Les nombreux avantages du cuivre
Le cuivre est apprécié par l'humanité depuis des millénaires. Il présente de nombreux avantages importants:
- largement résistant aux influences atmosphériques
- largement résistant aux acides
- facile à traiter mécaniquement
- Formation d'une couche passive protectrice sous les influences appropriées
- conductivité électrique élevée
- conductivité thermique élevée
- assemblage facile (collage, pressage, soudage, brasage)
Le soudage des alliages de cuivre
Lorsqu'il s'agit de souder du cuivre, les alliages de cuivre ne doivent pas être ignorés. Celles-ci constituent une proportion élevée. En particulier, les bronzes (au moins 60 pour cent de cuivre) tels que le bronze à l'étain ou le bronze à canon sont répandus. Il existe également d'autres alliages et laitons.
Alliages de cuivre multiphasés
Les phases d'une pièce ont une influence décisive sur le soudage. Les métaux monophasés (cuivre non allié, par exemple) et les alliages peuvent être très bien soudés, tandis que les alliages multiphasiques ne sont pas aussi bons. Par exemple, le plomb forme une phase supplémentaire dans un alliage de cuivre. Ces particularités doivent être prises en compte lors du soudage du cuivre.
Procédé de soudage pour le cuivre et les alliages de cuivre
Comme les autres métaux non ferreux, le cuivre a tendance à absorber les gaz atmosphériques lors du soudage, c'est-à-dire lorsqu'il est chauffé, et donc à affecter négativement le cordon de soudure. Pour cette raison, les procédés de soudage avec des gaz de protection inertes sont préférés lors du soudage du cuivre:
- MIG
- TIG
- soudage à l'arc électrique (les consommables de soudage doivent contenir des additifs pour se protéger des influences atmosphériques)
- Techniques de soudage par résistance (avec revêtements appropriés)
La conductivité thermique
L'énorme conductivité thermique (quatre fois supérieure à celle de l'acier) signifie que la ou les pièces doivent être préchauffées en conséquence. Il y a aussi des soudeurs qui peuvent se passer de préchauffage, mais ce sont des exceptions. De plus, le cuivre se dilate davantage lorsqu'il est chauffé, mais rétrécit également de plus en plus rapidement.
La teneur en oxygène
Un autre aspect important est la teneur en oxygène du cuivre. Ceci peut être trouvé dans DIN CEN TS 13388. En général, on peut dire que l'oxygène est utilisé dans le raffinage pour réduire les impuretés et ainsi augmenter la conductivité électrique. Le cuivre, destiné aux applications électriques, a donc généralement une proportion d'oxygène relativement élevée. Le cuivre pour la construction d'usines est plutôt pauvre en oxygène.
Cependant, la teneur en oxygène affecte également la soudabilité. Cela stimule l'absorption de l'hydrogène dans le cuivre (maladie de l'hydrogène).
Soudage cuivre et gaz
Avec le soudage au gaz (flamme gaz-oxygène), la pièce en cuivre doit être préchauffée uniformément à 300 à 600 degrés Celsius. En raison de la couche passive à développement rapide, un flux approprié doit être utilisé lors de l'assemblage de deux pièces en cuivre.
Soudage cuivre et arc
Pendant le soudage à l'arc, le cuivre non allié doit être chauffé à environ 500 degrés. Pour cela, des outils appropriés sont nécessaires, car la puissance électrique des postes à souder est généralement trop faible. Des additifs appropriés tels que le flux doivent être ajoutés au consommable de soudage. En raison de la lourdeur de la procédure (préchauffage), le soudage manuel à l'arc électrique a reçu peu d'attention.
Soudage sous protection cuivre et gaz
Outre le cuivre riche en oxygène, le soudage à l'arc est par ailleurs la méthode de soudage préférée pour le cuivre et les alliages de cuivre. Une attention particulière doit être portée au gaz protecteur utilisé. L'argon convient très bien au cuivre, par exemple, car il a une conductivité thermique accrue. Cet effet pourrait être mieux utilisé avec l'hélium, mais c'est un gaz rare relativement cher.
Différences entre TIG et MIG
Avec le soudage TIG, le cordon de soudure a moins de pores. Le soudage MIG du cuivre est également particulièrement approprié lorsque davantage de substances doivent être introduites via le métal d'apport. Les postes de soudage TIG d'au moins 500 A ne nécessitent pas de préchauffage; en dessous, les deux procédés de soudage au gaz de protection nécessitent un préchauffage à 600 degrés.
Conclusion Le soudage du cuivre est exigeant
Le soudage du cuivre nécessite par conséquent un haut niveau d'expertise en soudage. De plus, un alliage de cuivre existant ainsi qu'une pièce en cuivre non allié doivent être pris en compte lors du choix du procédé de soudage et de tous les aspects associés tels que le préchauffage, les consommables de soudage, etc.). Le cas échéant, le soudage du cuivre doit donc être confié à une entreprise spécialisée.
trucs et astuces
En raison de ses exigences élevées, le soudage du cuivre est plutôt négligé par les bricoleurs. Même dans l'artisanat, de nombreuses installations en cuivre ont tendance à être soudées. Bien sûr, vous trouverez également des guides et des instructions pour souder le cuivre dans le journal interne. Bien entendu, une distinction est faite entre le brasage au cuivre dur et le brasage au cuivre tendre.
