Por definição, a brasagem é um processo de união de metais que ocorre acima de 450°C (840°F). No entanto, a temperatura precisa exigida para um trabalho específico não é um número único; ela é inteiramente determinada pelo ponto de fusão do metal de adição que você usa, e deve estar sempre abaixo do ponto de fusão dos metais base que estão sendo unidos.
O princípio central não é buscar uma "temperatura de brasagem" genérica, mas aquecer o conjunto a uma temperatura ligeiramente acima do ponto de fusão total do metal de adição escolhido. Isso garante que o enchimento flua corretamente sem danificar os componentes que você pretende unir.
O Fator Determinante: Ponto de Fusão do Metal de Adição
Todo o processo de brasagem gira em torno das propriedades do metal de adição, também conhecido como liga de brasagem. Compreender seu comportamento é a chave para selecionar a temperatura correta.
O que é um Metal de Adição?
Um metal de adição é uma liga projetada para fundir a uma temperatura mais baixa do que os metais base que está unindo. Quando funde, é puxado para a junta de encaixe apertado por ação capilar, criando uma forte ligação metalúrgica após o resfriamento.
As Temperaturas "Liquidus" e "Solidus"
Os metais de adição não derretem instantaneamente em uma única temperatura. Eles têm uma faixa de fusão definida por dois pontos:
- Solidus: A temperatura na qual a liga de enchimento começa a derreter.
- Liquidus: A temperatura na qual a liga de enchimento está completamente líquida.
A Regra da Temperatura de Brasagem
Para uma brasagem bem-sucedida, os metais base devem ser aquecidos a uma temperatura acima do ponto liquidus do metal de adição. Uma prática comum da indústria é definir a temperatura do processo aproximadamente 25°C a 55°C (50°F a 100°F) acima da temperatura liquidus para garantir que o enchimento flua livre e rapidamente por toda a junta.
Por Que Não Apenas Aquecer Mais? O Papel dos Metais Base
Embora você deva exceder a temperatura liquidus do enchimento, usar calor excessivo pode ser prejudicial. O limite superior de temperatura do seu processo é sempre o ponto de fusão do mais fraco dos dois metais base.
Evitando a Distorção do Metal Base
O superaquecimento pode fazer com que os metais base deformem, enfraqueçam ou percam propriedades críticas projetadas, como a dureza. Isso é especialmente importante ao trabalhar com materiais finos ou componentes que foram previamente tratados termicamente.
Prevenindo Metalurgia Indesejável
Temperaturas excessivas podem causar interações indesejadas entre o enchimento e os metais base, levando a juntas quebradiças que são propensas a falhas. O objetivo é uma ligação limpa, não uma liga completa na interface.
Faixas Comuns de Temperatura de Brasagem por Tipo de Enchimento
A temperatura necessária varia significativamente com base na composição do metal de adição.
Enchimentos de Alumínio-Silício
Estes são usados para brasagem de ligas de alumínio e normalmente operam em uma faixa de 570°C a 620°C (1060°F a 1150°F). Esta é uma janela estreita, pois algumas ligas de alumínio começam a fundir logo acima desta faixa.
Enchimentos à Base de Prata
Comumente usados para unir aço, aço inoxidável, cobre e latão, as ligas de prata oferecem uma ampla gama de temperaturas. Elas normalmente operam entre 620°C e 870°C (1150°F e 1600°F).
Enchimentos de Cobre e Cobre-Fósforo
O cobre puro é um excelente enchimento de alta temperatura para brasagem de aço e ligas de níquel, exigindo temperaturas em torno de 1120°C (2050°F). As ligas de cobre-fósforo são usadas para unir cobre com cobre sem fluxo e operam em temperaturas mais baixas, tipicamente 700°C a 840°C (1300°F a 1550°F).
Enchimentos de Níquel
Para aplicações de alto desempenho que exigem resistência superior e resistência à corrosão, como na indústria aeroespacial, são usadas ligas de níquel. Estas exigem temperaturas muito altas, frequentemente na faixa de 900°C a 1200°C (1650°F a 2200°F).
Compreendendo as Trocas e Fatores Críticos
A temperatura é o parâmetro principal, mas não funciona isoladamente. Uma brasagem bem-sucedida depende de um equilíbrio de vários fatores.
Temperatura vs. Tempo de Permanência
Tempo de permanência é a duração em que o conjunto é mantido na temperatura de brasagem. Uma temperatura ligeiramente mais baixa pode exigir um tempo de permanência mais longo para garantir que o metal de adição possa fluir completamente para a junta. Por outro lado, uma temperatura mais alta pode permitir um tempo mais curto.
A Importância de uma Atmosfera Controlada
Para a maioria das brasagens de alta qualidade, o processo deve ocorrer em um ambiente desprovido de oxigênio. Como suas referências indicam, uma atmosfera de gás neutro (como nitrogênio puro) com muito baixo oxigênio e umidade é essencial. Isso evita a formação de óxidos na superfície dos metais base, o que de outra forma inibiria o fluxo do metal de adição e criaria uma ligação fraca.
Design e Folga da Junta
A brasagem depende da ação capilar. Este fenômeno físico só funciona quando a lacuna entre os dois metais base é muito pequena — tipicamente 0,025 a 0,125 mm (0,001 a 0,005 polegadas). Se a lacuna for muito grande, o enchimento não será puxado, independentemente de quão perfeito seja o seu controle de temperatura.
Fazendo a Escolha Certa para Sua Aplicação
Para determinar a temperatura correta de brasagem, você deve primeiro selecionar o metal de adição certo para seus materiais base e requisitos de desempenho.
- Se o seu foco principal é unir aço ou cobre para aplicações gerais: Um enchimento à base de prata é provavelmente a sua melhor escolha, colocando a sua temperatura necessária na faixa de 620°C a 870°C.
- Se o seu foco principal é unir peças de alumínio sensíveis ao calor: Você deve usar um enchimento de alumínio-silício de baixa temperatura e manter um controle preciso dentro da janela de 570°C a 620°C.
- Se o seu foco principal são juntas de alta resistência para ambientes exigentes: Um enchimento de níquel ou cobre de alta temperatura é necessário, exigindo um forno capaz de atingir 900°C ou mais e uma atmosfera controlada.
Em última análise, combinar a temperatura com o metal de adição escolhido é a base de uma brasagem bem-sucedida e confiável.
Tabela Resumo:
| Tipo de Metal de Adição | Faixa Comum de Temperatura de Brasagem | Metais Base Típicos Unidos |
|---|---|---|
| Alumínio-Silício | 570°C - 620°C (1060°F - 1150°F) | Ligas de alumínio |
| À Base de Prata | 620°C - 870°C (1150°F - 1600°F) | Aço, Aço Inoxidável, Cobre, Latão |
| Cobre-Fósforo | 700°C - 840°C (1300°F - 1550°F) | Cobre com Cobre |
| Cobre Puro | ~1120°C (~2050°F) | Aço, Ligas de Níquel |
| À Base de Níquel | 900°C - 1200°C (1650°F - 2200°F) | Aplicações de alto desempenho (Aeroespacial, etc.) |
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