Brasagem Explicada: Una Peças Metálicas com Segurança e Eficácia

O que é Brasagem?

A brasagem é um processo de união de metais no qual dois ou mais itens metálicos são unidos pela fusão e fluxo de um metal de adição na junta, com o metal de adição tendo um ponto de fusão mais baixo que o metal adjacente. A brasagem difere da soldagem no sentido de que não envolve a fusão das peças base.

A brasagem difere da solda branda (soldering) pelo uso de temperatura mais alta e peças muito mais ajustadas do que na solda branda.

Durante o processo de brasagem, o metal de adição flui para a folga entre peças bem ajustadas por ação capilar. O metal de adição é levado ligeiramente acima de sua temperatura de fusão (líquidus) enquanto protegido por uma atmosfera adequada, geralmente um fluxo.

Ele então flui sobre o metal base (em um processo conhecido como molhagem) e é então resfriado para unir as peças. Uma grande vantagem da brasagem é a capacidade de unir os mesmos ou diferentes metais com considerável resistência.

Ponto Principal

A brasagem é o processo de unir duas peças independentes de metal para formar uma junta forte e suportadora de carga.

• A brasagem é similar à solda branda, mas em temperaturas mais altas.
• Use o material correto da vareta de brasagem para o metal usado no seu projeto.
• A vareta de brasagem deve ser derretida pelo calor das peças de metal sendo unidas, não por contato direto com a chama do maçarico.
• Use um maçarico que produza uma chama de alta intensidade.

Materiais das Varetas de Brasagem

• Cobre, latão, bronze: Varetas de Brasagem e Soldagem de Cobre-Fósforo
• Aço, aço inoxidável, ligas de níquel, ligas de cobre, ferro fundido, carboneto de tungstênio: Varetas de Brasagem e Soldagem de Prata-Níquel
• Ferro fundido, galvanizado, níquel, aço, ferro maleável: Varetas de Brasagem e Soldagem de Bronze
• Alumínio: Varetas de Brasagem e Soldagem Bernzomatic AL3 Alumínio

Como Brasar Metal?

A brasagem é um processo de união tradicionalmente aplicado a metais (mas também a cerâmicas) no qual metal de adição fundido (a liga de brasagem) flui para a junta.

Passo a passo:

• Use a escova de arame ou pano de lixa para preparar a superfície do metal. Depois limpe as superfícies usando água com sabão ou desengraxante.
• Posicione o metal como desejado. Na maioria dos casos, uma junta sobreposta será mais forte e brasará mais facilmente que uma junta com folga. Se necessário, use grampos para fixar as peças na posição.
• Aqueça a junta onde as duas peças de metal se encontrarão até que a junta brilhe.
• Aplique a vareta de brasagem na junta enquanto continua a aquecer as superfícies do metal. Para áreas grandes, aqueça porções da junta à temperatura e depois passe para a próxima área adjacente.
• Após a brasagem, use uma escova de arame para limpar a superfície brasada para remover qualquer oxidação ou resíduo.

O ponto de fusão do metal de adição é acima de 450°C, mas sempre abaixo da temperatura de fusão das peças a serem unidas, o que distingue o processo da soldagem onde altas temperaturas são usadas para fundir os metais base juntos.

O metal de adição, enquanto aquecido ligeiramente acima do ponto de fusão, é protegido por uma atmosfera adequada que frequentemente é um fluxo. O metal de adição fundido resfria para unir as peças, proporcionando uma união forte entre metais semelhantes ou dissimilares.

As atmosferas em que o processo de brasagem pode ser realizado incluem ar, gás de combustível queimado, amônia, nitrogênio, hidrogênio, gases nobres, vapores inorgânicos e vácuo, usando uma variedade de fontes de aquecimento como maçarico, forno e bobina de indução.

Para obter uma junta brasada sólida, o material de adição e os materiais base devem ser metalurgicamente compatíveis, e o design da junta deve incorporar uma folga na qual o metal de brasagem fundido possa ser atraído ou distribuído por ação capilar. A folga de junta requerida depende de muitos fatores, incluindo a atmosfera de brasagem e a composição do material base e da liga de brasagem.

Ideal para unir metais dissimilares, a brasagem é um processo comercialmente aceito usado em uma ampla gama de indústrias devido à sua flexibilidade e à alta integridade com que as juntas podem ser produzidas. Isso a torna confiável em aplicações críticas e não críticas, e é um dos métodos de união mais amplamente utilizados.

Quais são os Diferentes Métodos de Brasagem?

A brasagem, que utiliza uma ampla variedade de fontes de calor, é frequentemente classificada pelo método de aquecimento usado. Para atingir a temperatura de brasagem, alguns métodos aquecem localmente (apenas a área da junta), outros aquecem toda a montagem (aquecimento difuso).

Alguns dos métodos mais amplamente usados são destacados abaixo:

Técnicas de Aquecimento Localizado

1. Brasagem a Maçarico (Torch Brazing)

Neste método, o calor necessário para fundir e fluir o metal de adição é fornecido por uma chama de gás combustível. O gás combustível pode ser acetileno, hidrogênio ou propano e é combinado com oxigênio ou ar para formar uma chama. Este processo é facilmente automatizado e requer baixo investimento de capital. A brasagem a maçarico requer o uso de fluxo, então uma limpeza pós-brasagem é frequentemente necessária.

2. Brasagem por Indução (Induction Brazing)

O aquecimento por indução de alta frequência para brasagem é limpo e rápido, dando controle preciso da temperatura e localização do calor. O calor é criado por uma corrente alternada rapidamente induzida na peça por uma bobina adjacente.

3. Brasagem por Resistência (Resistance Brazing)

Este é um processo no qual o calor é gerado a partir da resistência a uma corrente elétrica (como na brasagem por indução) fluindo em um circuito que inclui as peças. O processo é mais aplicável a juntas relativamente simples em metais que têm alta condutividade elétrica.

Técnicas de Aquecimento Difuso

1. Brasagem em Forno (Furnace Brazing)

A brasagem em forno oferece duas vantagens principais: brasagem em atmosfera protetora (onde gases de alta pureza ou vácuo negam a necessidade de fluxo) e a capacidade de controlar com precisão cada estágio dos ciclos de aquecimento e resfriamento. O aquecimento é feito através de elementos ou por queima de gás.

2. Brasagem por Imersão (Dip Brazing)

Isto envolve a imersão de toda a montagem em um banho de liga de brasagem fundida ou fluxo fundido. Em ambos os casos, a temperatura do banho está abaixo do ponto de solidificação do metal base, mas acima do ponto de fusão do metal de adição.

Brasagem vs. Soldagem

A brasagem também é classificada pela AWS como um processo de ligação de fase líquido-sólido. Líquido significa que o metal de adição é fundido, e sólido significa que o material base ou materiais não são fundidos.

Diferente da soldagem, a brasagem não envolve a fusão das peças base. A principal diferença entre brasagem e soldagem a arco é a fonte de calor. A brasagem é aplicada via maçarico, forno, indução, imersão ou resistência como fontes de calor ocorrendo a uma temperatura acima de 840°F (450°C), enquanto a soldagem a arco usa eletricidade como fonte de calor atingindo temperaturas de aproximadamente 10.000 graus Fahrenheit.

Brasagem vs. Solda Branda

A única diferença entre brasagem e solda branda é a temperatura em que cada processo ocorre. A solda branda ocorre a uma temperatura abaixo de 840°F (450°C), e a brasagem ocorre a uma temperatura acima de 840°F (450°C).

Vantagens da Brasagem e Solda Branda

Algumas vantagens da brasagem e solda branda comparadas a outros métodos de união incluem o seguinte:

• Baixa temperatura
• Podem ser unidos permanentemente ou temporariamente
• Materiais dissimilares podem ser unidos
• Velocidade de união
• Menor chance de danificar peças
• Taxa lenta de aquecimento e resfriamento
• Peças de espessuras variadas podem ser unidas
• Realinhamento fácil

A brasagem e solda branda são processos que têm muitas grandes vantagens mas são frequentemente ignorados quando um processo de união está sendo selecionado. A capacidade de unir muitos materiais diferentes com uma variedade limitada de fluxos e metais de adição reduz a necessidade de um grande inventário de materiais, o que pode resultar em grande economia de custos para um pequeno negócio, oficina doméstica ou fazenda.