Le fer : métal usuel pour les soudages

Le fer, un des métaux usuels pour soudages, a ses caractéristiques. Cependant, son soudage demande quelques techniques pour le manier.

Caractéristiques

Cotte de maille, métal de fer tissé

• Symbole : Fe
• Densité : 7,25 (fondu) : 7,45 (laminé)
• Poids atomique : 55,8
• Point de fusion : 1 535°
• Point d’ébullition : 2 798°
• Métal pur, couleur ardoise bleutée
• S’oxyde très rapidement à l’air quelque peu chargé d’humidité, sous l’action de presque tous les acides.

Utilisation

Les utilisations du fer sont tellement multiples et connues, qu’il est préférable de se borner à énumérer les matières générales de bases fabriquées en fer et utilisées dans l’industrie :

• tôles noires : fer laminé non protégé
• tôles étamées : fer laminé, décapé et plongé dans un bain d’étain
• tôles de fer-blanc : fer laminé, décapé, plongé das un bain d’étain puis relaminé
• tôles en fer plombé : fer laminé, décapé et plongé dans un bain de plomb
• tôles en fer galvanisé : fer laminé, décapé et plongé dans un bain de zinc à chaud ou électrolytiquement recouvertes de zinc
• tôles nickelées : fer identiquement travaillé et couvert de nickel

Alliages

Le fer est principalement et surtout utilisé pour la fabrication des aciers.

Soudage

A la soudure faible

Lorsqu’il s’agit de minces tôles noires ou étamées ou de fer-blanc, pour les petits objets, les fils, … elle se pratique au fer à souder et nécessité un décapage extrêmement soigné, de même qu’un étamage consciencieux.

Flux décapant : chlorure de zinc

Exemples de soudages du fer

Serrure en métal de fer

Réparation d’un objet

Commencer, comme indiqué, pour tous les soudages par un nettoyage mécanique efficace.

Si le fer a déjà été étamé, on s’efforcera de ne pas enlever la couche d’étain, sans quoi il faudra recommencer ce travail avant de poursuivre le soudage.

Appliquer ensuite la panne du fer à souder sur les parties à obturer, de façon à réchauffer le métal, mettre du flux décapant et, en le transportant sur le fer à souder, faire couler, sur le trou, le métal d’apport.

Étendre la soudure au moyen de la panne du fer de façon à ce qu’elle fasse corps avec la couche d’étain provenant de l’étamage.

S’il s’agit d’obturer un trou dans une pièce de fer et que celui-ci est trop important pour qu’il soit possible de le boucher avec une seule goutte de soudure, il faut :

• soit retenir la soudure du côté opposé de la pièce au moyen d’un chiffon en toile mouillée
• soit y déposer la tête d’un clou, un morceau de fil de fer ou une rognure du même métal, préalablement traités comme le métal lui-même

Si le trou à boucher était réellement trop grand pour pouvoir être réparé de cette façon, il y aurait lieu de découper une pièce dans une autre tôle, en la choisissant de 5 à 10 mm plus grande que le trou et la réparer exactement comme la tôle.

Après chauffage des 2 parties, tôle et pièce, déposer la pièce sur le trou, la faire tenir par 2 ou 3 pointages, puis faire une soudure tout autour de la pièce.

Assemblage de 2 pièces

Procéder exactement de la même manière que pour la réparation d’un trou important, selon les cas, on emboîtera ou on fera chevaucher les pièces.

Pour les tôles galvanisées

Procéder identiquement mais employer de l’esprit de sel au lieu de l’acide décomposé.

Pour les tôles nickelées

Effectuer un décapage complet de la couche de nickel, puis souder de la même façon que les tôles noires.

Après le soudage, pour rendre son aspect brillant à la pièce, il faudra la frotter avec une barre de fer poli.

Pour le fer émaillé

Fil galvanisé de fer

Il sera naturellement, avant toute opération, nécessaire de faire sauter l’émail recouvrant le métal, sans quoi tout soudage serait impossible.

Il y aura lieu cependant de veiller à ne pas faire sauter l’émail au-delà de la partie à réparer. On aura avantage à délimiter l’endroit à décaper avec du sparadrap qui empêchera un écaillement plus étendu. Souder ensuite comme la tôle noire.

La manière la plus commode de faire sauter l’émail est d’utiliser un marteau de vitrier et de donner de petits coups à l’endroit voulu.

Pour le fer galvanisé

De préférence à la soudo-brasure parce que cette façon de souder ne détruit pas la couche de zinc.

On peut cependant également faire des soudages faibles comme pour le zinc.

Pour les tôles étamées

Employer un flux décapant à base de chlorure de zinc, souder comme l’étain, éventuellement au cuivre mais éviter la soudure autogène.

Soudage à la soudo-brasure

Soudage à la soudo-brasure

Elle sera toujours pratiquée au chalumeau. Le fer se prête très bien à ce type de soudage. On l’utilisera de préférence à la soudure à l’autogène lorsqu’il y a des risques de déformation des pièces à unir.

Toutefois les pièces à souder ne devront pas être trop minces, de crainte qu’elles ne fondent au contact de la flamme.

Pou réaliser la soudo-brasure sur le fer, on chauffera tout d’abord, progressivement, les pièces à unir, à l’endroit de la jointure à réaliser ; on y déposera ensuite de la poudre de borax, puis on approchera la baguette à souder qu’on déposera sur l’endroit à souder, en veillant à ce qu’en fondant sur la pièce, elle fasse épaisseur.

Pour la facilité du travail, on se procurera des baguettes pré-enrobées de borax ou, sinon, on veillera à les tremper régulièrement dans le pot où on aura mis le borax, sans toutefois abuser de ce dernier qui pourrait former des cloques dans le cordon de soudure.

On chauffera ensuite le fer jusqu’à ce qu’il présente une coloration rouge cerise ; on laissera bien couler le métal d’apport dans le joint.

On veillera aussi à éviter un refroidissement trop rapide des matières, pour que le joint de se fendille pas.

Dans ce but, durant le refroidissement, on maintiendra la flamme du chalumeau à proximité des parties soudées et en l’éloignant progressivement.

Lorsque la pièce sera refroidie, on brossera les parcelles de borax qui seraient demeurées sur le joint.

A la soudure autogène

C’est le mode de soudage idéal pour les pièces de fer ou d’acier, c’est pourquoi il est généralement utilisé dès qu’il s’agit d’assemblages quelque peu importants.