Na brasagem de aço, a temperatura crítica não é determinada pelo aço, mas sim pelo metal de adição específico que você utiliza. O processo envolve aquecer as peças de aço a uma temperatura que esteja acima do ponto de fusão da liga de brasagem escolhida, mas sempre abaixo do ponto de fusão do próprio aço. Para o aço, essa temperatura geralmente se enquadra em uma ampla faixa de 1100°F (593°C) a 2150°F (1177°C), ditada inteiramente pelo metal de adição.
O princípio central da brasagem é aquecer os metais base — as peças de aço — até que estejam quentes o suficiente para derreter o metal de adição ao contato. O objetivo é fazer com que o metal de adição fundido seja puxado para a junta através da ação capilar, criando uma forte ligação metalúrgica sem derreter o aço.
O Princípio: É Sobre o Metal de Adição, Não Sobre o Aço
O Que Define a Brasagem?
A brasagem é um processo de união que ocorre em temperaturas acima de 840°F (450°C). Crucialmente, essa temperatura deve ser inferior à temperatura de solidus (o ponto em que começa a derreter) dos metais base que estão sendo unidos.
Para o aço, que derrete em torno de 2500°F (1370°C), isso proporciona uma janela muito ampla para a ocorrência da brasagem.
A "Faixa de Trabalho" do Metal de Adição
Cada liga de brasagem possui uma "faixa de trabalho" definida por duas temperaturas:
- Solidus: A temperatura na qual a liga começa a derreter.
- Liquidus: A temperatura na qual a liga está completamente líquida.
A temperatura ideal de brasagem é ligeiramente acima da temperatura liquidus. Isso garante que a liga esteja fluida o suficiente para fluir rápida e completamente para dentro da junta.
Como o Calor e a Ação Capilar Funcionam
Você deve aquecer as peças de aço da montagem de forma ampla e uniforme. Quando o aço atinge a temperatura correta, você toca a vareta de metal de adição na junta. O calor do aço derrete a vareta, e a liga fundida é puxada para o espaço apertado entre as peças.
O calor atrai o metal de adição. Se uma peça estiver mais quente que a outra, o metal de adição fluirá em direção à área mais quente, resultando em uma junta incompleta.
Metais de Adição Comuns para Aço e Suas Temperaturas
A liga que você selecionar depende dos requisitos de resistência, condições de serviço e metais de base. Sempre consulte a ficha técnica do fabricante para recomendações de temperatura precisas.
Ligas à Base de Prata (Série BAg)
Estas são as ligas mais comuns para brasagem de aço de uso geral devido à sua resistência, ductilidade e temperaturas de fusão mais baixas.
Geralmente, elas realizam a brasagem na faixa de 1145°F a 1650°F (618°C a 899°C). Sua menor exigência de calor as torna mais fáceis de trabalhar, especialmente com um maçarico.
Ligas de Cobre (Série BCu)
O cobre puro é um excelente metal de adição para brasagem de aço, particularmente na brasagem em forno com atmosfera controlada. É muito fluido e econômico.
A temperatura típica de brasagem para cobre puro é de 2000°F a 2050°F (1093°C a 1121°C).
Ligas de Cobre-Fósforo (Série BCuP)
Não use estas ligas para brasar aço ou outros metais ferrosos. O fósforo pode reagir com o ferro no aço para formar fosfetos quebradiços na interface da junta, levando a uma falha catastrófica da junta.
Ligas de Níquel e Cobalto (Série BNi, BCo)
Usadas para aplicações de alto desempenho, especialmente em aço inoxidável, onde são necessárias resistência superior, resistência à corrosão e serviço em altas temperaturas.
Essas ligas exigem temperaturas muito altas, muitas vezes de 1600°F a 2200°F (871°C a 1204°C), e são usadas quase exclusivamente em fornos a vácuo ou com atmosfera controlada.
Compreendendo as Compensações e Fatores Críticos
Atingir a temperatura correta é necessário, mas não suficiente. Vários outros fatores são igualmente importantes para o sucesso.
O Perigo do Superaquecimento
Exceder a temperatura recomendada pode fazer com que os componentes do metal de adição se separem (liquação), danificar o fluxo, oxidar pesadamente o aço ou até mesmo alterar as propriedades metalúrgicas do aço (por exemplo, perda do tratamento térmico).
O Problema do Subaquecimento
Se o aço não estiver quente o suficiente, o metal de adição não derreterá e fluirá corretamente. Ele pode se aglomerar na superfície ou falhar em penetrar na junta, resultando em uma ligação sem resistência estrutural.
O Papel do Fluxo e da Limpeza
As peças de aço devem ser limpas mecanicamente ou quimicamente antes do aquecimento. Em temperatura, um revestimento de fluxo é necessário para evitar que o aço oxide, o que bloquearia o fluxo do metal de adição. O fluxo também ajuda a dissolver quaisquer óxidos superficiais remanescentes.
O Espaçamento da Junta é Inegociável
A brasagem depende da ação capilar, que só funciona se a folga entre as duas peças de aço for precisa. Para a maioria das ligas, esta é uma folga muito apertada de 0,001 a 0,005 polegadas (0,025 a 0,127 mm). Muito folgado ou muito apertado, e a junta falhará.
Como Alcançar uma Brasagem Bem-Sucedida
Sua escolha de metal de adição é o ponto de partida que dita todo o processo.
- Se seu foco principal for reparo geral ou fabricação acessível: Escolha uma liga de prata sem cádmio (série BAg), que oferece excelente resistência e uma faixa de aplicação de baixa temperatura e tolerante, adequada para brasagem com maçarico.
- Se seu foco principal for alta resistência ou serviço em alta temperatura: Procure ligas de níquel (BNi) ou cobre puro (BCu), mas reconheça que esses processos exigentes geralmente requerem um forno.
- Se você é novo em brasagem: Sua ferramenta mais valiosa é a ficha técnica do metal de adição escolhido. Ela especificará as temperaturas exatas de solidus/liquidus e o fluxo recomendado.
Ao focar nos requisitos específicos do seu metal de adição, você passa do palpite para um processo de união previsível e confiável.
Tabela Resumo:
| Tipo de Metal de Adição | Faixa de Temperatura Típica de Brasagem (°F) | Faixa de Temperatura Típica de Brasagem (°C) | Aplicações Principais |
|---|---|---|---|
| Ligas à Base de Prata (BAg) | 1145°F - 1650°F | 618°C - 899°C | Brasagem de aço de uso geral, trabalho com maçarico |
| Ligas de Cobre (BCu) | 2000°F - 2050°F | 1093°C - 1121°C | Brasagem em forno, juntas econômicas |
| Ligas de Níquel (BNi) | 1600°F - 2200°F | 871°C - 1204°C | Aplicações de alta resistência e alta temperatura |
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