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BRASAGEM

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BRASAGEM

É a união de metais através do aquecimento

abaixo da temperatura de fusão dos mesmos,

com adição de uma liga de solda (metal de

adição) no estado líquido na folga entre as

superfícies a serem unidas.

Ao se resfriar, a junta formada torna-se rígida e

resistente.

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BRASAGEM

Não ocorrendo a fusão das partes a serem

unidas e nem o elevado aquecimento da região

adjacente à junta, o metal base manterá suas

propriedades mecânicas originais.

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BRASAGEM

O processo de brasagem é dividido em três

tipos:

· Soldagem branda;

· Brasagem (propriamente dita);

· Soldabrasagem

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SOLDAGEM BRANDA

Soldagem branda também denominada

soldagem branca ou solda fraca.

É semelhante ao processo de brasagem,

diferenciando-se pela menor resistência

mecânica e pela temperatura de fusão do

metal de adição ser inferior a 450°C.

Possibilita a obtenção de soldagens e

vedações lisas e isentas de poros.

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SOLDAGEM BRANDA

Podendo unir entre si diversos tipos de metais

como:

cobre e suas ligas,

aços ao carbono

ferro fundido

zinco

aços inoxidáveis.

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SOLDAGEM BRANDA

Os metais (ligas) de adição possuem grande

poder de umectação, e geralmente são

produzidos a base de estanho e chumbo.

Sempre se usa um fluxo.

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SOLDAGEM BRANDA

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FLUXOS

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SOLDAGEM BRANDA

Utilizada nos casos em que são pequenas as forças que agem nas superfícies unidas e baixas temperaturas de trabalho.

Exemplos:

contatos elétricos,

montagens de circuitos eletrônicos,

tubulações hidráulicas,

tubulações de gases em circuitos de refrigeração e ar condicionados,

radiadores,

reservatórios metálicos de líquidos,

indústrias ópticas,

equipamentos cirúrgicos,

alimentícias,

utensílios domésticos,

vedação de latas e recipientes, etc.10

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SOLDAGEM BRANDA

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SOLDAGEM BRANDA

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BRASAGEM

Também denominada solda forte.

Nos últimos anos, principalmente nas últimas duas décadas, aumentou significativamente a aplicação do processo de brasagem nas indústrias brasileiras, devido suas inúmeras vantagens em relação a outros processos de soldagem.

Utiliza metais de adição com intervalo de fusão compreendido entre temperaturas abaixo do ponto de fusão do metal base e acima de 450°C.

Possibilita a obtenção de juntas lisas e isentas de poros, podendo unir entre si a maioria dos metais ferrosos e não ferrosos, com exceção do magnésio e dos metais com baixa temperatura de fusão, como: zinco, chumbo, estanho, etc.

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BRASAGEM

Outra grande vantagem da brasagem é a

possibilidade de união de metais dissimilares,

como por exemplo:

Aços com cobre e suas ligas (bronzes; latões);

Aços com metal duro (carbonetos de

Tungstênio)

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BRASAGEM

Proporciona muito boa resistência mecânica.

É um processo que possibilita grande penetração, proporcionando uniões estanques, por isso, indicada para vedações de conexões.

Como o metal de adição flui por capilaridade possibilita o uso em locais de difícil acesso.

A necessidade do uso de fluxo é definida de acordo com o metal de adição e o processo de aquecimento empregado.

Os metais de adição mais comumente utilizados são ligas a base de cobre e/ou prata.

Utilizada nos casos em que as forças que agem na junta são elevadas, e temperaturas de trabalho entre -50°C e 200°C. (Algumas ligas especiais suportam temperaturas de trabalho acima de 200°C).

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO PROCESSO DE

BRASAGEM:

A união por brasagem é um processo de união

intermetálica obtida através da umectação

(molhabilidade), capilaridade e posterior difusão

atômica do metal de adição no metal base.

Formando camadas intermetálicas características

para cada par de materiais envolvidos, onde o

grau de umectação, intersolubilidade e difusão

atômica entre os materiais variam

individualmente.

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BRASAGEM

Para se caracterizar como brasagem, o metal

de adição deve sempre ter a temperatura de

fusão inferior a do metal base, evitando-se

assim a diluição do mesmo na junta.

Dois fenômenos ocorrem:

umectação

capilaridade.

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UMECTAÇÃO OU MOLHABILIDADE

O metal de adição tem que umectar (molhar) o

metal base.

A umectação ocorre quando o metal de adição

no estado líquido se espalha sobre a superfície

do metal base no estado sólido, “molhando” o

mesmo e conseqüentemente aumentando a

superfície de contacto.

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UMECTAÇÃO OU MOLHABILIDADE

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Umectação em um recipiente de vidro contendo líquido

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UMECTAÇÃO OU MOLHABILIDADE

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A umectação total ocorre quando = 0°.

O ângulo () depende da fase sólida (metal base), da fase líquida

(metal de adição) e da temperatura.

Em brasagem o ângulo deve ser inferior a 30°.

Para que a umectação ocorra, a superfície do metal base tem que

estar limpa, isenta de óxidos, óleos, graxas e detritos de qualquer

natureza.

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UMECTAÇÃO OU MOLHABILIDADE

O aquecimento tem que elevar a temperatura acima do ponto de fusão do metal de adição, porém não pode fundir o metal base.

Recomenda-se uma diferença de no mínimo 100°C entre os pontos de fusão do metal base e a temperatura fusão do metal de adição.

Com o aumento da temperatura, aumenta a velocidade de formação de óxidos, dificultando a umectação.

Para se evitar a oxidação, efetua-se a brasagem em um ambiente não oxidante, podendo este ser uma atmosfera protetora ou utilizando-se fluxo protetor.

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CAPILARIDADE É o fenômeno físico que promove a elevação do nível dos líquidos

entre duas superfícies próximas.

Um tubo de vidro com pequeno diâmetro interno ou duas lâminas de vidro com uma pequena folga em “V” entre elas, mergulhados em um recipiente, com água, ilustram o fenômeno.

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CAPILARIDADE

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Normalmente as folgas das juntas para solda branda e brasagem situam-se entre

0,05 mm e 0,20 mm.

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BRASAGEM

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BRASAGEM

A ligação por brasagem acontece em duas etapas:

1ª Ancoragem, com o aquecimento, os grãos do metal base se distanciam. O metal de adição no estado líquido penetra entre estes grãos. No resfriamento os grãos se aproximam aprisionando o metal de adição entre os grãos do metal base.

2ª Difusão dos átomos, com a energia térmica do metal de adição e do metal base, os átomos do metal de adição se difundem na estrutura cristalina do metal base, formando uma novo grão dentro da estrutura cristalina do metal base, dando origem a uma camada intermetálica, que quando verificada através de uma micrografia, apresenta-se como uma fina linha escurecida entre o metal de adição e o metal base.

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EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DE BRASAGEM

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1 - tubulações hidráulicas e de equipamentos de refrigeração;

2 - uniões de componentes metálicos em geral;

3 - mecânica de precisão;

4 - componentes das tubulações de veículos automotivos;

5 - indústria de eletrodomésticos e materiais elétricos;

6 - união de ferramentas de carboneto de tungstênio (metal

duro);

7 - onde deve ser minimizada a corrosão sob tensão de

componentes de níquel ou ligas à base de níquel e aços

inoxidáveis,

8 - onde se deve ter minimizado os efeitos do aquecimento

como dilatação térmica e modificação das características do

metal base.

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LIGAS DE MATERIAL DE ADIÇÃOOV 12

Liga especialmente desenvolvida para soldagem de pequenas peças em latão, principalmente na indústria de bijuterias

(pinos, argolas, etc.). Fornecemos na forma limalha. Para seu uso é necessário acrescentar até 40% de bórax ou ácido bórico.

Ponto de fusão: 800º C aproximadamente.

OV 15

Ideal para soldagem de cobre com cobre na indústria de refrigeração, adornos, cutelaria, etc. Ponto de fusão: 780º C.

OV 20

Liga com teor de 20% de Ag, muito usada em linha de produção, tais como contatos elétricos, indústria de transformadores,

acessórios para banheiros, etc. Ponto de fusão: 750º C aproximadamente.

OV 25

Esta solda contém 25% de Ag. Boa resistência mecânica, muito econômica devido a sua fluidez e seu ponto de fusão favorece

a soldagem de peças de latão, pois não permite que se deformem. Ideal para soldagem de bijuterias e adornos em geral.

Ponto de fusão: 720º C.

OV 30

Esta liga contém 30% de Ag. É indicada para soldagem de cobre e suas ligas. Ponto de fusão: 690º C.

OV 35

Contém em sua liga 35% de Ag, oferecendo boa resistência à tração, bom alongamento, especialmente indicada para

soldagem de serra de fita, peças para refrigeração, objetos artesanais, cutelaria, etc. Ponto de fusão: 640º C.

OV 40

Sua liga contém 40% de Ag. Baixo ponto de fusão, indicada para peças maciças de latão e bijuterias, soldagem de aços, ligas

de níquel, ligas de cobre, metais dissimilares, alta resistência, excelente resistência mecânica. Ponto de fusão: 610º C.

OV 45

Ideal para peças que, ao serem soldadas, não podem receber calor excessivo. A porcentagem de Ag é de 45%. Tem alta

resistência mecânica, ex: pastilhas de wídia, armações de óculos, ferramentas, aços dissimilares, instrumentação cirúrgica,

etc. Ponto de fusão: 620º C.

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EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DE BRASAGEM

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MATERIAL DE ADIÇÃO

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EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DE BRASAGEM

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FORNOS PARA AQUECIMENTO BRASAGEM

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SOLDABRASAGEM

Processo semelhante ao de brasagem Diferencia-se devido à folga na junta ser maior que 0,50 mm e/ou possuir chanfro.

Possibilita a união de materiais dissimilares, como por exemplo: aços carbono com cobre e suas ligas, (bronzes e latões), ferros fundidos e ligas de níquel.

É necessário preparação da junta e é necessário acabamento após operação

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SOLDABRASAGEM

Exemplos de aplicação:

Reparos em ferro fundido e aços (mesmo temperados);

Produção de estruturas leves de aço, especialmente de tubos e outros perfis como móveis de aço;

Soldas de manutenção;

Soldas na fabricação de estruturas metálicas em geral

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SOLDABRASAGEM

A utilização de fluxo é indispensável.

Os metais de adição mais utilizados são:

Latões (cobre e zinco)

Alpaca (cobre, níquel, zinco), com temperatura

de trabalho em torno de 900°C.

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COMPARAÇÃO ENTRE SOLDAGEM ELÉTRICA E BRASAGEM

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Vantagens da soldagem elétrica em relação à brasagem:

Maior resistência sob elevadas temperaturas de trabalho;

Praticamente sem limitações sobre as dimensões das peças;

Menor preparação das partes;

Metal de adição de menor custo.

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Vantagens da brasagem em relação à soldagem elétrica:

Menores:

tempo de operação;

consumo de energia;

deformações na estrutura do metal;

tensões e deformações no resfriamento.

Pequena ou nenhuma necessidade de acabamento posterior;

Permite a junção de peças de pequenas dimensões

Permite soldagem em locais de difícil acesso;

Maior facilidade na desmontagem, quando necessário ;

Possibilidade de união de uma gama diversificada de materiais dissimilares.

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COMPARAÇÃO ENTRE SOLDAGEM ELÉTRICA E BRASAGEM

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TIPOS E DIMENSIONAMENTO DE JUNTAS

As juntas brasadas devem ter, sempre que

possível, a mesma resistência do metal base.

O desenho das juntas para brasagem depende

de vários requisitos construtivos e do uso

específico do conjunto.

Dois tipos básicos de juntas: juntas de topo e

juntas sobrepostas.

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JUNTAS DE TOPO

A área de brasagem é restrita à espessura do

metal base, limitando, assim, a resistência

mecânica.

Aumenta-se essa área por meio de um corte

oblíquo das extremidades

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JUNTAS SOBREPOSTAS

Em união de chapas e tubos, pode-se calcular

o comprimento, K, de modo a garantir uma

união com a mesma resistência mecânica do

metal base

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS

O metal de adição deve deslocar o fluxo e o ar

da folga para ocupar o seu lugar.

Este movimento deve ser estudado a fim de

facilitar o preenchimento.

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Em juntas tipo “furo cego”, deve-se:

Prever-se uma saída. Caso contrário, o fluxo impede a

penetração do metal de adição

Colocação do metal de adição no fundo do “furo cego” e

uma pressão constante mantida sobre o segmento a ser

brasado desde o início do aquecimento

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS

Page 42: Brasagem Mecanica

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Evitar a utilização de dispositivos posicionadores

durante o aquecimento.

Sempre que possível, projetar as partes de forma que

sejam auto localizadoras e fixadoras, evitando-se,

assim, os dispositivos de fixação durante o

aquecimento.

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

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Na brasagem de materiais dissimilares deve-se verificar os respectivos coeficientes de dilatação térmica, garantindo a folga adequada na temperatura de fusão do metal de adição e não na temperatura ambiente. Exemplo:

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS

Page 44: Brasagem Mecanica

Para peças com riscos ou ranhuras, as mesmas devem

preferencialmente estar no mesmo sentido de

penetração do metal de adição.

Os pré-formados de metal de adição devem ser

posicionados na parte da junta que deve demorar

mais tempo para ser aquecida evitando-se o risco do

metal de adição fundir antes da junta estar totalmente

aquecida.

Na brasagem de pastilhas ou áreas com dimensões

superiores à 10 x 10 mm, deve -se utilizar pré-

formados de metal de adição laminados.

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS

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Uma camada de aproximadamente 0,02 mm de fluxo é

suficiente para remover a camada de óxidos, porém

folgas desta dimensão não permitem que o metal de

adição expulse o fluxo do interior da junta.

Não é recomendável utilizar fluxo no caso de folgas

inferiores a 0,05 mm, pois resíduos de fluxo podem

ficar aprisionados no interior da junta.

Nestes casos, utilizam-se processos apropriados,

geralmente brasagem em fornos com atmosfera

redutora, sem fluxo e com liga eutética.

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS

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FIM

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