👨‍🏭 Ce Este Brazare (Concepte, Proprietăți Și Consumabile)

Definiția brazare

Conform AWS A3.0, brazare este definit ca:

„Un grup de procese de îmbinare care produc lipirea materialelor prin încălzirea acestora la temperatura brazare în prezența unui metal de umplutură brazare având un lichid peste 450 ° C [840 ° F] și sub solidul metalului de bază. Metalul de umplere brazare este distribuit și reținut între suprafețele de fayare bine fixate ale îmbinării prin acțiune capilară. ”

O altă modalitate de a înțelege este că metalele de umplutură trebuie să se topească, în timp ce materialele de bază nu ar trebui.

În plus, metalul de umplutură este distribuit prin acțiune capilară în spațiul format de suprafețele articulare după topire.

Pentru a clarifica definiția, merită subliniat faptul că brazare este o metodă de îmbinare nemecanică care merită diferențiată de sudare și lipire.

Diferențe față de sudare

În brazare:

• Materialul suplimentar (consumabil) este topit la o temperatură mai mică decât temperatura de topire a materialelor de bază.
• Datorită punctului de mai sus, materialele de bază nu se topesc.
• Consumabilul umple golul dintre materialele de bază prin efect capilar.

Diferențe față de lipire

În lipirea moale (sau slabă):

• Se folosește un consumabil neferos (plumb, de exemplu);
• Consumabilul are un punct de topire mai mic de 450 ° C.

Istoric

Rapoartele privind utilizarea brazare sunt foarte vechi.

Se speculează că brațul poate avea a fost descoperit accidental într-un cuptor în jurul anului 4000 î.Hr.

Primele dovezi găsite au fost o bijuterie din aur și argint din mormântul reginei egiptene Pu-abi (Datată aproximativ la 2500 î.Hr.).

Utilizările brazare

brazare este utilizat pe scară largă în numeroase aplicații datorită:

• Capacității de a uni materiale de natură foarte diferită, cum ar fi (metale și ceramică) sau (titan și oțel inoxidabil);
• Grosimi mici. Sudarea le-ar putea deforma excesiv;
• Materiale tratate termic. Pentru a preveni pierderea tratamentului termic (înainte de sudare).

Din aceste motive, brazare este utilizat pentru articulații în piese auto, frigidere, schimbătoare de căldură, componente aeronautice și aerospațiale, componente electronice etc.

Aplicații tipice ale componentelor pentru industria de refrigerare și piese auto:

brazare a schimbătoarelor de căldură din aluminiu (sunt utilizate în sistemele de răcire pentru autoturisme):

brazare de cupru și grafit (Sunt utilizate în industria nucleară):

Beneficii

• Permite unirea de materiale foarte diferite și în mod normal nesoluibile.
• Componentele pot fi procesate în bloc.
• brazare poate fi mai economic și mai productiv;
• Deformarea sau distorsiunea este minimizată sau chiar eliminată;
• Diluarea cu metalul de bază este minimă;
• Ciclurile termice sunt previzibile;
• Permite unirea materialelor cu grosimi foarte diferite

Dezavantaje

• Îmbinarea inferioară rezistență în comparație cu o îmbinare sudată;
• Îmbinarea brazată va avea probabil o rezistență mai mică decât metalul de bază;
• Temperaturile ridicate pot distruge sau slăbi îmbinările brazate .;
• Unele aplicații necesită un control ridicat al curățeniei articulațiilor și utilizarea precisă a fluxului;
• Culoarea finală a îmbinării este adesea diferită de metalul de bază (Aspect vizual nedorit).

Surse de căldură

În principiu există 5 surse de căldură pentru brazare. Fiecare tip este potrivit pentru un stil de piesă, geometrie, material sau volum care trebuie brazat.

• (a) Lanternă sau lanternă

Potrivit pentru piese mici, produse în cantități mici.

• (b) Prin inducție

Potrivit pentru piesele care necesită un control mai ridicat al temperaturii

• (c) Cuptor continuu

Potrivit pentru piese mici, produse în cantități mari.

• (d) Cuptor în lot

Potrivit pentru piese mari și complexe.

• (e) Cuptor cu vid

Potrivit pentru materiale reactive sau materiale care nu pot fi oxidate.

Tipuri de articulații

Acestea sunt configurațiile în care materialele de bază vor fi lipite. Există următoarele tipuri de îmbinări brazate:

• (a) Sus
• (b) Suprapuse
• (c) și (d) Variații superioare și suprapuse
• (e) Unghiular

Proprietăți

O articulație brazată trebuie să atingă anumite proprietăți pentru a-și îndeplini obiectivele:

• Rezistență mecanică;
• Rezistența la forfecare;
• Rezistență la oboseală;
• Rezistență;
• Rezistență la coroziune;

Proiectanții consideră nu numai rezistența aliajului care trebuie brazat, ci și aria de rezistență sau lungimea minimă de suprapunere necesară pentru a menține proprietățile mecanice.

Concepte

Umectabilitate

Umezibilitatea este capacitatea unei faze lichide de a se răspândi pe un substrat solid.

În brazare, faza lichidă este reprezentată de metalul de umplutură topit și substratul solid de materialul de bază.

O reprezentare grafică schematică a acestui concept poate fi văzută în imaginea de mai jos. Are 3 cazuri distincte de umectabilitate:

În primul caz de mai sus, metalul de umplutură nu prezintă nicio tendință de răspândire pe material de baza.

Rămâne sub forma unei picături care nu udă suprafața.

În acest caz, nu există niciun contact fizic între faza lichidă și substrat, deci nu va exista nicio posibilitate de legătură.

În al doilea caz, metalul de umplere este răspândit pe materialul de bază, totuși la un nivel limitat.

În acest caz, se spune că umezeala este moderată. Există un contact fizic între faza lichidă și substrat, ceea ce le permite să se unească.

În al treilea caz, metalul de umplere se răspândește complet peste materialul de bază, formând aproape o acoperire. Se spune atunci că umectabilitatea este excelentă.

Contactul fizic dintre faza lichidă este cel mai mare posibil, astfel încât uniunea dintre ele se obține cu ușurință.

Umectabilitatea unui metal de umplere pe un material de bază va depinde de mai mulți factori :

1. (a) Metal de umplere depus pe suprafața pregătită a materialului de bază (înainte de brazare);
2. (b) Condițiile actuale permit consumabilului să se răspândească pe materialul de bază;
3. (c) Condițiile proaste împiedică fluxul metalului de umplere;
4. (d) Condițiile de aici au fost atât de rele încât consumabilul a fugit sau a regresat din materialul de bază.

Efect capilar sau capilar

Este un fenomen fizic care apare atunci când o fază lichidă udă un substrat și poate fi mai bine înțeleasă de observând figura de mai jos.

Dacă există umectabilitate, faza lichidă tinde să crească peste nivelul normal prin efectul capilar.

Înălțimea atinsă este proporțională cu dimensiunea decalajului.

Pe de altă parte, atunci când nu există umectabilitate, decalajul nici măcar nu este umplut, iar înălțimea fazei lichide rămâne sub nivelul său normal.

Notă: decalajul va fi să fie umplut numai atunci când metalul de umplutură topit udă materialele de bază. Umplerea va fi mai ușoară cu golurile mai mici.

brazare, prin urmare, nu este altceva decât umplerea unui gol între materialele de bază printr-un metal de umplutură topit

Și acest lucru metalul de umplutură are în mod necesar umectabilitate pe materialele de bază.

O reprezentare schematică a brazare poate fi văzută mai jos, unde se poate urmări evoluția metalului de umplere.

brazare gap

It S-a demonstrat că umplerea spațiului dintre materialele de bază depinde de capacitatea metalului de umplutură topit de a uda materialul de bază.

Mai mult, umplerea are loc mai ușor în goluri mai mici.

Ne-am putea imagina că golul care trebuie utilizat ar trebui să fie cât mai mic posibil, deoarece acest lucru ar facilita umplerea acestuia.

Din păcate, acest concept este greșit. Reducerea excesivă a decalajului face ca fluxul să fie mai greu.

Fluxul nu funcționează bine în spații foarte mici.

Așa cum decalajul nu ar trebui să fie prea mic, nu ar trebui să fie prea mare.

Un mic spațiu va da un mic efect capilar, ceea ce face dificilă umplerea.

Se concluzionează, prin urmare, că decalajul care trebuie utilizat trebuie să se încadreze într-un anumit interval.

Un domeniu în care se știe că fluxul și efectul capilar sunt satisfăcătoare, astfel asigurând o umplere adecvată a golului.

Golurile care trebuie utilizate sunt în general cuprinse între 0,05 și 0,20 mm.

Depinde de metalul de umplutură, de tipul fluxului și de tipul îmbinării utilizate.

În orice caz, furnizorul consumabilului ar trebui consultat pentru a recomanda golul necesar.

Flux (agenți de curățare)

Curățarea este pur și simplu esențială pentru brazare.

Trebuie să curățăm suprafața materialelor de bază înainte de brazare. Nu trebuie să conțină ulei sau grăsimi.

Acest lucru se datorează faptului că uleiul sau grăsimea, atunci când sunt încălzite, produc reziduuri care sunt lăsate pe suprafața materialelor.

Aceste reziduuri împiedică umplerea metalului de umplere a materialelor de bază, făcând brazare irealizabil.

Sunt de obicei eliminate printr-o operație de degresare, efectuată de solvenți industriali.

Funcții de flux

• Elimină stratul de oxizi de suprafață din materialele de bază, permițând astfel apariția umectabilității;
• Preveniți oxidarea materialelor de bază în timpul încălzirii în brazare. Acest lucru este necesar deoarece căldura tinde să accelereze reacțiile chimice, inclusiv reacțiile de oxidare;
• Protejați metalul de umplere până când acesta se topește, permițând astfel apariția umectării;
• Nu atacați și nu reacționați cu materialul de bază (Flux);
• Deoxidează suprafața materialului de bază înainte de începerea fuziunii metalului de umplere (cel puțin 50 ° C sub temperatura de lucru), menținându-l dezoxidat până la sfârșitul brazare (Flux);
• Asigurați o bună umectabilitate și fluiditate pe materialul de bază, răspândind în mod corespunzător pe suprafețele de brazat (Flux);
• Fiți ușor îndepărtat după brazare (Flux).

Fluxul poate fi solid, lichid sau gazos.

Metale de umplere

Selecția corectă a metalului de umplutură care trebuie utilizat este adesea cheia succesului.

În general, aceste materiale trebuie să aibă unele caracteristici importante pentru ca brazare să apară corect, cum ar fi:

• Oferă o bună umectabilitate pe materialele de bază care trebuie brazate;
• Temperatura de topire adecvată (sau intervalul de temperatură de topire) în raport cu materialele de bază și fluiditatea care permite metalului topit să pătrundă în mod adecvat articulațiile prin efect capilar;
• Prezentați proprietățile necesare pentru componenta brazată. De exemplu: rezistență mecanică adecvată, conductivitate electrică necesară etc;
• Nu reacționați excesiv cu materialul de bază, provocând eroziune sau formând faze fragile;
• Nu prezintă o tendință ridicată de lichidare (fuziune parțială).

Se obișnuiește clasificarea metalelor de umplere în funcție de elementele chimice care le compun.

În general, spunem că există diferite familii de metale de umplutură, fiecare familie fiind caracterizată prin aceea că conține aceleași elemente (sau aproape aceleași).

Aceste familii de materiale de umplutură diferă (unul de la altul) în principal prin temperaturi de topire.

Această caracteristică are o importanță fundamentală în brazare. Scăderea temperaturii de topire înseamnă o încălzire mai mică necesară, astfel încât brazare va fi mai ieftin și mai rapid.

Versiunea în limba Engleză

Vizitați Versiune în limba engleză pentru clarificare, dacă este necesar.

Aflați despre Sudare

Doriți să aflați mai multe despre sudare? Vizitați Curs Rapid.