Já alguma vez se interrogou sobre como unir dois metais, mas ficou indeciso entre a brasagem ou a soldadura? Este artigo ajudá-lo-á a compreender as diferenças entre brasagem e soldadura para decidir qual o método mais adequado ao seu projeto. Prepare-se para uma visão quente!
Tanto a brasagem como a soldadura unem metais, mas diferem na temperatura, no processo e no material de enchimento utilizado. A brasagem consiste em fundir e fazer fluir um material de enchimento com um ponto de fusão inferior ao das peças de trabalho sobre a junta. A soldadura envolve a fusão das peças de trabalho e a adição de metais de enchimento à junta.
Precisa de ajuda para determinar qual o método mais adequado para o seu projeto ou empresa? Continue a ler. Pode tomar a melhor decisão se conhecer algumas informações que o ajudarão.
Compreender a brasagem versus a soldadura
O que é a brasagem?
A união de metais é efectuada por brasagem. É uma forma flexível de unir metais diferentes ou semelhantes. A brasagem, ao contrário da soldadura, não funde metais de base. Envolve a fusão de um material de enchimento metálico na junta.
O processo de brasagem: Guia passo a passo
- Preparar as superfícies metálicas： O primeiro passo para a brasagem envolve a preparação da superfície metálica. A limpeza das superfícies metálicas é necessária para remover óxidos, gordura ou outros contaminantes. A preparação da superfície é essencial para garantir que o metal de enchimento adere bem aos metais de base.
- Montagem e fixação: As peças a ligar devem encaixar bem umas nas outras. Normalmente, o espaço entre elas é de 0,05mm - 0,1mm. O ajuste apertado é essencial para a ação capilar, que atrai o metal de enchimento fundido para a junta.
- Metal de enchimento: Um metal de adição adequado assegurará o êxito do processo de brasagem. O metal de adição deve ter um ponto de fusão inferior ao dos metais de base e deve ser compatível em termos de condutividade térmica e expansão térmica.
- Aplicação do Flux: Deve-se aplicar fluxo na junta antes de a aquecer. O fluxo evita a oxidação durante o aquecimento dos materiais de base e de adição e aumenta o fluxo dos metais de adição, reduzindo a tensão superficial.
- Aquecimento: Aquecer o conjunto até que o metal de adição derreta, não os metais de base. Dependendo dos requisitos do projeto, podem ser utilizados diferentes métodos de aquecimento. Estes incluem a brasagem com maçarico e a brasagem em forno.
- Ato capilar: O metal de adição derrete e a ação capilar puxa-o para a junta para preencher o espaço entre os materiais de base.
- Arrefecimento： Quando o metal de adição tiver sido introduzido na junta e o conjunto arrefecer, remova o fluxo e os resíduos de oxidação. Isto deixa para trás uma junta limpa e forte.
O que é a soldadura?
Ao provocar a coalescência, a soldadura une materiais (normalmente metais ou termoplásticos). A poça de fusão é formada pela fusão dos metais, adição de materiais de enchimento e arrefecimento para criar uma poça de metal fundido.
O Processo de Soldadura - Um Guia Passo-a-Passo
- Medidas de segurança： Antes de soldar, é necessário tomar as precauções de segurança necessárias. O uso de equipamento de proteção como luvas, lentes de segurança e um capacete para soldar é essencial para proteger contra o calor, as faíscas e as radiações nocivas.
- Preparar as superfícies metálicas: A soldadura requer uma superfície limpa para garantir uma boa ligação. Deve-se limpar a área a soldar e garantir que está livre de ferrugem, tintas, óleos e outros contaminantes. Isto pode envolver uma limpeza química ou mecânica, como jato de areia ou esmerilagem.
- Seleção do processo de soldadura Existem muitos processos de soldadura, tais como MIG (gás inerte metálico), TIG(gás inerte de tungsténio), SMAW (soldadura por arco de metal blindado), etc. A seleção depende do material a soldar, da resistência pretendida e dos requisitos do projeto.
- Instalação do equipamento： Depois de selecionar o método de soldadura, é necessário configurar o equipamento de acordo com as instruções do fabricante. Ajustar a fonte de alimentação e o fluxo de gás para processos de soldadura com proteção gasosa e escolher a vareta ou o fio de soldadura correctos.
- Aderir: É criado um arco elétrico entre o fio do elétrodo e a peça de trabalho para soldar a junta. (Ou o fio de enchimento funde-se com a peça de trabalho na soldadura MIG) Este arco funde os bordos do material de base e o fio de enchimento para formar uma poça. Para garantir uma soldadura consistente e robusta, o soldador deve controlar cuidadosamente o arco, a velocidade de deslocação e o material de enchimento.
- Inspeção e limpeza： Após a soldadura, é frequentemente necessário limpar a área à volta da soldadura e remover escórias ou outros resíduos. Inspecionar visualmente a soldadura e realizar outros testes, como ultra-sons ou raios X, para garantir que cumpre todas as normas e especificações.
Brasagem VS Soldadura: Componentes principais
Os principais componentes da brasagem
O sucesso de qualquer operação de brasagem depende da seleção e aplicação de vários componentes vitais. Compreender estes componentes é essencial para criar juntas robustas e fiáveis.
Metais de enchimento e fluxos: Materiais de brasagem
- Materiais de enchimento: Na brasagem, a escolha do material de enchimento é crucial. Deve ser compatível em termos de pontos de fusão e de compatibilidade de ligas. A prata, o cobre, o alumínio, o ouro e as suas ligas são metais de adição comuns. Cada metal tem as suas propriedades e utilizações. As ligas de prata, por exemplo, são utilizadas em aplicações de canalização e eléctricas devido à sua elevada condutividade e resistência.
- Fluxos: O fluxo evita a oxidação durante o aquecimento dos materiais de base e de enchimento. O fluxo também limpa as superfícies metálicas e assegura a correcta aderência do metal de adição. O tipo de fluxo a utilizar depende dos metais de base utilizados e das condições de brasagem. Os fluxos à base de bórax são os mais comuns, mas também é possível encontrar fluxos para metais como o aço inoxidável ou o alumínio.
Fontes de calor para brasagem
O método de brasagem é escolhido com base nos materiais de união, nos metais de adição, no fluxo e nos requisitos da junta.
- Brasagem de tocha: Este método utiliza uma chama de gás para aquecer peças metálicas. É adequado para quantidades de produção menores ou aplicações especializadas. É ideal para montagens complexas porque oferece flexibilidade e controle.
- Brasagem de forno： Este método é preferido para quantidades maiores para obter resultados consistentes. O conjunto é colocado no forno e aquecido uniformemente. Este método é automatizado e usado na produção em massa.
- Brasagem por Indução: Ao usar campos eletromagnéticos para produzir calor, a brasagem por indução aquece peças metálicas com rapidez e precisão. Este método é altamente eficaz para aplicações específicas, como união de cabos ou tubos.
- Brasagem de resistência: Esta técnica utiliza resistência elétrica para criar calor diretamente na área da articulação. Este método é benéfico para unir peças pequenas ou quando você precisa de controle preciso sobre a zona de aquecimento.
Os principais componentes da soldagem
Você pode usar muitas técnicas e materiais de soldagem diferentes para diversas aplicações e metais. Compreender os principais componentes, como métodos e materiais de soldagem, é essencial para obter os melhores resultados.
Métodos de soldagem: MIG TIG Stick e mais
- Soldagem MIG: A soldagem MIG, também conhecida como soldagem por arco metálico a gás ou GMAW, é uma técnica versátil que utiliza um fio alimentado continuamente como eletrodo. Um gás de proteção protege a poça de fusão contra contaminação. É rápido e eficiente e pode ser usado para soldar aço-carbono, aço inoxidável e alumínio em diversas espessuras.
- Soldagem TIG: A soldagem TIG, também conhecida como soldagem a arco de gás tungstênio ou GTAW, usa um eletrólito não consumível para criar a solda. Se você usar metal de adição, adicione-o separadamente à poça de fusão. Este método é de alta precisão e adequado para materiais finos ou aplicações exigentes que requerem uma boa soldagem.
- Soldagem eletromagnética: A soldagem eletroeletrônica usa um eletrodo revestido com fluxo para criar a solda. Este é um dos métodos de soldagem mais populares e antigos. Você pode usar esse método em vários metais e sob diferentes condições.
- Outros métodos： Existem muitos outros métodos de soldagem, cada um com sua aplicação específica. Por exemplo, a soldagem por arco fluxado é uma técnica semelhante ao MIG, que utiliza um fio tubular preenchido com fluxo. As pessoas também usam soldagem por arco submerso em aplicações industriais para materiais espessos.
Materiais de soldagem – Eletrodos e metais de adição
- Eléctrodos： Na soldagem, é essencial escolher um eletrodo compatível com os metais de base e com o método de soldagem. Os eletrodos são não consumíveis (como na soldagem TIG, onde o tungstênio derrete em alta temperatura) ou consumíveis (como na soldagem Stick e MIG, onde o eletrodo é o enchimento).
- Materiais de enchimento: A escolha do metal de adição depende do tipo e das propriedades desejadas da junta. Os metais de adição vêm em uma variedade de formas, incluindo fios e pós. Os materiais são escolhidos para combinar perfeitamente com o metal base. A composição do metal de adição afeta a resistência, flexibilidade e resistência à corrosão da solda.
Brasagem VS Soldadura: Benefícios
Benefícios da Brasagem
O processo de brasagem é um método predominante na fabricação de metal. Oferece diversas vantagens, que o tornam a escolha preferida para muitas aplicações. A brasagem é um método versátil para unir metais diferentes e pode preservar a integridade dos metais básicos.
A versatilidade de unir metais diferentes
A brasagem pode unir metais que não são compatíveis. Você pode unir esses metais sem enfrentar os problemas metalúrgicos que podem surgir da soldagem.
Mantendo a integridade em metais básicos
A brasagem também tem a vantagem de preservar as propriedades e resistência originais dos metais básicos. Os metais básicos mantêm suas propriedades originais porque o processo de brasagem aquece os metais abaixo do seu ponto de fusão.
A soldagem tem muitas vantagens.
Existem muitas vantagens na soldagem. A resistência e durabilidade das juntas e a versatilidade da soldadura são duas das suas vantagens mais importantes.
Força e durabilidade das articulações
A soldagem é uma ótima maneira de criar juntas fortes e duráveis. Em contraste com a fixação mecânica, a soldagem une materiais de base, geralmente com um enchimento com propriedades químicas e mecânicas semelhantes. Isso resulta em uma ligação que geralmente é mais forte que os materiais de base.
Ampla gama de adequação de materiais
A versatilidade da soldagem destaca-se como um benefício crítico, permitindo sua utilização em diversos materiais, incluindo aço, alumínio, cobre e alguns plásticos. Diferentes técnicas de soldagem, como MIG, TIG e Stick, foram desenvolvidas para acomodar as propriedades de cada material. Esta versatilidade garante juntas confiáveis e eficazes, independentemente do material de base.
Brasagem VS Soldadura: Limitações
Limitações da brasagem
A brasagem tem muitas vantagens, mas também algumas limitações. É essencial compreender essas limitações ao selecionar a melhor técnica de união metálica.
Resistência de soldagem comparada com outros métodos
A brasagem apresenta algumas limitações em relação à soldagem, principalmente no que diz respeito à resistência da junta. A brasagem utiliza um material de enchimento com temperatura de fusão mais baixa do que os metais básicos. A junta sólida resultante pode suportar menos tensão do que uma solda. A soldagem derrete os metais básicos, resultando em uma junta forte.
Limitações do aplicativo
A própria natureza da brasagem também limita sua aplicação. No entanto, as juntas de brasagem requerem peças bem ajustadas para garantir a ação capilar. Espaços muito grandes ou irregulares podem não ser preenchidos corretamente, resultando em juntas fracas.
Limitações de soldagem
Embora a soldagem seja um método valioso de fabricação e fabricação, ela tem limitações. É essencial compreender esses desafios ao selecionar o método de união correto para um projeto. O alto nível de habilidade e a distorção potencial dos metais básicos são duas das limitações mais significativas da soldagem.
Requisitos de habilidade técnica
A soldagem requer um alto grau de habilidade e experiência do soldador. Para obter uma solda de alta qualidade, é essencial compreender as propriedades dos materiais a serem unidos e dominar a técnica de soldagem. Os soldadores precisam ser capazes de ajustar parâmetros como entrada de calor, velocidades de soldagem e ângulos de eletrodo em tempo real para acomodar diferentes condições e espessuras de material.
Possível distorção de metais básicos
O processo de soldagem utiliza calor intenso, o que pode causar distorções nos metais de base. O calor pode distorcer porque faz com que os metais na área de solda se expandam e contraiam. Isso pode causar empenamento, torção ou outros tipos de deformação. A distorção é um risco incrivelmente alto ao soldar grandes áreas de material fino.
Comparar brasagem e soldadura
Diferenças Fundamentais
Conhecer as diferenças fundamentais entre brasagem e soldagem é essencial para escolher o melhor método de união.
A fonte de calor e a temperatura
- Brasagem: Este processo utiliza um calor menor do que a soldagem. Geralmente está abaixo dos pontos de fusão dos metais básicos, mas acima dos pontos de fusão do material de adição. Esta faixa de temperatura permite que os metais de adição fluam sobre as superfícies dos metais básicos através de ação capilar e se juntem a eles sem derreter seus materiais básicos. Você pode brasar com várias fontes de calor, como tochas ou fornos. Bobinas de indução e luzes infravermelhas também são possíveis, dependendo do que for necessário.
- Soldagem: Ao contrário da soldagem, que envolve a fusão do metal base na junta e requer temperaturas significativamente mais altas, ela combina dois ou mais metais. Fontes de calor, como arco elétrico ou laser, derretem os metais diretamente. Os materiais de enchimento são frequentemente derretidos e adicionados para criar a poça de fusão. O processo leva à coalescência e à criação de uma peça única e homogênea após o resfriamento.
Materiais de preenchimento: o que são?
- Brasagem： Os materiais de enchimento são cruciais na brasagem. Eles servem para unir metais básicos. Os metais de adição são escolhidos com base no seu ponto de fusão e compatibilidade. O objetivo é criar uma junta durável e forte, com boa condutividade térmica e elétrica. Os metais de adição devem ter um ponto de fusão inferior ao dos metais básicos para fluir corretamente na junta e não causar distorção ou danos.
- Soldadura： Os materiais de adição podem desempenhar diversas funções nos processos de soldagem. Em processos de soldagem específicos, como certos tipos de soldagem a arco, o eletrodo fornece a haste de enchimento. É parte integrante da formação de uma poça de fusão. Outras técnicas, como soldagem a gás, podem utilizar uma haste separada para o material de enchimento. Os materiais de enchimento na soldagem devem corresponder às propriedades dos metais básicos, garantindo que a solda tenha propriedades mecânicas e termomecânicas semelhantes.
Cenários de aplicação
A escolha entre brasagem e soldagem depende de vários fatores. Estes incluem os materiais utilizados, a resistência necessária para a junta e o ambiente onde o produto irá operar. Este guia o ajudará a entender quando usar cada método.
Brasagem: quando e como usá-la
- Brasagem para unir metais diferentes: Por não derreter os metais básicos, a brasagem é perfeita para unir metais diferentes. Isto permite a união de metais com diferentes pontos de fusão ou taxas de expansão térmica sem risco de distorção ou tensão.
- A exigência de baixa distorção térmica： A brasagem ocorre em temperaturas mais baixas do que a soldagem. Isto o torna adequado para aplicações que exigem distorção térmica mínima. Devido a esta característica, a brasagem é uma boa escolha para peças de precisão e componentes de paredes finas.
- Necessidades de condutividade elétrica e térmica: As juntas soldadas podem fornecer excelente condutividade elétrica e térmica. Isso torna a brasagem o método escolhido na fabricação de trocadores de calor e componentes elétricos.
- Montagens Delicadas e Complexas： A brasagem pode ser automatizada para produzir em massa peças delicadas e complexas em indústrias como a eletrônica e a aeroespacial, onde a precisão e a repetição são cruciais.
Uso de soldagem
- Requisitos de alta resistência： A soldagem fornece juntas mais fortes do que a brasagem quando a junta precisa suportar altas cargas ou tensões. Componentes estruturais de máquinas de construção, estruturas automotivas e máquinas pesadas geralmente utilizam juntas soldadas.
- União de materiais homogêneos： Na união de metais semelhantes, a soldagem é o método mais eficaz, pois produz uma junta homogênea. Isso garante que as propriedades mecânicas permaneçam consistentes.
- Aplicações de alta temperatura: Quando componentes expostos a altas temperaturas são soldados, a solda permanece intacta e forte, mesmo sob calor. Isso o torna ideal para peças de motores e caldeiras.
- Eficácia de custos para projetos de grande escala ou materiais espessos: Em muitos casos, a soldagem é mais econômica do que a brasagem. Isto é especialmente verdadeiro para projetos de grande escala ou materiais espessos. A soldagem precisa de menos enchimento e muitas vezes pode ser concluída mais rapidamente.
Considerações de custo
As considerações de custo são cruciais ao decidir se deve brasar ou soldar para um projeto. Esses custos são divididos em três grandes categorias: investimento inicial, custos operacionais e custos de material e manutenção. Compreender as implicações financeiras de uma decisão é essencial para fazer uma escolha informada que atenda às necessidades orçamentárias e técnicas.
Investimento inicial e custos operacionais
- Brasagem: O investimento inicial em equipamentos de brasagem é menor do que em soldagem. Os custos de capital podem ser maiores para processos de brasagem automatizados ou de alto volume, como brasagem em forno ou soldagem por indução. O preço dos materiais de enchimento pode afetar os custos operacionais da brasagem. Isto é especialmente verdadeiro para enchimentos à base de prata ou ouro.
- Soldadura: O custo do equipamento de soldagem varia muito dependendo do processo. A soldagem a laser, por exemplo, requer um investimento substancial no início. O custo da soldagem inclui o uso de eletrodos, materiais de enchimento, gases de proteção e energia.
Custos de materiais
- Brasagem: A escolha do metal de adição impacta significativamente os custos de material. A prata é frequentemente selecionada por suas excelentes propriedades de união e fluidez. Isto leva a custos mais elevados. A brasagem é mais indulgente do que a soldagem quando se trata de preparação e limpeza de juntas, o que pode reduzir os custos de preparação e acabamento.
- Soldagem: O custo dos materiais de soldagem depende do tipo e da quantidade de eletrodos, fios de enchimento e gases de proteção necessários. Esses custos variam de acordo com a técnica de soldagem. Técnicas avançadas de soldagem que requerem materiais ou gases especializados podem aumentar esses custos.
Escolher entre brasagem e soldadura
Considerações
Há vários fatores a serem considerados ao decidir se deve ou não brasar ou soldar peças metálicas. Na Shengen, orientamos nossos clientes nessas considerações para garantir o sucesso de seus projetos. Fazer uma escolha informada requer a compreensão das nuances que envolvem a compatibilidade de materiais, resistência da junta, custo e recursos.
Compatibilidade de materiais
- Brasagem： A brasagem é um método altamente eficaz para unir metais diferentes, uma vez que não envolve a fusão do material de base. A brasagem é uma ótima maneira de criar juntas fortes e à prova de vazamentos entre metais como cobre, alumínio e aço. É fundamental escolher o filler adequado, compatível com os metais básicos e adequado ao ambiente da aplicação final.
- Soldagem: a soldagem é a forma ideal de unir materiais ou metais semelhantes com pontos de fusão compatíveis. O processo de soldagem pode alterar a microestrutura da junta e afetar as propriedades mecânicas dos metais. Compreender os efeitos metalúrgicos da soldagem é essencial para criar uma junta que atenda a todas as especificações.
Força desejada da junta
- Brasagem： Embora a brasagem produza juntas de resistência significativa, sua resistência é geralmente menor que a do metal base. A resistência de uma junta soldada é frequentemente mais que suficiente para a maioria das aplicações, especialmente quando a junta não precisa suportar altas temperaturas ou cargas mecânicas.
- Soldagem: A soldagem é um método que pode produzir uma junta tão ou mais forte que o metal base. A soldagem é a melhor escolha em aplicações críticas onde a junta deve suportar altas tensões, impactos ou fadiga. Para atingir a resistência desejada, é essencial selecionar o processo de soldagem e os consumíveis adequados.
Custo e disponibilidade de recursos
- Brasagem: O custo da brasagem é afetado pelo tipo de metal de adição e pela necessidade ou não de fluxo e atmosferas controladas para evitar a oxidação. A brasagem é mais econômica para trabalhos complexos montagens ou quando se utilizam materiais de base caros, apesar dos custos iniciais mais elevados.
- Custos de soldagem： Eles dependem do tipo de soldagem, dos consumíveis e do nível de habilidade que a força de trabalho necessita. Embora a soldagem possa inicialmente ter custos mais elevados para equipamentos e mão de obra qualificada, ela é mais econômica quando usada para produções em larga escala ou para unir metais. Na hora de escolher entre brasagem ou soldagem, é fundamental considerar a disponibilidade de recursos e materiais, inclusive soldadores.
Aplicações Específicas da Indústria
Muitas aplicações na indústria requerem brasagem ou soldagem.
Aeroespacial e aviação
O processo de brasagem é perfeito para montagens complexas, como motores ou aviônicos. A soldagem oferece uma solução ideal quando juntas leves e de alta resistência são essenciais. No entanto, a soldagem é preferida em áreas que exigem máxima durabilidade e resistência. Por exemplo, a estrutura de uma aeronave. Brasagem ou soldagem depende da aplicação. Fatores como peso e tolerância ao estresse, bem como resistência ambiental, são levados em consideração.
Fabrico de automóveis
Tanto a brasagem quanto a soldagem encontram aplicações na indústria automotiva para diversas tarefas. A brasagem é especialmente valiosa para a montagem de componentes como radiadores, sistemas de combustível e trocadores de calor. A distribuição uniforme pode fornecer juntas à prova de vazamentos, essenciais para o desempenho e a segurança do veículo. Na construção de chassis e carrocerias, a resistência da junta soldada pode impactar significativamente a integridade estrutural do veículo.
Construção e infra-estruturas
O setor de construção e infraestrutura exige juntas robustas e duráveis que resistam ao estresse e às cargas ambientais. Este setor depende fortemente da soldagem na montagem de máquinas pesadas, na construção de estruturas de aço e na fabricação de tubulações. Produz juntas sólidas e permanentes.
Conclusão
Compreender os requisitos do seu projeto – temperaturas, materiais, custos e resistência – ajudará você a decidir entre brasagem ou soldagem. A técnica adequada é crucial ao criar uma joia delicada ou uma moldura resistente.
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Perguntas frequentes:
O que é mais robusto: uma junta brasada ou soldada?
Uma junta soldada é mais forte do que uma soldada porque a soldagem derrete o material de base diretamente, criando potencialmente uma ligação tão forte quanto os materiais originais.
A brasagem é adequada para todos os metais?
O processo de brasagem é adequado para vários metais, incluindo cobre, latão e aço inoxidável. Também é aplicável a algumas cerâmicas e ferros fundidos. Além disso, a brasagem pode acomodar certos metais, como ligas de titânio e aços com alto teor de carbono.
A brasagem é mais rápida do que a soldagem?
Para juntas pequenas e simples, a soldagem pode ser mais rápida do que a brasagem, uma vez que a ligação geralmente é formada em uma única passagem. A brasagem é mais eficiente para montagens complexas ou de múltiplas peças porque múltiplas juntas são soldadas simultaneamente em um forno.
Quais metais não podem ser brasados ou soldados?
Alguns metais, como ligas refratárias e metais refratários como tungstênio ou molibdênio, têm pontos de fusão elevados e exigem processos e ambientes exclusivos.
Mais recursos:
Técnicas de união de metais – Fonte: Slideshare
DICAS DE SEGURANÇA DE SOLDADURA – Fonte: UTI
Materiais de Brasagem – Fonte: Wikipédia
Olá, chamo-me Kevin Lee
Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
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Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
