O aço inoxidável é difícil de soldar principalmente devido à presença de películas de óxido estáveis na sua superfície.
Estas películas de óxido dificultam a molhabilidade e o espalhamento do metal de adição.
Os óxidos, particularmente os de crómio (Cr2O3) e de titânio (TiO2), são muito estáveis e difíceis de remover.
Esta estabilidade deve-se ao elevado teor de crómio e outros elementos de liga como o níquel, o titânio, o manganês, o molibdénio e o nióbio em várias composições de aço inoxidável.
Estes elementos podem formar vários óxidos e óxidos complexos.
Explicação dos 4 principais desafios
1. Filmes de óxido estáveis
A remoção destes óxidos é crucial para o sucesso da brasagem.
Na brasagem atmosférica, isto é normalmente conseguido utilizando fluxos activos que reduzem quimicamente os óxidos.
No entanto, na brasagem em vácuo ou em atmosfera protetora, as condições devem ser cuidadosamente controladas.
A brasagem sob vácuo requer níveis elevados de vácuo (normalmente 2 x 10-4 torr ou superior) e temperaturas elevadas para decompor as películas de óxido.
Isto permite que o metal de adição molhe eficazmente a superfície do aço inoxidável.
Este método evita a utilização de fluxos e minimiza o risco de oxidação, conduzindo a uma melhor qualidade da junta.
2. Escolha do metal de adição e da temperatura de brasagem
A escolha do metal de adição e a temperatura de brasagem são fundamentais.
Os metais de adição com caraterísticas de autofluxo ou que sejam mais agressivos podem melhorar a capacidade de brasagem do aço inoxidável.
A temperatura de brasagem também deve ser cuidadosamente selecionada para corresponder ao regime de tratamento térmico do tipo específico de aço inoxidável.
Isto assegura propriedades mecânicas óptimas.
Por exemplo, o aço inoxidável austenítico não deve ser aquecido acima de 1150°C durante a brasagem para evitar o crescimento excessivo do grão.
O crescimento excessivo do grão pode degradar as propriedades mecânicas do material.
3. Suscetibilidade à fissuração por tensão
O aço inoxidável austenítico é suscetível de fissuração por tensão durante a brasagem, especialmente quando se utilizam metais de adição de cobre-zinco.
Para atenuar este fenómeno, recomenda-se o recozimento de alívio de tensões antes da brasagem.
O aquecimento uniforme durante o processo de brasagem é crucial.
4. Controlo preciso da temperatura
A necessidade de um controlo preciso da temperatura é outro desafio significativo.
Estes factores requerem uma seleção cuidadosa dos métodos de brasagem, dos metais de adição e dos parâmetros do processo para obter juntas bem sucedidas e de alta qualidade.
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