Alliages cuivre-silicium

Le plus connu des alliages cuivre-silicium est sans contredit l'Everdur qui contient 96% de cuivre, 3% de silicium et 1% de manganèse. On classe aussi l'Olympic Métal, le Herculoy, le Tom-basil, le Duronge et le métal PMG parmi les alliages cuivre-silicium.

L'Everdur doit sa popularité à ses excellentes propriétés physiques mais surtout à sa soudabilité. Des essais ont démontré que sa charge de rupture qui varie de 52,000 à 100,000 livres au pouce carré, se compare avec avantage aux aciers de bonne qualité. Le point de fusion de l'Everdur est de 1866° F. Non magnétique et aussi ductile que l'acier, l'Everdur possède une conductibilité de chaleur inférieure à l'acier et résiste plus à la corrosion que le cuivre pur. L'industrie trouve de nombreux débouchés pour l'Everdur.

Il importe de bien nettoyer les pièces avant de commencer la soudure. Si les pièces ont plus de )i" d'épaisseur, on les chanfreine à 90°. Le décapage se fait par sablage sous pression ou par immersion dans un bain d'acide sulfurique à 5% ou 10%, chauffé à 140° F. Cette opération a pour but d'enlever l'oxyde noir (oxyde de cuivre) qui intervient dans la soudure, si on ne l'a pas enlevé au préalable. On emploie de préférence une baguette d'apport de même composition que le métal de base.

Le flux recommandé se compose de borax (90%) et de fluorure de soude à 10% que l'on applique, sec ou dilué dans l'alcool, sur la ligne à souder avec un pinceau. Un bon flux à soudo-brasure employé libéralement donne aussi d'excellents résultats.

Pour éviter l'effondrement du bain de fusion, on place sous le joint une plaque d'appui en cuivre ou en fonte. La flamme doit avoir un léger excès d'oxygène et le bain de fusion se réduire à la plus petite dimension possible. En effet, on s'aperçoit, en soudant l'Everdur, que le bain de fusion tend à s'élargir beaucoup. L'Everdur, comme le fer (wrought iron), contient du silicium qui possède l'excellente propriété de servir de fondant (self-fluxing).

Pendant l'opération, il forme à la surface du métal en fusion une couche vitrifiée qui empêche l'infiltration de vapeurs d'eau ou d'hydrogène dans le métal liquide. Les alliages cuivre-silicium sont sujets à la fragilité à chaud; par conséquent, on ne doit pas les fixer trop rigidement dans les gabarits (jigs), afin d'éviter les fissures que pourraient provoquer la dilatation et le retrait.

Une dernière remarque au sujet de l'Everdur. Si l'on emploie une baguette d'apport d'Everdur ou d'alliage cuivre-silicium, la soudure doit être strictement autogène, c'est-à-dire avec fusion du métal de base. Autrement, même si la baguette semble bien "mouiller" le métal avant sa liquéfaction, la force du joint sera limitée si on emploie le procédé de brasage. On exécute facilement des soudures hétérogènes sur l'Everdur avec des soudures tendres, par soudo-brasage ou à l'argent.

Les bronzes d'aluminium sont rarement soudés par fusion avec le procédé oxyacétylénique à cause de la difficulté de contrôler le film d'oxyde d'aluminium avec les flux ordinaires de soudo-brasage. Un succès relatif s'obtient si l'on ajoute un légère quantité de flux pour soudure d'aluminium au flux pour soudo-brasure. Les brasures ne donnent pas un meilleur rendement que la soudure autogène.

Les alliages cuivre-nickel de couleur blanche donnent des résultats identiques, au point de vue soudage, à ceux du métal Monel dont nous étudierons l'assemblage au chapitre dix-septième. On utilise le même flux et une flamme légèrement réductrice pour prévenir les porosités et la formation d'oxyde de nickel. La baguette d'apport aura la même composition que la pièce à souder avec l'addition d'un agent désoxydant tel le manganèse ou le silicium; la soudure sera exécutée d'un seul trait et la baguette d'apport tenue constamment dans la flamme afin de prévenir la contamination par l'atmosphère.

Les alliages nickel-silver s'assemblent de préférence par brasage avec une baguette de bronze contenant environ 10% de nickel. Contrairement au nom qu'il porte, cet alliage ne contient pas d'argent, mais il en possède la couleur blanche.

Les alliages cuivre-béryllium sont très résistants. On n'a cependant pas encore développé de flux assez puissant pour permettre le soudage oxyacétylénique du cuivre au béryllium, aussi s'en tient-on pour le moment au soudage à l'arc électrique.