Brasagem Processo de solda

Brasagem
(Processo de Solda)
Brasagem é a união de metais realizada através do uso de caloria e metal de adição (liga
de solda) – cuja temperatura é superior a 450 °C e abaixo do ponto de fusão dos metais
sendo unidos. Através do efeito de capilaridade, o metal de adição é atraído para preencher
a folga entre os metais e após resfriamento, se solidifica formando uma junta resistente. O
processo de brasagem é utilizado para unir a maioria dos metais e suas ligas.

Vantagens do processo de brasagem
Brasagem é um processo de união de metais versátil e apresenta diversas vantagens sobre
outros processos de união de metais.
As vantagens são:
 Uniões feitas pelo processo de brasagem são fortes. Quando realizadas em não ferrosos
e aços, uniões bem-feitas frequentemente possuem resistência à tração mais alta do que
as dos metais base;
 As juntas são dúcteis, suportando condições de trabalho hostis como vibrações e choque;
 O processo de brasagem permite a união de metais dissimilares. Pode-se facilmente unir
ferrosos e não ferrosos, materiais cerâmicos, metal duro, e outros;
 Raramente são necessários processos de acabamento como usinagem ou lixamento após
a brasagem, já que o aspecto visual dessas juntas é superior a outros processos;
 Eficiente contra vazamentos; por esse motivo são largamente utilizadas em instalações de
gases, líquidos, sistemas de refrigeração e conexões hidráulicas;
Termos utilizados nos processos de brasagem
Capilaridade: Força que atrai e promove penetração do metal de adição para a folga que
existe entre os metais base.
Eutética: Ligas de solda que não possuem um intervalo de fusão, e, sim, um único ponto
de fusão.
Folga da junta: Espaço entre os metais base que serão unidos através da adição do metal
de adição.
Fluxo: Produto químico que protege e retarda a incidência de novos óxidos na superfície
da metal base durante o processo de brasagem. Promove ainda fluidez e umectação do
metal de adição.

Intervalo de Fusão: Faixa de temperatura em que o metal de adição se funde.
Liquidus: A temperatura mais baixa em que o metal de adição é completamente líquido.
Metal Base: São os metais a serem unidos.
Metal de Adição: Liga de solda com temperatura de fusão (liquidus) acima de 450 °C e
abaixo da temperatura de fusão da metal base.
Pré-formado: Metais de adição com formatos específicos e apropriados para unir uma
determinada junta. Exemplos de pré-formados são soldas em anéis, soldas estampadas,
picotadas, grãos e outros.
Solda em Pasta: As soldas nesse formato possibilitam a redução dos processos de
brasagem, além de maior controle de qualidade e custos. São compostos pela liga de solda
em pó, fluxo (quando o processo não é realizado em atmosfera controlada) e um veículo
neutro que faz com que esses componentes se mantenham homogêneos e estáveis.
Solidus: A temperatura mais alta em que o metal de adição é completamente sólido.
Umectação: Capacidade que o metal de adição na sua forma líquida tem de fluir e aderir
sobre a superfície da metal base.
Veículo neutro: utilizado nas soldas em pasta, o veículo neutro faz com que a solda em pó
e o fluxo se mantenham homogêneos e estáveis.
6 passos para uma brasagem de qualidade
Design e Folga da Junta
 As juntas devem possuir folgas adequadas para que o metal de adição possa fluir.
 A resistência mecânica da junta varia de acordo com a folga e a sobreposição dos
metais base.
 Diferentes coeficientes de expansão térmica dos metais base, devem ser levados
em consideração.
 Para juntas sobrepostas utilize sobreposição de 3-4 vezes a espessura da metal
base mais fina.
Limpeza Pré Brasagem
 As partes a serem unidas devem estar livres de óleo, graxa, e oxidação superficial.
 Óleo, graxa, e resíduos orgânicos podem ser removidos com solventes decapantes.
 Água quente e detergente também podem ser eficazes. Óxidos superficiais podem
ser removidos com uma lixa abrasiva.
Utilizando Fluxo
 A escolha do fluxo é tão importante quanto a escolha do metal de adição.
 O ideal é que o fluxo seja aplicado em ambas as partes a serem unidas antes de
serem montadas e aquecidas.

 O fluxo deve se tornar ativo em temperaturas abaixo das do metal de adição, e se
manter ativo até o término da operação, prevenindo a incidência de novos óxidos na
superfície da metal base.
Dispositivos/ Gabaritos para brasagem
 Agora que as partes a serem unidas estão limpas e com fluxo, precisamos mantê-
las na posição ideal durante o processo de brasagem.
 É importante que as partes estejam alinhadas durante os ciclos de aquecimento e
resfriamento para que a ação capilar possa fazer sua parte.
 Se o peso e a geometria da peça permitir, a maneira mais simples de mantê-las na
posição ideal é através da gravidade.
 Se isso não for possível, deve-se utilizar um suporte/dispositivo para fixação. Dê
preferência a materiais que são isolantes térmicos, como os refratários.
Aquecimento e aplicação do metal de adição
 Diferentes métodos de aquecimento podem ser utilizados.
 Os mais comuns são: chama (maçarico), indução, resistência, e fornos de atmosfera
controlada. É de extrema importância que o aquecimento da metal base seja feito de
maneira linear até a temperatura correta.
 Quando a temperatura de brasagem for adequada, o fluxo estará transparente e
fluindo sobre a junta e o metal de adição deve ser aplicado nesse momento. Ligas
com alta fluidez fluirão por todo o espaço entre os metais base através da ação
capilar.
 Ligas com baixa fluidez devem ser aplicadas ao longo da junta. O metal de adição
no seu estado líquido flui sempre para a parte mais quente da junta, e o aquecimento
deve continuar enquanto a liga flui para dentro da folga. Se a brasagem for por
maçarico, deve-se utilizar aquecimento indireto e quando a brasagem estiver
completa, o mesmo deve ser descontinuado.
Limpeza Pós Brasagem
 Durante o resfriamento, deve-se tomar cuidado para não causar choque térmico nas
partes evitando possíveis danos ou trincas.
 Se o fluxo utilizado for corrosivo e deixar resíduos, é importante que os mesmos
sejam removidos através de processos de limpeza como lavagem em água morna,
ação mecânica ou tratamento químico.
 A Cennabras produz fluxos que não são corrosivos e que não geram resíduos,
evitando assim o processo de limpeza pós brasagem. Em linhas de montagem esta
característica aumenta a produtividade.
A brasagem admite alguns processos que são relacionados às fontes de calor necessárias
à soldagem. Os processos são: brasagem por maçarico, por forno, por indução, por
resistência, por imersão e por infravermelho.

Brasagem por maçarico
A brasagem por maçarico utiliza o calor de um ou mais maçaricos. Dependendo da
temperatura, o gás utilizado como combustível pode ser acetileno, propano, ou outros,
enquanto que o gás comburente pode ser ar comprimido ou oxigênio. O ar comprimido tem
a vantagem de ser mais barato, mas fornece chama de menor temperatura; o oxigênio,
apesar de ser mais caro, fornece maior temperatura para a chama.
Projetos especiais de maçaricos podem ter múltiplos bicos, com a vantagem de aumentar
a área aquecida. Cuidados devem ser tomados para evitar um superaquecimento
localizado; por essa razão, deve-se movimentar constantemente o maçarico sobre a peça.
O maçarico manual é particularmente útil para peças de secções e massas desiguais.
Operações mecanizadas podem ser feitas onde há alta produção, sendo possível utilizar
um ou mais maçaricos com um ou múltiplos bicos. Nas operações mecanizadas, é possível
movimentar a peça ou o maçarico ou, ainda, ambos.
A temperatura para a brasagem é limitada ao metal de adição. O metal de adição pode ser
colocado antes do aquecimento da junta ou pode ser adicionado durante o aquecimento. O
calor é aplicado na junta, fundindo primeiro o fluxo e depois o metal de adição. O metal de
adição se apresenta de diversas formas: em anéis, arruelas, fitas, varetas, pós, pastas, e
pode ser alimentado manualmente, por meio de uma vareta.
Brasagem por forno
A brasagem por forno utiliza fornos a gás, a óleo ou elétricos; é muito utilizada em algumas
situações: quando as peças a serem brasadas podem ser pré-montadas em sua posição
correta; quando o metal de adição é colocado previamente na junta; no caso de várias
juntas serem formadas simultaneamente para completar o conjunto; quando formas
complexas são aquecidas uniformemente para prevenir distorções e no caso de haver
grande número de peças ou conjuntos pequenos.

A brasagem por forno exige o uso de uma atmosfera adequada para proteger as peças
contra oxidação. A principal vantagem da brasagem por forno sobre os outros processos
de brasagem é que é possível usar uma variedade de atmosferas de proteção, tais como
atmosfera exotérmica, endotérmica ou de nitrogênio, que pode ser líquido.
Em razão de a atmosfera protetora ter a capacidade de reduzir alguns óxidos como o óxido
de ferro, não há a necessidade da utilização de fluxos. Outra vantagem da brasagem por
forno é a possibilidade de brasar grandes quantidades de peças, reduzindo o preço unitário.
A brasagem por forno é mais eficiente e econômica quando se trata de grandes quantidades
de peças.
Uma das limitações da brasagem por forno é a alta temperatura requerida para brasar
alguns materiais, como por exemplo aços, principalmente quando o metal de adição é o
cobre. O custo do forno e do gerador de atmosfera é alto se comparado com os
equipamentos utilizado nos outros processos; por isso, a compra de um forno para produzir
pequenos lotes deve ser bem planejada, pois outro processo pode ser mais econômico.
Outra limitação é a atmosfera de proteção, que contém componentes tóxicos e gases
combustíveis capazes de provocar incêndios e explosões.
Sequencia de operações básicas no forno
A brasagem por forno requer quatro operações básicas: limpeza, montagem e fixação,
brasagem e resfriamento.
A limpeza geralmente é limitada à remoção de óleos utilizados na operação de usinagem.
Os métodos preferidos para a limpeza são os produtos alcalinos ou solventes. Deve-se
tomar o cuidado de sempre remover os produtos alcalinos antes de executar a brasagem.
Na montagem e fixação, os componentes para a brasagem por forno são geralmente
projetados para evitar a necessidade de dispositivos de fixação; no entanto, é possível,
ocasionalmente, utilizar dispositivos.
Na brasagem, as peças são colocadas na câmara do forno onde são aquecidas sob uma
atmosfera adequada. Quando as peças atingem a temperatura de fusão do metal de adição,
este molha e flui sobre a superfície, penetrando na junta por ação capilar.
Após o tempo de brasagem, as peças são transportadas para a câmara de resfriamento,
onde são resfriadas sob atmosfera protetora.
Tipos de forno
Os fornos para brasagem são classificados em quatro grupos: forno intermitente, em que
as peças são carregadas e descarregadas manualmente; forno contínuo, que apresenta
transporte automático das peças; forno retorta, em que as peças são colocadas em uma
retorta, aquecida no forno depois que o ar contido nela é purgado com uma atmosfera
protetora e resfriada a vácuo após o tempo de brasagem; e forno a vácuo, que permite dois
tipos de brasagem: alto vácuo e baixo vácuo. Alto vácuo é adequado para brasagem de
metais que tenham óxidos de difícil remoção, como níquel e superligas; baixo vácuo é

indicado quando o metal de base ou metal de adição são voláteis na temperatura de
brasagem.
Quando comparada com outros processos, a brasagem a vácuo apresenta as seguintes
vantagens: o vácuo remove essencialmente todos os gases da área de brasagem, o que
elimina a necessidade de purga; um sistema a vácuo pode ser usado a 10"5 Torr, contendo
até a quantidade aproximada de 0,000001% de gases residuais.
Brasagem por indução
O calor para a brasagem por indução é obtido por uma corrente elétrica alternada induzida
nas peças a serem brasadas. As peças são colocadas dentro de uma espira refrigerada a
água que passa uma corrente alternada ou próximo a ela. As peças não fazem parte do
circuito elétrico. O equipamento é composto por uma fonte de energia elétrica e uma bobina,
refrigerada a água.
Brasagem por resistência
O calor necessário para a brasagem por resistência é obtido pela circulação de uma
corrente elétrica através de eletrodos e da peça a ser brasada. O metal de adição, em
alguns casos com formatos especiais, é colocado previamente na junta a ser brasada ou
pode ser adicionado durante a brasagem. O equipamento pode ser o mesmo utilizado na
soldagem por resistência ou por eletrodo de carvão.
Brasagem por imersão
A brasagem por imersão pode ser feita segundo dois métodos: brasagem em banho de
metal fundido e brasagem por imersão com banho químico.
O banho de metal fundido é normalmente limitado à brasagem de pequenos conjuntos. Um
cadinho de dimensões adequadas, geralmente feito de grafite, é aquecido externamente
até a temperatura necessária para manter o metal de adição no estado liquido. O método
de aquecimento deve ser tal que a temperatura do banho não fique abaixo da temperatura
de brasagem quando as peças forem introduzidas. Uma cobertura de fluxo é mantida sobre
o banho. As peças devem estar limpas e protegidas por um fluxo antes de serem
introduzidas no banho e devem estar presas, firmes e seguras. Quando retiradas do banho,
é importante deixar o metal de adição se solidificar completamente.

Antes da imersão no banho, as peças devem ser limpas, montadas, e preferencialmente
seguras por dispositivos
O banho químico fundido requer um contêiner metálico ou cerâmico para o fluxo e um
método de aquecimento para elevar a temperatura do fluxo até a temperatura de brasagem.
O aquecimento pode ser externo, aplicado com um maçarico, ou interno, com uma
resistência elétrica. Um terceiro método, por indução, também pode ser usado para
aquecimento externo do fluxo. Para manter o fluxo dentro da faixa de temperatura são
necessários controles. As dimensões do banho devem ser de tal forma que a imersão das
peças para brasar não esfrie o fluxo abaixo da temperatura de brasagem.
Brasagem por infravermelho
A brasagem por infravermelho pode ser considerada uma forma de brasagem por forno, em
que o calor é gerado por radiação invisível de alta intensidade por meio de lâmpadas de
quartzo capazes de provocar uma energia radiante de até 5 000 watts. Para concentrar a
radiação no local da brasagem usam-se refletores. O calor é inversamente proporcional ao
quadrado da distância da fonte.
No caso de brasagem a vácuo ou com utilização de gás inerte, as peças montadas e as
lâmpadas são colocadas em uma redoma ou retorta que pode ser evacuada ou purgada
com gás inerte; as peças são então aquecidas e a temperatura controlada durante todo o
processo.
Solda Brasagem (Mig Brazing)
A solda brasagem ou solda brasada utiliza um metal de adição com temperatura acima de
450°C mas abaixo do ponto de fusão do metal de base; o metal de adição não se distribui
por capilaridade, mas é adicionado na junta por meio de vareta ou por arco elétrico; o metal
de base não se funde, somente o metal de adição. O projeto de juntas e o equipamento
para a solda brasagem são os mesmos utilizados na soldagem oxicombustível.

Aplicação
A solda brasagem foi inicialmente desenvolvida para reparar peças trincadas ou quebradas.
A soldagem por fusão do ferro fundido requer alto pré-aquecimento e baixa velocidade de
resfriamento para minimizar o aparecimento de trincas e a formação de cementita. Os
metais de base que mais utilizam a solda brasada são aço, ferro fundido e cobre.
A solda brasagem é, na maioria das vezes, feita pelo processo de soldagem oxicombustível,
com liga de cobre em forma de vareta e fluxo adequado; também pode ser feita utilizando
os processos TIG ou plasma, sem a necessidade da utilização de fluxos e sem fundir o
metal de base.
Vantagens
A solda brasagem tem algumas vantagens em relação aos processos de soldagem por
fusão. Menor calor é necessário para realizar a união, o que permite rapidez no processo e
redução de pequenas distorções. O metal de adição apresenta baixa tensão residual e é
geralmente dúctil, o que permite ser usinado. As soldas têm resistência adequada a muitas
aplicações. O equipamento utilizado é simples e de fácil utilização. Metais frágeis como
ferro fundido cinzento podem ser unidos sem pré-aquecimento alto.
Desvantagens
Algumas desvantagens da solda brasagem são: a resistência da solda é limitada à
resistência do metal de adição; a temperatura de serviço é limitada ao ponto de fusão do
metal de adição, como por exemplo as ligas de cobre, que são limitadas à temperatura de
serviço de 260°C; a solda brasada pode provocar corrosão galvânica na junta.
Solda branda
Solda branda, também conhecida por solda fraca, mole ou "soldering", é considerada um
tipo de brasagem que utiliza metal de adição com ponto de fusão abaixo de 450°C. A solda
branda é utilizada principalmente nas indústrias elétrica e eletrônica, na soldagem de
circuitos impressos, de componentes e em ligações de terminais elétricos.
O metal de adição utilizado na solda branda é constituído basicamente pela liga estanho-
chumbo, à qual podem ser adicionados vários elementos químicos, de modo a formar ligas
diferentes, adequadas a cada aplicação. Ferro e níquel geralmente não estão presentes
nas ligas para solda branda; seu limite máximo está especificado em 0,02%, pois há uma
considerável redução da propriedade de molhamento quando tal limite é ultrapassado.
a liga estanho-chumbo será sempre indicada pelo primeiro número; por exemplo, a liga
45/65 contém 45% de estanho e 65% de chumbo.

Impurezas
A liga estanho-chumbo pode sofrer contaminação por impurezas durante a fabricação ou
durante o uso. O limite máximo de impurezas geralmente é limitado por normas, como por
exemplo a norma ASTM B32. As impurezas podem reduziras propriedades de molhamento,
aumentar a taxa de oxidação, mudar o ponto de fusão, afetar a resistência da junta e
aumentar a tendência a trincas.
As principais impurezas que podem ocorrer são as provocadas por alumínio, antimônio,
arsênio, bismuto, cádmio, cobre, ferro, níquel, fósforo, enxofre e zinco.
Tanto o alumínio quanto o óxido de alumínio aumentam a oxidação da solda; o teor máximo
permitido é de 0,005%.
Adiciona-se antimônio para prevenir os efeitos da contaminação do alumínio e regular a
transformação beta para alfa, a qual provoca fragilização sob baixas temperaturas. O
antimônio também reduz a propriedade de molhamento e a fluidez da solda; o limite máximo
de antimônio é 0,5%.
A contaminação por arsênio provoca uma aparência granulada ou arenosa. O arsênio deve
ser controlado devido a sua elevada toxidez; o teor máximo permitido é de 0,05%.
O bismuto aumenta o tamanho de grão da estrutura da solda, provocando uma melhor
molhagem pela maior taxa de espalhamento, mas diminui a resistência mecânica da solda.
O cádmio aumenta a tensão superficial da liga e pode causar danos à saúde.
A quantidade de cobre presente nas ligas, sem causar problemas, depende da aplicação.
Fósforo e enxofre devem ser mantidos no valor mínimo possível para evitar problemas
como oxidação.
O zinco afeta a propriedade de molhamento e de tensão superficial das ligas e também
causa danos à saúde. O limite máximo geralmente está especificado em 0,005%.
Créditos do texto a:
Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997
http://www.cennabras.com.br/produtos/soldas-para-brasagem/
http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/processos/199-brasagem-processos.html
Por: Jose Donizetti Moraes - 28/12/2017

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