ALLIAGES DE CUIVRE

Comme nous l'avons mentionné précédemment, le cuivre s'allie avec environ trente éléments différents. D'où une variété très étendue d'alliages plus ou moins en demande. Voici quelques éléments importants dans les alliages de cuivre et leurs effets.

L'American Welding Society, organisme qui fait autorité en soudage aux États-Unis, classifie le cuivre et ses alliages en sept catégories que nous énumérons ici; on constate que ces alliages contiennent un minimum de 40% de cuivre.

1 — Cuivre électrolytique et cuivre désoxydé.

2 — Alliages formés (wrought ailoys) cuivre-zinc (laitons) qui comprennent :

a) laiton rouge (red brass) ...................... 85% cuivre, 15% zinc.

b) laiton-silicium (silicon brass) ............ 70 à 77% cuivre, 0.5 à 1% silicium, 22 à 29% zinc.

c) laiton jaune (high brass) .................... 65% cuivre, 35% zinc.

d) laiton-manganèse (manganèse brass) 66% cuivre, 1% manganèse, 33% zinc.

e) métal Muntz (Muntz métal) ................ 60% cuivre, 40% zinc.

f) laiton naval (naval brass) .................... 60% cuivre, 39M% zinc, %fo étain.
g) bronze-manganèse (manganèse 58.5% cuivre, bronze) (appelé bronze à cause de sa 1% étain. teneur en étain) ................................. 0.3% manganèse, 39.2% zinc, 1% fer.

3 — Alliages formés bronze-silicium (silicon bronzes); ces bronzes se subdivisent en 3 catégories selon leur teneur en silicium:

A (3%); B (2 1/2%); C (1 1/2%).

4 — Alliages formés cuivre-étain (coppertin) ou bronzes phosphoreux (phosphor bronzes) qui se subdivisent en 4 catégories selon leur teneur moyenne en étain:

A (5%); C (8%); D (10%); E (1.25%).

5 — Alliages formés cuivre-aluminium (aluminum-bronze) qui contiennent aussi 4 subdivisions selon leur teneur en aluminium:

A (5%); B (8%); C (10%); D (10% avec 5% nickel et 2.5% fer).

6 — Alliages formés cuivre-nickel (cupro-nickel) et cuivre-nickel-zinc (nickel-silver) dont on trouve 3 variétés:

cupro-nickel (20%); cupro-nickel (30%); nickel-silver (18% Ni, 27% Zn et 55% Cu).

7 — Alliages formés cuivre-béryllium . . . 97.7 % cuivre, 2 % béryllium, 0.25% cobalt ou nickel.

Les laitons se soudent facilement à l'étain ou à l'argent. Le facteur important à surveiller dans le soudage autogène des laitons est, sans contredit, le bas point d'ébullition du zinc. Le point de fusion du laiton est inversement proportionnel au pourcentage de zinc; quand celui-ci atteint environ 40%, le point de fusion approche 1600° F. Il faut choisir une baguette d'apport appropriée à l'alliage, à laquelle les manufacturiers ont soin d'ajouter des éléments, tels le silicium ou le phosphore, qui préviennent une vaporisation majeure du zinc.

La préparation des joints est semblable à celle de l'acier de même épaisseur. Si l'on fusionne le laiton au moyen d'une flamme normale, des vapeurs de zinc se forment à la surface de la soudure. Pour éviter cette vaporisation, on augmente la quantité d'oxygène au chalumeau jusqu'à ce que les vapeurs disparaissent. À ce moment, la flamme oxydante forme un film d'oxyde à la surface du bain de fusion et empêche la vaporisation du zinc. Toutefois, avec une flamme trop oxydante, le film d'oxyde devient si opaque qu'il rend la soudure difficile.

Un fondant (flux) est indispensable au soudage des laitons. À cette fin, certains fournisseurs fabriquent des baguettes d'apport enrobées de fondants. Si on n'utilise pas ces baguettes, on doit se servir du même genre de flux que pour les soudo-brasures. En soudant les laitons, il faut éviter le surchauffage des pièces; trop de chaleur produirait une soudure poreuse et la vaporisation du zinc diminuerait fortement les propriétés physiques de l'alliage.

Les opérateurs qui ont à souder du laiton pour une période de temps prolongée doivent prendre certaines précautions. Les vapeurs de zinc sont très toxiques; respirées à forte dose, elles provoquent des nausées, des troubles d'estomac ou des malaises du système respiratoire. Il faut installer un système de ventilation adéquat, de préférence au-dessus des pièces à souder.

On recommande aussi de porter un masque respirateur et de boire une grande quantité de lait; il est parfois utile de répandre une solution d'ammoniaque à laver autour de la table du soudeur. A tout événement, le soudeur doit toujours se placer de façon à respirer le moins possible de vapeurs de zinc.