Cuivre et Étain : métaux usuels pour les soudages

Le cuivre et l’étain font partie des métaux usuels au soudage. Nous allons voir leur caractéristiques, leur utilisation ainsi que les alliages qui conviennent.

Le cuivre

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Cuivre

Le cuivre

Caractéristiques

  • Symbole : Cu
  • Densité : 8,8 (coulé), 8,9 / 9 (laminé), 8,9 / 8,95 (électrolytique)
  • Poids atomique : 63,6
  • Point de fusion : 1 083°
  • Point d’ébullition : 2 582°
  • Métal pur, teinte rougeâtre
  • S’oxyde sou l’action de l’acide citrique et de l’acide sulfurique en ébullition
  • L’air sec n’a aucune action sur lui, mais dès qu’il est plus ou moins chargé d’humidité, le cuivre s’altère très vite et se couvre d’une couche verdâtre, produite par l’absorption de l’oxygène et de l’acide carbonique (ce dépôt est communément appelé : vert-de-gris).

Alliage

Les alliages de cuivre subissent les mêmes altérations. Même allié en faible quantité à l’argent, il conserve ses propriétés d’oxydation.

Ainsi, l’argent titré à 900 qui ne contient donc que 10 % de cuivre ne préserve pas ce dernier de l’oxydation.

C’est la raison pour laquelle il ne faut jamais utiliser des couverts en argent pour le vinaigre et les œufs.

Propriétés

  • Très malléable et ductile
  • Excellent conducteur de chaleur
  • Sa malléabilité s’accroît lorsqu’il est chauffé au rouge

Utilisation

  • Tant à l’état pur qu’en alliages, il s’emploie dans tant de fabrications connues.
  • Sachant seulement que les principales utilisations sont les conducteurs d’électricité, les tuyauteries, la robinetterie, les coussinets, les fers à souder.
  • Le cuivre s’allie à presque tous les autres métaux et plus spécialement à :

argent + zinc + plomb formant ainsi le « métal blanc »

argent + zinc ou plomb pour les laitons

Soudage

A la soudure faible

(Surtout pour tuyauteries, robinetteries, petits objets, conducteurs électriques)

Apport : étain + plomb

Flux décapant : résines, sel ammoniac, acide sulfurique

Application

Les endroits à unir seront soigneusement nettoyés par procédé mécanique, puis soudés selon la méthode générale de ce genre de soudage, telle qu’elle a été décrite.

Pour les soudures à réaliser sur les conducteurs d’électricité ou de courants, tels que les fils utilisés en radio, télévision, on utilisera par préférence, des soudures préfabriquées enrobant directement le flux décapant, et permettant le soudage immédiat au fer, par simple pression des fils à assembler sur le métal d’apport.

Si les pièces à assembler sont plus importantes ou épaisses, on utilisera, par préférence, la flamme directe d’une lampe à souder ou d’un chalumeau gaz-air.

S’il s’agit de tuyauteries à unir, il est nécessaire de les emboîter avant de les souder. Pour ce faire, on élargira, au moyen d’un morceau de bois de diamètre légèrement plus conséquent, le tube destiné à recevoir l’autre.

Pour faciliter cette opération, on aura eu soin de chauffer au préalable le tube, de façon à l’assouplir.

On poursuivra cette opération jusqu’à ce que le second tube puisse s’introduire dans le premier.

A noter, toutefois, qu’il est nécessaire, avant de procéder au soudage proprement dit, d’étamer les parties à unir.

Il sera, cependant, plus facile d’utiliser pour l’assemblage des tuyaux, des raccords préfabriqués qui se trouvent dans le commerce, dans toutes les dimensions et qui facilitent le travail de l’amateur.

Il s’agit de raccords présentant une ouverture circulaire à chaque point de jonction, où il suffira de laisser pénétrer de la soudure préparée après un simple grattage de pièces.

A la soudure autogène

Cette façon d’opérer les soudages sera généralement utilisée pour les pièces importantes ou celles dont la disposition, dans un montage, rend le soudage plus malaisé.

Comme métal d’apport, on utilisera, dans ce cas, un alliage à base de laiton ou même à faible teneur en argent.

Tant pour cette soudure que pour le brasage, le flux décapant sera le borax.

Le chalumeau utilisé aura un débit d’environ 200 l / h par mm d’épaisseur de pièce à souder.

Les principes de cette soudure sont identiques à ceux de la même soudure sur fer ou acier, en tenant toutefois compte des différences de fusion des métaux.

Après l’opération de soudage, proprement dit, on aura soin de réchauffer le cordon de soudure réalisé, et de le marteler de façon à donner une plus forte cohésion à la soudure et la rendre plane.

L’étain

Métal d'étain

L’étain brut sous forme de lingots

Caractéristiques

  • Symbole : Sn
  • Densité : 7,3
  • Poids atomique : 118,7
  • Point de fusion : 231°
  • Point d’ébullition : 2 337°
  • Métal pur, couleur blanc d’argent
  • S’oxyde très difficilement sous l’action de l’air, raison pour laquelle il est utilisé pour enrober le fer et le mettre à l’abri.
  • Il est attaqué par l’acide chlorhydrique, spécialement à chaud.

Propriétés

  • Grande malléabilité, toutefois, il ne s’écrouit ni à chaud ni à froid
  • Grande soudabilité, faible tenacité, grande ductibilité

Utilisation

  • Spécialement pour les alliages
  • Constitue la base essentielle des soudures du type faible

Alliages

Avec : fer, zinc, cuivre, plomb, antimoine, etc…

Soudage

  • Idéal pour soudures faibles
  • Métal d’apport : alliage d’étain à 95 / 97 % et plomb
  • Flux décapant : acide chlorhydrique

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