Brasage de l’aluminium au cuivre

Les points de fusion, la conductivité thermique et les taux de dilatation du cuivre et de l’aluminium sont très différents. Cela rend le brasage entre eux techniquement difficile.

Les différences de dilatation thermique peuvent entraîner l’affaiblissement ou la fissuration des joints au fil du temps.

C’est pourquoi le choix du bon métal d’apport, du bon flux et de la bonne température de brasage est essentiel pour une liaison solide et durable.

Pourquoi choisir le brasage pour assembler l’aluminium et le cuivre ?

Dans la fabrication industrielle, l’aluminium et le cuivre offrent chacun des avantages distincts. Mais en raison de leurs différences physiques, la soudure directe entre eux est difficile. Le brasage est devenu l’un des moyens les plus efficaces et les plus rentables de lier ces deux métaux.

• Le brasage crée une liaison métallurgique entre le cuivre et l’aluminium à l’aide d’un métal d’apport, ce qui le rend idéal pour assembler des métaux différents avec une résistance fiable.
• Il utilise des températures plus basses que le soudage par fusion, de sorte qu’il ne fait pas fondre les métaux de base, ce qui aide à préserver les propriétés des matériaux et est plus sûr pour les pièces sensibles à la chaleur.
• Le joint brasé a une certaine ductilité, ce qui aide à absorber les contraintes causées par les différents taux de dilatation des métaux, réduisant ainsi le risque de fissuration au fil du temps.
• Le brasage par induction offre un chauffage rapide et localisé et une automatisation élevée, ce qui est parfait pour la production continue à haut volume.
• Par rapport aux systèmes en cuivre pur, les joints brasés en cuivre-aluminium réduisent considérablement le coût et le poids, en particulier dans les systèmes CVC, les batteries et les assemblages électriques où la conductivité compte.
• Il est également idéal pour le collage de jeux de barres en cuivre-aluminium à paroi mince, souvent utilisés dans les modules de batterie, les jeux de barres et les bornes d’alimentation.

Astuce : Bien que le brasage de l’aluminium sur le cuivre soit économique et adapté à la production de masse, la conductivité du joint est plus faible et n’est pas idéale pour les environnements à forte contrainte ou corrosifs. Une conception intelligente et une protection de surface sont essentielles pour une fiabilité à long terme.

Paramètres clés pour le brasage de l’aluminium en cuivre

• Le métal d’apport doit avoir un point de fusion inférieur à celui du cuivre (1085°C) et de l’aluminium (660°C). Les alliages d’apport avec une plage de fusion de 450 à 600 °C, tels que l’aluminium-silicium, sont couramment utilisés.
• Les surfaces en cuivre et en aluminium doivent être soigneusement nettoyées des oxydes par abrasion mécanique ou décapage à l’acide, puis recouvertes d’un flux à base de fluorure d’ammonium ou de chlorure d’ammonium.
• Chauffez soigneusement le joint jusqu’au point de fusion de la charge - évitez de surchauffer les métaux de base pour éviter de les endommager.

Comment choisir le bon métal d’apport pour braser l’aluminium en cuivre

Le choix du bon métal d’apport est essentiel lors du brasage de l’aluminium sur le cuivre. Il affecte directement la résistance des joints, la conductivité, la résistance à la corrosion et la stabilité du processus.

Vous devez tenir compte du type de charge, du point de fusion, de la capacité de mouillage, de la compatibilité du flux et de l’application spécifique.

Chalco propose une large gamme de produits aluminium-silicium, zinc-aluminium et flux pour le brasage de l’aluminium au cuivre, largement utilisés dans les échangeurs de chaleur, les modules de batterie et les assemblages électriques.Soumission rapide

Tige de brasage de l’aluminium au cuivre

La tige de brasage de l’aluminium au cuivre de Chalco assure des joints solides et fiables pour l’utilisation CVC et électrique.

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Matériau de soudage par brasage de l’aluminium

Les matériaux de brasage de l’aluminium les plus vendus de Chalco comprennent les alliages de brasage en aluminium plaqué et les produits en aluminium auto-fluxants.

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Tige de brasage en aluminium AL 822

La tige de brasage en aluminium AL 822 offre une excellente fluidité et des performances de mouillage.

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Bagues de brasage

Flux

Fil de soudage

Étapes de préparation pour le brasage de l’aluminium sur le cuivre

Élimination de l’oxyde

Utilisez l’abrasion mécanique ou le nettoyage chimique (décapage à l’acide) pour éliminer les oxydes et les contaminants des surfaces en aluminium et en cuivre. Cela garantit un bon contact métal sur métal.

Application de flux

Appliquez du flux pour améliorer le mouillage et la liaison entre le métal d’apport et les métaux de base. Il empêche également la réoxydation et aide à former un joint propre et solide.

Nettoyage de surface

Nettoyez soigneusement l’aluminium et le cuivre pour éliminer la saleté, la graisse et les oxydes restants. Une surface propre est la clé d’un brasage efficace.

Sélection de la source de chaleur

Choisissez entre le chauffage à la flamme (flexible, idéal pour les petites pièces), le chauffage par résistance/induction (uniforme et efficace pour la production automatisée ou par lots) ou le chauffage au four (pour le brasage multi-joints simultané).

Méthodes et procédés de brasage de l’aluminium en cuivre

Brasage à la flamme

• Utilise un métal d’apport aluminium-silicium (tel que Al-Si 12 / AA4047), idéal pour les petites pièces et les opérations sur site.
• Concentrez la flamme sur le côté cuivre pour éviter de surchauffer l’aluminium.
• Avantage : Rapide et efficace pour les joints légers, minimise les dommages causés à l’aluminium.

Brasage en super alliage (Super alliage n ° 1)

Utilisé dans l’industrie de la réfrigération pour assembler des tubes en cuivre et en aluminium. Il s’appuie sur un flux de liquide spécial et une tige de brasage pour créer un joint solide et durable qui résiste jusqu’à 20 000 PSI.

• Préchauffez le tube de cuivre, appliquez de la chaleur et du flux, puis introduisez du métal d’apport.
• Avantage : Très fiable et résistant à la pression, parfait pour les systèmes CVC.

Soudage par friction

Aucun métal d’apport n’est nécessaire. Préparation minimale des articulations. Les surfaces en aluminium et en cuivre sont liées par la chaleur générée par le frottement de rotation.

Soudage par explosion

Le cuivre et l’aluminium sont liés par une force explosive à haute pression qui fusionne les métaux à l’interface.

Méthode de collage d’alliage

Lors du brasage, une couche contrôlée d’alliage aluminium-cuivre se forme au niveau du joint. Un manchon en acier inoxydable peut être ajouté pour renforcer la structure.

Nous proposons une gamme complète de solutions d’assemblage cuivre-aluminium, y compris le fil de brasage Al-Si, les tiges en super alliage, les pièces de soudure par friction et la technologie de collage par explosion.

Contactez-nous pour obtenir une assistance technique et des recommandations de produits personnalisées.Soumission rapide

Aluminium plaqué cuivre

Chalco offre une solution unique en aluminium recouvert de cuivre, couvrant une gamme complète de produits, y compris des plaques, des bandes, des fils et des jeux de barres.

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Fil d’aluminium recouvert de cuivre CCA

Combine la conductivité élevée du cuivre avec la nature légère de l’aluminium. Largement utilisé dans les télécommunications, les câbles et le câblage électronique.

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Jeu de barres en aluminium plaqué cuivre CCA

Offre une excellente conductivité et un poids réduit. Idéal pour la transmission de courants élevés dans les nouveaux systèmes énergétiques et les équipements électriques.

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Plaque d’aluminium revêtue de cuivre

Intègre la conductivité supérieure du cuivre avec la légèreté et la rentabilité de l’aluminium.

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Bande d’aluminium recouverte de cuivre

Utilisé dans les connecteurs, les sangles de mise à la terre et les conducteurs composites, équilibrant les performances et les coûts dans les applications électriques et électroniques.

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Composants soudés par friction cuivre-aluminium de grande et moyenne taille

Conçu pour les applications à haute résistance, offrant un collage fiable de métaux différents.

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Pièce soudée en cuivre-aluminium de 0, 5 po ∅ x 2, 5 po

Assemblage compact soudé par friction idéal pour les connexions électriques ou thermiques de précision.

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Cosses de câble recouvertes de bimétal cuivre-aluminium

Rondelle plaquée bimétallique cuivre-aluminium

Connecteurs flexibles en cuivre et en aluminium

Blocs de mise à la terre pour rail à grande vitesse

Composants de quincaillerie composites en cuivre et aluminium

Borne LiB bimétallique cuivre-aluminium

Applications du brasage de l’aluminium au cuivre

CVC et réfrigération

Le brasage de l’aluminium sur le cuivre est largement utilisé pour assembler des échangeurs de chaleur et des tubes de systèmes de réfrigération, pour les unités extérieures, les condenseurs, les évaporateurs, etc.

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Automobile et aérospatiale

Idéal pour produire des pièces légères et performantes telles que des conduites de carburant, des radiateurs et des modules de climatisation.

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Électricité et construction

Joue un rôle essentiel dans la fabrication de composants électriques et de pièces structurelles, utilisés dans les languettes de fils, les bornes de câbles et les raccords mécaniques.

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Véhicules électriques et stockage d’énergie

À mesure que les systèmes EV, HEV, PHEV et de stockage d’énergie se développent, la demande de connexions fiables entre les cathodes en aluminium et les anodes en cuivre augmente également.

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Problèmes courants et solutions dans le brasage de l’aluminium au cuivre

En appliquant des techniques de brasage appropriées et un contrôle du processus, vous pouvez garantir des joints cuivre-aluminium solides et fiables. Les facteurs clés comprennent la prévention de la corrosion galvanique, le contrôle de l’apport de chaleur et la sélection des bons matériaux d’apport.

Surchauffe du joint

Un échauffement excessif peut provoquer une diffusion indésirable et conduire à des alliages Al-Cu à bas point de fusion (par exemple, Al-Cu33, fond à 548°C), ce qui peut entraîner une perforation ou de la corrosion.

Solution : Évitez le contact direct de la flamme avec le joint. Utilisez un chauffage indirect pour faire fondre le métal d’apport et éliminez la source de chaleur immédiatement une fois que l’écoulement commence.

Différence de point de fusion entre l’aluminium et le cuivre

L’aluminium fond à environ 650°C, tandis que le cuivre dépasse 1000°C. Le transfert de chaleur du cuivre à l’aluminium peut faire fondre l’aluminium trop rapidement et endommager sa structure.

Solution : Dirigez la flamme vers le côté cuivre pour y concentrer la chaleur. Retirez le feu dès que l’aluminium est sur le point de fondre.

Mauvais mouillage du métal d’apport

Le mouillage et l’écoulement faibles réduisent l’intégrité et la couverture des joints.

Solution : Ajustez la température ou l’écart entre les joints. Utilisez un alliage d’apport avec de meilleures performances de mouillage pour les deux métaux.

Porosité dans l’articulation

Les pores peuvent compromettre la résistance et l’étanchéité des joints.

Solution : Maintenez un contrôle précis de la température et réduisez le piégeage d’air. Améliorer la conception des joints pour une meilleure distribution de la charge.

Corrosion galvanique

Le cuivre et l’aluminium ont des potentiels électrochimiques différents, ce qui peut provoquer de la corrosion au fil du temps.

Solution : Appliquez des revêtements anticorrosion ou des couches isolantes entre les métaux pour éviter les réactions électrochimiques.

Chalco propose une gamme complète de matériaux, d’assistance technique et de solutions pour le brasage de l’aluminium au cuivre.

Contactez-nous pour discuter de votre application et obtenir des recommandations personnalisées. Soumission rapide

Sécurité et meilleures pratiques pour le brasage de l’aluminium sur le cuivre

• Gardez l’espace de travail bien ventilé pour éviter d’inhaler des fumées nocives.
• Portez des gants résistants à la chaleur, des lunettes de sécurité et des vêtements ignifuges.
• Utilisez l’extraction des fumées ou travaillez dans une zone où la circulation de l’air est appropriée.
• Équipez la zone d’extincteurs (poudre sèche ou CO₂) et retirez les matériaux inflammables. Fournir une zone de refroidissement sûre pour les outils et les pièces chauds.
• Après le brasage, nettoyez les résidus de flux avec de l’eau tiède ou des solvants. Inspectez les joints à la recherche de fissures, de vides ou de soudures à froid.
• Appliquez un placage de nickel ou des revêtements résistants à la corrosion pour prévenir la corrosion galvanique entre le cuivre et l’aluminium.

Mode d’emploi : conseils pratiques et perspectives d’avenir pour le brasage de l’aluminium sur le cuivre

En pratique, les utilisateurs doivent suivre des techniques éprouvées : nettoyer et désoxyder soigneusement les surfaces, sélectionner des métaux d’apport compatibles comme les alliages Al-Si ou Zn-Al, et diriger la flamme vers le côté cuivre pour éviter de surchauffer l’aluminium.

Suivez toujours les directives de protection individuelle et assurez-vous d’une ventilation adéquate pour maintenir la sécurité et la qualité de la soudure.

Pour améliorer leurs compétences en brasage, les utilisateurs doivent s’exercer sur des matériaux de rebut, utiliser des outils et des matériaux appropriés et demander conseil à des professionnels expérimentés.

Restez à jour avec les innovations de l’industrie, telles que les alliages à basse température et les systèmes de brasage automatisés, qui peuvent améliorer considérablement l’uniformité et la qualité des assemblages.

La maîtrise du processus de brasage demande du temps, du raffinement et une expérience pratique. Pour les fabricants et les ingénieurs qui visent une fiabilité et des performances de produit élevées, la maîtrise du brasage aluminium-cuivre est une étape clé vers un avantage concurrentiel.