Brevet FR2576036A1 — publié le 19860718

"Procédé de revêtement d'un corps métallique en aluminium par un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium". L'invention concerne un procédé de revêtement d'un corps métallique en aluminium par un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium, permettant en particulier de relier le corps métallique recouvert de ce revêtement à un autre corps métallique en aluminium. Pour monter un produit industriel comportant un certain nombre de pièces, d'éléments ou de parties métalliques en aluminium, on fixe ou on relie le plus souvent ces parties métalliques les unes aux autres par brasure. Dans la fabrication, par exemple, d'un évaporateur de réfrigérant de type à serpentin tel que celui décrit dans les brevets USA Nos 4 350 025 et 4 353 224, des éléments d'ailettes ondulés et des tuyaux collecteurs d'entrée et de sortie, sont fixés à un tube métallique plat en forme sinueuse de serpentin. Les éléments d'ailettes ondulés, le tube plat et les tuyaux collecteurs sont généralement réalisés en alliages d'aluminium. Par exemple, le tube plat est réalisé dans un alliage d'aluminium AA (Aluminium Association d'U.S.A.) 1050. Comme le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium est nécessaire pour fixer ensemble les parties métalliques en aluminium, chaque élément d'ailette est généralement réalisé à partir d'une feuille de brasure en aluminium comportant un noyau métallique en AA 3003 par exemple recouvert d'un revêtement de métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium tel que AA 4343, 4045 ou 4047. Chaque tuyau collecteur est également réalisé à partir d'une feuille de brasure en aluminium analogue, en utilisant un tour de formation de tube à soudure par résistance électrique. Les éléments d'ailettes, le tube plat et les tuyaux collecteurs sont pré-assemblés et chauffés dans un four de brasure jusqu'à une température de brasure d'environ 6000C. Les métaux de remplissage se trouvant sur les surfaces des éléments d'ailettes et des tuyaux collecteurs, sont alors fondus et coulent de telle manière que les éléments d'ailettes et les tuyaux collecteurs soient fixés au tube plat par brasure. Une feuille de brasure en aluminium est généralement réalisée en plaçant une pièce métallique de noyau d'aluminium entre deux pièces du métal de remplissage, et en les laminant ensemble. La feuille de brasure en aluminium est dure du fait que le métal de remplissage présente une dureté relativement élevée, et par conséquent le pliage de la feuille de brasure n'est pas facile mais au contraire, relativement difficile. Il n'est donc pas facile de former les éléments d'ailettes ondulés et-les tuyaux collecteurs à partir de-feuilles de brasure d'aluminium. Cela constitue un facteur de cot élevé de l'évaporateur, s'ajoutant à un autre facteur lié au fait que la feuille de brasure d'aluminium est chère en soi. L'invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en créant un procédé permettant d'effectuer facilement le revêtement d'un corps métallique en aluminium par un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium. L'invention a également pour but de crée un procédé de formation d'un revêtement de métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium sur la surface d'un corps métallique en aluminium, en appliquant automatiquement une couche de flux sur le corps métallique. A cet effet, l'invention concerne un procédé de revêtement d'un corps métallique en aluminium par un métal de remplissage debrasure en alliage d'aluminium, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à préparer un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu dans un réservoir de fusion, avec un flux fondu sur la surface supérieure de ce métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu ; à introduire le corps métallique en aluminium dans le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu, en le faisant passer à travers la couche de flux fondue ; et à retirer ce corps métallique en aluminium du métal de remplissage de-brasure en alliage d'aluminium fondu, en le faisant encore passer à travers la couche de flux fondue, ce qui permet ainsi d'effectuer le revêtement du corps métallique en aluminium par le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu, et par le flux. Le flux est constitué par un mélange de composés de fluoaluminates tels que K 3 AlF6 et K Al F4 correspondant à un rapport AlF3/KF compris entre 65/35 et 45/55 en poids, et de préférence entre 60/40 et 50/50 en poids. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir de fusion dans lequel sont fondus le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium et le flux ; et - la figure 2 est une vue en coupe d'un tuyau d'aluminium recouvert d'un revêtement de métal de remplissage et de flux. Selon l'invention, on commence par faire fondre dans le réservoir de fusion un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium et un flux. Sur la figure 1, le réservoir de fusion comprend un réservoir réfractaire à sommet ouvert I et des éléments de chauffage électriques 2. Dans le réservoir 1, un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium 3 tel que du AA 4343, AA 4045, AA 4047 ou autre, est fondu à environ 600 C par les éléments de chauffage électriques. A ce propos, le AA 4343 comprend, en poids, 0,25 % de Cu ou moins, 6,8 à 8,2 % de Si, 0,8 % de Fe ou moins, 0,10 % de Mn ou moins, 0,20 % de Zn ou moins, et le complément de Al pour arriver à 100 %. Ce métal présente une température de brasure d'environ 600 à 6200C et une température de liquéfaction d'environ 6150C Le AA 4045 comprend, en poids, 0,30 X de Cu ou moins,.9,0 à 11,0 % de Si, 0,8 % de Fe ou moins, 0,05 % de Mn ou moins, 0,05 % de Mg ou moins, 0,10 X de Zn ou moins, 0,20 % de Ti ou moins, et le complément de Al pour atteindre 100 %. Ce métal présente une température de brasure d'environ 5900 à 6050C, et une température de liquéfaction d'environ 590 C. Le AA 4047 comprend, en poids, 0,30 X de Cu ou moins, 11,0 à 13,0 X de Si, 0,8 % de Fe ou moins, 0,15 % de Mn ou moins, 0,10 % de Mg ou moins, 0,20 X de Zn ou moins, et le complément de Al pour atteindre 100 %. Ce métal pré- sente une température de brasure d'environ 5800 à 6050C et une température de liquéfaction d'environ 5800C. On fait flotter un flux 4 sur le métal de remplissage de brasure fondu 3. On utilise comme flux un mélange de poudre de composés de fluoaluminate de potassium tels que K3A1F6 et K Al F4, comme décrit dans les brevets USA Nos. 3 951 328 et 3 971 501. Le rapport Al F31KF de flux est compris entre 65/35 et 45/55 en poids, et de préférence entre 60/40 et 50/50. Comme le point de fusion du flux est inférieur à 6000C, ce flux 4 est fondu par la chaleur du métal de remplissage de brasure fondu 3. De préférence, la couche de flux 4 n'est pas entièrement fondue, sa surface étant maintenue dans l'état non fondu. Ce résultat peut être obtenu en augmentant la quantité de flux déposée sur le métal de remplissage fondu. Une pièce en alliage d'aluminium telle qu'un tuyau 5, par exemple en AA 1050 (comprenant, en poids, 0,25 % de Si ou moins, 0,40 % de Fe ou moins, 0,05 X de Cu ou moins, 0,05 % de Mn ou moins, 0,05 % de Mg ou moins, 0,05 % de Zn ou moins, 0,03 % de Ti ou moins, et 99,50 % d'Al ou plus), ou en AA 3003 (comprenant, en poids, 0,6 % de Si ou moins, 0,7 % de Fe ou moins, 0,05 à 0,20 % de Cu, 1,0 à 1,5 % de Mon, 0,10 % ou moins de Zn et le complément d'Al pour atteindre 100 %), est introduite dans le métal de remplissage fondu 3 en passant à travers la couche de flux 4. Dans ce cas, le flux commence par adhérer sur la surface du tuyau 5 et prend sur celle-ci du fait que le tuyau 5 est froid ou à la température ambiante. Ensuite, lorsque le tuyau pénètre dans le métal de remplissage fondu 3, le flux ayant durci sur le tuyau se trouve de nouveau fondu par la chaleur du métal de remplissage fondu. Ce flux commence alors à réagir et se décompose pour donner sur le tuyau un film d'oxyde de surface, de façon que le métal de remplissage fondu adhère sur la surface du tuyau. On sort ensuite le tuyau du réservoir 1. A ce moment, le tuyau passe de nouveau à travers -la couche de flux 4. Par suite, le flux adhère sur un mince film de revêtement de métal de remplissage adhérant lui-même sur la surface du tuyau. Ainsi, le tuyau 5 se trouve recouvert d'une couche de métal de remplissage de brasure 6 en alliage d'aluminium, et d'une couche de flux 7, comme indiqué sur la figure 2. Dans un exemple de réalisation, on plonge un tuyau de AA 3003 pendant 5 secondes dans le métal de remplissage de brasure fondu 3, puis on le sort du réservoir. Le tuyau ainsi obtenu est recouvert d'un revêtement de métal de remplissage et de flux. Ce tuyau est ensuite placé sur une plaque de AA 1050 et chauffé à 6000C sous atmosphère d'azote. Le tuyau est ainsi solidement brasé et fixé à la plaque. Selon l'invention, après avoir usiné à la forme voulue le corps ou la pièce d'aluminium, cette pièce est recouverte d'un revêtement de métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium. Cela permet ainsi d'éviter l'utilisation d'une feuille de brasure d'aluminium chère et difficile à usiner, pour monter des dispositifs comportant des pièces métalliques en aluminium. De plus, comme le revêtement de métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium est lui-même recouvert de flux, l'opération de brasure se trouve simplifiée. Comme le revêtement de flux n'est pas sensible à la corrosion, les parties métalliques en aluminium traitées par le procédé selon l'invention, peuvent être stockées pendant de longues périodes de temps. REVENDICATIONS 1) Procédé de revêtement d'un corps métallique en aluminium (5) par un métal de remplissage de brasure (3) en alliage d'aluminium, procédé caractérisé en ce qu'il consiste a préparer un métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu (3) dans un réservoir de fusion (1), avec un flux (4) fondu sur la surface supérieure de ce métal de remplissage de-brasure en alliage d'aluminium fondu (3) ; à introduire le corps métallique en aluminium (5) dans le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu (3), en le faisant passer à travers la couche de flux fondue (4), et à retirer ce corps métallique en aluminium (5) du métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu (3); en le faisant encore passer à travers la couche de flux fondu (4), ce qui permet ainsi d'effectuer le revêtement du corps métallique en aluminium (5) par le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu (3), et par le flux (4). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux (4) est constitué par- un mélange de compos de fluoaluminate de potassium tels que K3 Al F6 et K Al F4 correspondant à un rapport Al F3/KF compris entre 65/35 et 45/55 en poids. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rapport Al F3/KF est compris entre 60/40 et 50/50 en poids. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de flux (4) déposée sur le métal de remplissage de brasure en alliage d'aluminium fondu (3), est maintenue sur la couche superficielle supérieure de ce métal de remplissage, les autres parties situées au-dessous de la couche superficielle supérieure de flux (4) étant fondues.