A brasagem em forno é um processo de união versátil, adequado a uma vasta gama de materiais, incluindo metais e cerâmicas, desde que estejam corretamente preparados e sejam compatíveis com os metais de adição utilizados.O processo baseia-se na ação capilar para distribuir o material de enchimento entre juntas bem ajustadas, formando uma forte ligação metalúrgica.As principais considerações incluem evitar elementos de alta pressão de vapor, limpeza completa dos materiais e seleção de metais de enchimento adequados, como prata, cobre, níquel ou ouro.O ambiente do forno - quer seja vácuo, atmosfera redutora ou gás de proteção - desempenha um papel fundamental na garantia de uma brasagem bem sucedida, evitando a oxidação e promovendo uma ligação adequada.
Pontos-chave explicados:
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Materiais adequados para brasagem em forno
- A maioria dos metais e algumas cerâmicas podem ser brasadas, mas os materiais com alta pressão de vapor (por exemplo, zinco, cádmio) devem ser evitados devido aos riscos de evaporação.
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Os materiais de base comuns incluem:
- Aços inoxidáveis (compatíveis com cargas de níquel ou ouro).
- Ligas resistentes à corrosão.
- Combinações de metais dissimilares (por exemplo, cobre com aço).
- Cerâmicas como a zircónia ou a cerâmica de vidro quando combinadas com cargas especializadas.
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Seleção do metal de enchimento
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Os materiais de enchimento devem ter um ponto de fusão inferior ao dos materiais de base.Escolhas populares:
- Prata:Versátil, bom para a condutividade eléctrica.
- Cobre:Alta resistência, utilizado em atmosferas redutoras.
- Níquel/ouro:Ideal para ambientes corrosivos ou de alta temperatura (por exemplo, componentes aeroespaciais).
- O coeficiente de expansão térmica do material de enchimento deve corresponder aos materiais de base para evitar falhas na junta.
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Os materiais de enchimento devem ter um ponto de fusão inferior ao dos materiais de base.Escolhas populares:
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Preparação para a brasagem
- Limpeza:As superfícies devem estar isentas de óxidos, óleos e contaminantes para garantir uma humidade e ligação adequadas.As técnicas incluem limpeza com solvente, jato abrasivo ou decapagem com ácido.
- Conceção das juntas:As folgas estreitas (tipicamente 0,05-0,1 mm) são críticas para a ação capilar.
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Requisitos da atmosfera do forno
- Brasagem a vácuo:Remove o oxigénio, ideal para materiais reactivos como o titânio ou a cerâmica.As temperaturas variam entre 800°C e 1150°C, com tempos de espera de cerca de 10 minutos.
- Atmosfera redutora:Utiliza hidrogénio ou azoto para evitar a oxidação, adequado para cobre ou aço inoxidável.
- Gases de proteção:O árgon ou o hélio podem substituir o vácuo em alguns casos.
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Etapas do processo
- Colocar as peças no forno (por exemplo, um forno tubular de quartzo para ambientes de pequena escala ou controlados).
- Aquecer até à temperatura liquidus do material de enchimento, manter brevemente e depois arrefecer lentamente para minimizar o stress térmico.
- Inspecionar as juntas para verificar a uniformidade e os defeitos após o arrefecimento.
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Aplicações e limitações
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Vantagens:
- Une materiais dissimilares (por exemplo, metais a cerâmicas).
- Distorção mínima em comparação com a soldadura.
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Desafios:
- Elevados custos de equipamento para fornos de vácuo ou de atmosfera controlada.
- Limitado a projectos com áreas de junta acessíveis.
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Vantagens:
Ao compreender estes factores, os compradores podem selecionar a configuração correta do forno (por exemplo, vácuo vs. atmosfera redutora) e os materiais para as suas necessidades específicas de brasagem, garantindo juntas duradouras e de elevado desempenho.
Tabela de resumo:
| Fator-chave | Detalhes |
|---|---|
| Materiais adequados | Aços inoxidáveis, ligas resistentes à corrosão, metais diferentes, cerâmica. |
| Metais de enchimento | Prata (condutor), cobre (forte), níquel/ouro (alta temperatura/corrosivo). |
| Preparação | Superfícies limpas, juntas apertadas (0,05-0,1 mm). |
| Atmosfera do forno | Vácuo (materiais reactivos), redutor (hidrogénio/nitrogénio), gás de proteção. |
| Etapas do processo | Aquecer até ao estado líquido do material de enchimento, manter, arrefecer lentamente, inspecionar. |
| Aplicações | Une materiais diferentes, com distorção mínima. |
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