Souder du laiton avec du cuivre - technique de forge

[kurillos]

Bonjour tout le monde,

Pour réaliser un tel assemblage ça va être chaud les marrons !

Le laiton ne doit pas être mis en œuvre en soudure électrique, que ce soit au MiG ou au TiG : celui-ci réagit violemment et il se produit une dézincification d'autant plus importante que son passage à haute température est long. Avec, à la clé une variation de couleur, il va perdre de son jaune pour virer au gris-rose, et devenir poreux.

Le zinc fond à 420°C, mais commence à bouillir à 907°C. Quand le cuivre pur sera liquide à 1084°C, il y aura production de bulles de zinc en phase gazeuse !.

La seule possibilité serait d'enduire chaque face des constituants de la trousse avec un décapant en pâte du genre Castolin-Eutectic n°800.

MAIS
Cet assemblage Laiton + décapant 800 est prévu pour s'assembler avec ...du cupro-phosphore.
Le phosphore joue un rôle déterminant ici car cet eutectique "Cu-P" joue le rôle de fondant et permet à cet alliage de fondre à des températures plus basses ET former des phosphates complexes, pour désoxyder toute l'opération qui contient de l'oxygène dans le front de flamme : il vient soit de l'air soit de la bouteille d'oxygène pur.

Or, on ne trouve pas facilement du cupro-phosphore en feuilles. A défaut de pouvoir s'en fournir, on peut tout à fait passer au laminoir des baguettes de métal d'apport Castolin RB5246 ou RB5241 (qui sont en fait du cupro-phosphore à l'argent) de forte section (diamètre 3,15, diamètre 3.96, diamètre 5.08) et réduire ces fils en méplats fins, l'opération devant se faire à froid pour éviter que le phosphore ne réagisse. Un eutectique a comme conséquences mécaniques d'être de forte dureté et faiblement conformable. Il faudra cogner fort au marteau ou avoir un laminoir conséquent sans doute réchauffer ces fils à 400 - 500°C pour leur donner un recuit, le temps de les écraser.

Le gros avantage de cette technique est de permettre la réalisation de trousses avec une épaisseur variable d'une couche à l'autre.

Le métal d'apport RB 5283 est composé de cuivre à 80%, d'argent à 15% et de phosphore à 5%.
Le métal d'apport RB 5286 est composé de cuivre à 89%, d'argent à 5% et de phosphore à 6%.

Il faut garder à l'esprit que le flux décapant 800 contient du tétrafluoroborate (50% du pot) de potassium et du fluorure de potassium (50% du pot).

Ces composés toxiques (bore, fluor) font que l'objet réalisé en cuivre et laiton ne devra pas être en contact avec la peau. Les risques sont une intoxication aiguë au fluor (fragilisation des dents et des os, atteinte de la formulation sanguine, et surtout une vive réaction cutanée avec un risque de sensibilisation important.

A mon avis, il faudrait faire l'essai pour obtenir un assemblage cuivre-phosphore / laiton, puis de le faire chauffer dans un tube fermé en acier plongé dans la forge à charbon, et faire inonder cette boîte chaude d'argon pur tel qu'employé en soudage TiG.
Le but de la manœuvre étant de constater si les couches de flux de sont "exsudées" de l'assemblage, l'argon évitera que l'assemblage ne s'oxyde. Si oui, un nouveau polissage éliminera les coulures du flux et rendra l'objet attractif et avec un risque amoindri. Pour éviter que la trousse ne se désolidarise, je pense qu'il sera nécessaire plaquer celle-ci par une grosse vis de calibre M20, afin de compresser l'assemblage pour permettre au flux de s'extraire du millefeuille.


Sinon il faudra trouver une autre méthode d'assemblage, et j'ai déjà mon idée là-dessus :

Ce serait d'employer non pas du laiton, mais du bronze de formulation contrôlée : un alliage uniquement binaire, sans autres éléments d'alliages hautement indésirables :
- le béryllium (cancérigène !),
- l'arsenic, qui durcit le bronze (hautement toxique !),
- le tungstène (rend le bronze trop dur !),
- le plomb (hautement toxique !),
- le manganèse (qui va le rendre hautement malléable, mais va élever son point de fusion),
- l'aluminium (qui va rendre ce bronze très dur et difficilement brasable !).

L'étain a une propriété très intéressante : s'il fond à 232°C, il bout à 2602°C !! Et il est disponible en feuilles. Le tout est de trouver la bonne nuance pour avoir un équilibrage dans les couleurs.

Le grade UE12 (Cuivre 88%, Étain 12%), qu'on appelle aussi "bronze marine" me semble le plus adapté à notre cas. Contrairement au cuivre qui peut se patiner en vert-de-gris, celui-ci ne s'oxyde pas.

Voilà ce que je tenterai de mon côté pour ce faire...

[regibier]

Cuivre et laiton, ça se soude à la forge avec la technique du mokume assez facilement, si tu fais des plaques de dimensions réduites.

[kurillos]

Bonjour,

Si le cuivre et le laiton se soudent à la forge (avec ajout de borax en poudre je pense), observe-t'on une perte de couleur du laiton après soudure ?
Pour les dimensions des plaques, peux-tu nous donner un ordre d'idée ?

[regibier]

Pas de borax
Des plaques bien décapées et éviter le gras (des doigts par exemple)
Pas de perte de couleur
Des plaques de 7cm par 7 cm : ce n'est déja pas simple

Voir les posts sur le mokume.

[kurillos]

Merci pour ses précisions, Regibier !

Je vais tenter un essai dans ces conditions !
Le cuivre ayant une trop grande affinité pour l'oxygène et le carbone, je vais tenter avec une rampe de brûleurs à l'oxyacétylène pour être en conditions réductrices, et un carcan d'acier pour maintenir l'assemblage bien en place et sans air entre les couches !

Bien à toi.

[regibier]

Mets une feuille de papier journal entre tes plaques de cuivre laiton et l'acier, sinon ça colle.