Processo, Aplicações e Técnicas

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E

TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

Professor: Anderson Luís Garcia Correia

Unidade Curricular de Processos de Soldagem

27 de abril de 2017

FUNDAMENTOSO termo brasagem abrange um grupo de processos deunião que tem como principal característica, o fato deque a união dos metais é obtida com o uso de um metalde adição que tem uma temperatura de fusão superior a450º C, porém menor do que a temperatura de fusão dometal de base.

FUNDAMENTOS

Além de não haver fusão do metal de base, a união éformada pelo metal de adição que preenche a junta porcapilaridade, ou seja, esse metal em estado líquidopreenche os espaços vazios que existem entre assuperfícies a serem soldadas.

Brasagem

FUNDAMENTOS

Se o ponto de fusão do metal de adição é superior a450° C o processo é dito “brasagem forte” e, em casocontrário, é dito “brasagem fraca”.

FUNDAMENTOSPara a realização de uma junta brasada com boaqualidade é necessário que haja um perfeitomolhamento das faces a serem unidas pelo metal deadição fundido. Para isto, é imprescindível que assuperfícies do metal de base estejam completamenteisentas de óxidos, graxas, etc. A limpeza normalmente éfeita por meios químicos ou mecânicos.

FUNDAMENTOSPROTEÇÃO POR FLUXO OU ATMOSFERA:

Durante o aquecimento os metais precisam serprotegidos por um fluxo ou uma atmosfera adequada.

FUNDAMENTOS➢Fluxo: dissolve as camadas de óxido

eventualmente formadas após a limpezapermitindo que o material de adição possafluir livremente sobre as superfícies a seremunidas e aderir ao metal da base.

➢Atmosfera: elimina a necessidade de limpezaapós a operação. A brasagem pode ser feitaem atmosfera ativa, inerte ou sob o vácuo.

FUNDAMENTOSAs juntas brasadas necessitam de um controle rígido dadistância de separação entre as peças. Se o espaçamentoentre elas for muito pequeno, o preenchimento da juntaé muito lento e pode ser apenas parcial.

Espaçamentos exagerados também podem levar atempos de preenchimento muito longos e à formação debolhas de gás ou de inclusões de fluxo e óxidos.

FUNDAMENTOSClassificação dos processos de brasagem:

Os processos de brasagem podem serclassificados de acordo com os métodos deaquecimentos usados. Em termos industriais osmais importantes são: brasagem por chama, emforno, por indução, por resistência, porimersão, e por infravermelho.

FUNDAMENTOSBrasagem por chama:

O aquecimento é feito por uma ou mais tochas.Dependendo da temperatura e da quantidade de calorrequeridos, o gás combustível pode ser o acetileno,propano, gás de rua, etc. O metal de adição pode sercolocado previamente na junta ou alimentadomanualmente, como na soldagem a gás. Para esteprocesso, o uso de fluxo é essencial.

Brasagem por chama

FUNDAMENTOSBrasagem em forno:

É muito usada quando o metal de adição pode sercolocado previamente na junta. Este processo éaplicável geralmente em produção em série e emgrande escala. A proteção é feita por fluxo, poratmosfera controlada ou a vácuo.

FUNDAMENTOSBrasagem por indução:

O calor é obtido por uma corrente induzida naspeças a unir. Estas peças são colocadas no interior deuma bobina, na qual circula uma corrente alternada.O metal de adição é normalmente colocado comantecedência na junta e a proteção é feita por fluxo.

Brasagem por indução

FUNDAMENTOSBrasagem por resistência:

O calor é obtido por efeito Joule. O metal deadição também é colocado previamente na junta ea proteção é feita por fluxo ou atmosfera adequada.

FUNDAMENTOSBrasagem por imersão:

Pode ser feita em banho químico ou em metalfundido:

➢No processo com imersão em banho químico, ometal de adição é colocado previamente na junta eo conjunto é imerso em um banho de fluxofundido, aquecido por resistência elétrica. Aproteção pode ser feita pelo próprio banho ou pelouso de fluxo adicional.

FUNDAMENTOSBrasagem por imersão:

➢Na brasagem por imersão em metal fundido, as partesa serem unidas são imersas em um banho fundido dometal de adição, contido em um recipiente adequado.A proteção pode ser feita pelo próprio banho.

FUNDAMENTOSBrasagem por infravermelho:

É um processo que utiliza o calor emitido porfontes de radiação infravermelha, em gerallâmpadas de quartzo (até 5000w). A proteçãopode ser feita por fluxo.

Flange sendo soldado por brasagem

EQUIPAMENTOS

O equipamento usado para brasagem varia,dependendo do método de aquecimentoutilizado.

EQUIPAMENTOSNa brasagem por chama:

São usados maçaricos de oxi-gás (acetileno, propano, etc.).

EQUIPAMENTOSNa brasagem em forno:

São usados fornos a gás, a óleo ou elétricos,sendo este último o tipo preferido. Os fornospodem ainda ser contínuos ou intermitentes eterem atmosfera controlada ou operarem comvácuo.

EQUIPAMENTOSNa brasagem por indução:

Consiste de uma fonte de energia elétrica e de umabobina de indução. A corrente elétrica empregada éalternada. A bobina é geralmente refrigerada a águae deve ter uma forma que permita envolver as peças aserem brasadas.

Equipamento de soldabrasagem por indução

EQUIPAMENTOSNa brasagem por resistência:

Existem dois tipos de equipamentos para brasagem porresistência.

➢O primeiro se assemelha ao equipamento usado nasoldagem por resistência e suas características dependemda dimensão, forma e material das peças a brasar.

➢O segundo utiliza eletrodos de carvão. O aquecimento éobtido pela passagem de uma corrente elétrica peloeletrodo de carvão e pelas peças.

EQUIPAMENTOSNa brasagem por imersão:

Na brasagem por imersão em metal fundido, é usadoum forno para pré-aquecimento das peças e cadinho.Na brasagem por imersão em banho químico, oaquecimento pode ser feito por resistência elétricaou por uma tocha.

EQUIPAMENTOSNa brasagem por infravermelho:

São usadas lâmpadas de quartzo de alta intensidade.Estas lâmpadas são capazes de liberar até 5000 W deenergia radiante. Normalmente são empregadosrefletores para a concentração da radiação sobre aregião a ser brasada.

CONSUMÍVEISPara a realização da brasagem são utilizadosconsumíveis como:

➢Metais de adição;

➢Na maioria dos casos, fluxos protetores ouatmosferas protetoras.

CONSUMÍVEISMetais de adição:

A escolha de um metal de adição é feita em funçãodo metal de base, do método de aquecimento, dodesenho da junta e da proteção. Além disso, o metalde adição deve ter uma temperatura de fusãoadequada, boa molhabilidade, boa fluidez epropriedades mecânicas compatíveis com aaplicação.

CONSUMÍVEISFluxos protetores:

Em geral, os fluxos são constituídos de cloretos,fluoretos, fluoboratos, boratos, bórax, acido bórico,agentes umectantes e água. A maioria deles écomposta por uma combinação destes constituintesmisturados em proporções adequadas à utilização. Ofluxo deve apresentar uma viscosidade natemperatura de operação .

CONSUMÍVEISAtmosferas protetoras:

Atmosferas controladas também podem ser usadaspara prevenir a formação de óxidos. Esta técnica éusada principalmente na brasagem em forno, maspode também ser empregada na brasagem porindução ou por resistência. Diversas combinações degases, fluxos sólidos ou líquidos e vácuo podem serusadas.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

A brasagem têm hoje uma grande faixa deaplicações industriais, sendo as principais:

➢Junção de metais dissimilares;

➢União de peças de pequena espessura, quepoderiam se deformar excessivamente se fossemsoldadas;

➢União de materiais tratados termicamente, paraevitar perda do tratamento;

➢União metal-cerâmica, etc.

VANTAGENS E DESVANTAGENSA brasagem apresenta algumas vantagens emrelação aos processos de soldagem por fusão:

➢ Requer menor calor de modo que a soldagem se realiza maisrapidamente;

➢ O metal de adição apresenta baixa tensão residual e suaductilidade permite posterior usinagem;

➢ As uniões apresentam resistência mecânica adequada paravárias aplicações;

➢ O equipamento usado é simples e de fácil manuseio;

➢ Possibilidade de união de materiais frágeis, sem pré-aquecimento em temperaturas altas.

VANTAGENS E DESVANTAGENSPor outro lado, há algumas desvantagens, taiscomo:

➢Resistência da união limitada à resistência do metal deadição;

➢Temperatura de serviço limitada ao ponto de fusão dometal de adição;

➢Possibilidade de ocorrência de corrosão galvânica najunta;

➢Todo o conjunto a ser brasado deve ser aquecido.

QUESTIONÁRIO1) No que consiste o processo de brasagem?

2) Quais são os processos de brasagem?

3) Cite duas aplicações industriais da brasagem:

4) Cite três vantagens da brasagem em relação àsoldagem por fusão:

5) Cite três desvantagens da brasagem em relação àsoldagem por fusão: