céramiques et matériaux composites, à des matériaux semblables et dissemblables.
Alors, faut-il le souder ou le braser ?
La réponse à cette question dépend de nombreux facteurs, notamment la charge de service et la température, pour n’en citer que deux. De nombreux substrats sont endommagés par les hautes températures requises par le brasage. La mouillabilité du substrat par la soudure ou le métal d’apport de brasage est un autre élément clé dans le choix du processus approprié. La capacité à éliminer les résidus de flux peut être un facteur important, comme dans certains systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) et autres systèmes de transport de fluides ; les systèmes en circuit fermé qui ne peuvent pas être facilement nettoyés après l’assemblage doivent souvent être brasés ou soudés sous vide ou sous une atmosphère protectrice, ou un métal d’apport auto-fluxant tel que les alliages cuivre-phosphore (BCuP-x) dans les assemblages à base de cuivre doit être utilisé. Certains « flux non nettoyants » laissent un résidu minimal après l’assemblage, mais les résidus durcis peuvent créer des situations d’usure abrasive dans les composants mobiles à faible jeu, ou peuvent s’hydrolyser et créer des conditions corrosives.