La brasatura in forno è un processo di giunzione versatile, adatto a un'ampia gamma di materiali, compresi metalli e ceramiche, a condizione che siano adeguatamente preparati e compatibili con i metalli d'apporto utilizzati.Il processo si basa sull'azione capillare per distribuire il materiale d'apporto tra le giunzioni ravvicinate, formando un forte legame metallurgico.Le considerazioni principali includono l'evitare elementi ad alta pressione di vapore, la pulizia accurata dei materiali e la selezione di metalli d'apporto appropriati come argento, rame, nichel o oro.L'ambiente del forno, che sia sotto vuoto, in atmosfera riducente o con gas protettivo, svolge un ruolo fondamentale nel garantire il successo della brasatura, impedendo l'ossidazione e promuovendo un'adeguata saldatura.
Spiegazione dei punti chiave:
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Materiali adatti alla brasatura in forno
- La maggior parte dei metalli e alcune ceramiche possono essere brasati, ma i materiali ad alta pressione di vapore (ad esempio, zinco, cadmio) dovrebbero essere evitati a causa dei rischi di evaporazione.
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I materiali di base più comuni sono
- Acciai inossidabili (compatibili con cariche di nichel o oro).
- Leghe resistenti alla corrosione.
- Combinazioni di metalli dissimili (ad esempio, rame e acciaio).
- Ceramiche come la zirconia o la vetroceramica, se abbinate a riempitivi specializzati.
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Selezione del metallo di riempimento
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I riempitivi devono avere un punto di fusione inferiore a quello dei materiali di base.Scelte popolari:
- Argento:Versatile, ottimo per la conducibilità elettrica.
- Rame:Alta resistenza, utilizzato in atmosfere riducenti.
- Nichel/Oro:Ideale per ambienti ad alta temperatura o corrosivi (ad esempio, componenti aerospaziali).
- Il coefficiente di espansione termica del riempitivo deve corrispondere a quello dei materiali di base per evitare il cedimento del giunto.
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I riempitivi devono avere un punto di fusione inferiore a quello dei materiali di base.Scelte popolari:
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Preparazione alla brasatura
- Pulizia:Le superfici devono essere prive di ossidi, oli e contaminanti per garantire una corretta bagnatura e adesione.Le tecniche comprendono la pulizia con solventi, la sabbiatura o il decapaggio acido.
- Design del giunto:Gli interstizi ravvicinati (in genere 0,05-0,1 mm) sono fondamentali per l'azione capillare.
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Requisiti dell'atmosfera del forno
- Brasatura sotto vuoto:Rimuove l'ossigeno, ideale per materiali reattivi come il titanio o la ceramica.Le temperature variano da 800°C a 1150°C, con tempi di mantenimento di circa 10 minuti.
- Atmosfera di riduzione:Utilizza idrogeno o azoto per prevenire l'ossidazione, adatto per rame o acciaio inossidabile.
- Gas protettivi:In alcuni casi, l'argon o l'elio possono sostituire il vuoto.
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Fasi del processo
- Caricare i pezzi nel forno (ad es. forno a tubi di quarzo per ambienti di piccole dimensioni o controllati).
- Riscaldare fino alla temperatura del liquido di riempimento, mantenere brevemente, quindi raffreddare lentamente per ridurre al minimo lo stress termico.
- Ispezionare i giunti per verificare l'uniformità e i difetti dopo il raffreddamento.
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Applicazioni e limitazioni
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Vantaggi:
- Unisce materiali dissimili (ad esempio, metalli a ceramiche).
- Distorsione minima rispetto alla saldatura.
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Sfide:
- Costi elevati per i forni sottovuoto o ad atmosfera controllata.
- Limitato a progetti con aree di giunzione accessibili.
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Vantaggi:
Grazie alla comprensione di questi fattori, gli acquirenti possono scegliere la giusta configurazione del forno (ad esempio, vuoto o atmosfera riducente) e i materiali più adatti alle loro specifiche esigenze di brasatura, assicurando giunti durevoli e ad alte prestazioni.
Tabella riassuntiva:
| Fattore chiave | Dettagli |
|---|---|
| Materiali adatti | Acciai inossidabili, leghe resistenti alla corrosione, metalli dissimili, ceramica. |
| Metalli di riempimento | Argento (conduttivo), rame (resistente), nichel/oro (ad alta temperatura/corrosivo). |
| Preparazione | Superfici pulite, giunti aderenti (0,05-0,1 mm). |
| Atmosfera del forno | Vuoto (materiali reattivi), riduzione (idrogeno/azoto), gas di protezione. |
| Fasi del processo | Riscaldare fino al liquido di riempimento, mantenere, raffreddare lentamente, ispezionare. |
| Applicazioni | Unisce materiali dissimili, con una distorsione minima. |
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