Brevet FR2187493A1 — publié le 19740118

La présente invention concerne un flux non corrosif pour la soudure tendre d'aciers ferritiques au chrome, en particulier d'aciers inoxydables ferritiques, tels que, par exemple, ceux qui sont utilisables pour la fabrication des tuyauteries d'eau sanitaire. On entend par "flux non corrosifs" des flux laissant, après assemblage des parties soudées, des résidus ne provoquant pas de corrosion ultérieure sensible s'ils n'ont pas été enlevés. On entend par "soudure tendre" une jonction effectuée avec un apport de métaux fondant à basse température, entre 80 C et 400oC, et le plus souvent entre 1500C et 2500a, que l'on fait couler entre les parties à assembler. La source de chaleur pour la fusion du métal d'apport peut dtre quelconque : flamme, fer à souder à panne chauffée électriquement ou à la flamme, induction basse ou haute fréquence, four à bain de flux liquide etc Les métaux d'apport de soudure tendre,purs ou alliés, contiennent un ou plusieurs des métaux suivants : étain, plomb, zinc, cadmium, antimoine, bismuth, argent, cuivre, or, platine, palladium, indium, etc Il est connu que les aciers et alliages dits "inoxydables", contenant généralement plus de 8 5' de chrome, s'assemblent facilement par soudure tendre, notamment à l'étain pur, à l'étain-argent, à l'étain-plomb, en utilisant comme compositions fluxantes, pour le mouillage des surfaces à réunir par le métal d'apport liquide, des mélanges riches en chlorures métalliques tels que, par exemple, la composition eutectique : chlorure de zinSe: 72 % - Chlorure d'ammonium : 28 5', additionnée ou non d'un ou/plusieurs fluorures. Il est connu que les traces de flux qui peuvent subsister après l'opération de soudure tendre, peuvent provoquer, à la longue, de la corrosion, et, en particulier de la corrosion par piqûres, compromettant ainsi la sécurité de l'assemblage. Il a bien été proposé, jusqu'ici, des compositions fluxantes non corrosives, exemptes de chlorures, mais celles-ci possèdent une action de mouillage, non seulement très insuffisante, mais, limitée aux seuls aciers et alliages inoxydables au chrome-nickel. On peut citer en exemples les mélanges fluxants acide phosphorique, + alcool + résine, qui permettent un certain mouillage des aciers austénitiques au nickel-chrome, par l'étain pur, par I'eutectique : étain - 3 5' d'argent (point de fusion 221 ), par l'étain-plomb, sans que le métal tendre puisse s'introduire dans des interstices : seules sont permises, à la rigueur, des soudures en congé, sans pénétration. De plus, sur les aciers au chrome sans nickel, ces mélanges fluxants sont totalement inactifs. Daçs une précédente demande de brevet, n0 70-44540 déposée le 10.12.70, la demanderesse a décrit et revendiqué toute une famille de flux de soudure tendre non corrosifs susceptibles de donner satisfaction pour la soudure ou la brasure d'aciers au chrome, avec ou sans nickel, donc austénitiques, ou ferritiques ou martensitiques. Le but de la présente invention est de préconiser, pour le difficile problème de la soudure des aciers inoxydables ferritiques au chrome, une famille spéciale de flux non corrosifs de soudure tendre spécialement adaptés à cette catégorie d'aciers, tout en étant également utilisables pour la soudure des aciers inoxydables aust6- nitiques. À cet effet, la présente invention a d'abord pour objet un flux de soudure tendre non corrosif pour assemblage par soudure ou par brasure des aciers inoxydables ferritiques au chrome, constitué, comme dans la demande de brevet n0 70-44540 précitée, par une émulsion d'un mélange de phosphates ammoniques, de phosphates de métaux lourds et de fluorure d'ammonium, caractérisé d'une part en ce que les métaux lourds choisis comprennent au moins de l'étain, du nickel et du cuivre, et d'autre part en ce que les phosphates et le fluorure peuvent être introduits soit sous forme de sels, soit par combinaison des acides phosphoriques et fluorhydrique avec de l'ammoniaque (neutralisation) ou de l'acide phosphorique avec des métaux lourds, ou avec des composés de ces métaux lourds, ladite combinaison pouvant notre que partielle et laisser à l'état libre une certaine proportion d'acides, d#ammoniaque, de métaux lourds ou de leurs composés métalliques. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, le mélange contient en outre de la résine. Suivant une autre caractéristique particulière de l'invention, le mélange contient en outre des phosphates d'autres métaux lourds, tels que le plomb, le zinc, le cobalt, etc. Suivant une autre caractéristique particulière de l'invention le mélange présente une teneur en phosphates ammoniques comprise entre 10 ç et 80 5', une teneur en fluorure d'ammonium comprise entre 0,5 P et 15 5', et une teneur en phosphates de cuivre, d'étain et de nickel comprise entre 10 % et 40 5'. A titre d'exemple non limitatif, on indique ci-après un type particulier de flux selon l'invention donnant des résultats très satisfaisants et présentant hors dilution, la composition suivante - Etain : 6 à 7 % - Acide orthophosphorioue à 85 5' : 60 à 65 % - Nickel : 0,5 à 1,55'- Fluorure d'ammonium : 10 à 15 % - Cuivre : 0,1 à 0,5% Ammoniaque 20/220 Baumé : 15 à 20 % REVENDICATIONS 1.- Flux de soudure tendre non corrosif, pour assemblage par soudure, ou par brasure, d'aciers inoxydables ferritiques au chrome, constitué par une émulsion d'un mélange de phosphates dlam- monium, de phosphates de métaux lourds, et de fluorure d'ammonium, caractérisé d'une part en ce que les métaux lourds choisis comprennent au moins de l'étain, du nickel et du cuivre, et d'autre part en ce que les phosphates et le fluorure peuvent être introduits soit sous forme de sels, soit par combinaison des acides phosphorique et fluorhydrique avec lXammoniaque (neutralisation) ou de l'acide phosphorique avec les métaux lourds ou des composés de ces métaux, ladite combinaison pouvant n'être que partielle et laisser à l'état libre une certaine proportion des acides, de l'ammoniaque, des métaux, ou de leurs composés métalliques. 2.- Flux de soudure tendre non corrosif suivant revendication 1 caractérisé en ce que ce mélange contient en outre de la résine. 3.- Flux de soudure tendre non corrosif suivant revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange contient en outre des phosphates d'autres métaux lourds tels que le dbmb, le zinc, le cobalt, etc. 4.- Flux de soudure tendre non corrosif suivant revendication 1 caractérisé en ce qu'il présente une teneur en phosphates ammoniques comprise entre 10 et 80 %, une teneur en fluorure d'ammonium comprise entre 0,5 et 15 o et une teneur en phosphates de cuivre d'étain et de nickel comprise entre 10 et 40 #. 5.- Flux de soudure tendre non corrosif suivant la revendication 4, caractérisé par la composition suivante considérée hors dilution - tain : 6 à 7 ojO - Nickel : 0,5 à 1,5 ss - Cuivre : 0,1 à 0,5 5' - Acide orthophosphorique à 85 jojo: 60 à 65 5' - Fluorure d'ammonium : 10 à 15 ;,0 - Ammoniaque 20/220 Baumé : 15 à 20j