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Le basi sulla saldobrasatura dell’accaio inox
In questo articolo andremo ad affrontare una tipologia di brasatura che riguarda l’unione di metalli molto diversi tra loro come il rame e l’acciaio inox.
Vi consigliamo di leggere l’articolo riguardante la brasatura rame con rame perchè molte informazioni sono comuni alle due applicazioni.
In questa breve guida prenderemo in considerazione le brasature che si effettuano principalmente nel settore della refrigerazione, quando è necessario collegare componenti in inox con elementi di rame.
Nello specifico, vedremo i passaggi necessari per poter eseguire una brasatura del rame con acciaio inox a fiamma.
Come già sappiamo, tramite la brasatura è possibile unire materiali di tipo diverso evitando la loro fusione grazie all’utilizzo di una lega metallica che ha la funzione legante creando una giunzione solida e permanente.
Addentriamoci ora nei processi per la brasatura forte del rame con l’acciaio inox.
Leghe e disossidanti per la brasatura dell’acciaio
Poichè l’acciaio inox presenta un’ossidazione superficiale piuttosto difficile da rimuovere, è necessario utilizzare dei disossidanti appositamente studiati per garantire un alto livello di protezione dell’acciaio inox durante le operazioni di brasatura. Inoltre contribuiscono a rimuovere l’ossido presente.
Esistono principalmente due approcci a seconda del tipo di materiali di base:
- brasatura con lega nuda e disossidante in pasta separato
- brasatura con lega rivestita, con disossidante già legato alla barretta.
Nel primo caso è possibile proteggere l’area di brasatura applicando con un pennello pulito del disossidante per poi procedere con il riscaldo e l’aggiunta del materiale d’apporto.
Questa soluzione ha il vantaggio di protegge molto bene l’area, ma risulta essere poco pratica e dispendiosa in termini di tempo.
Inoltre, il disossidante deve essere specifico per l’applicazione altrimenti si rischia che non sia abbastanza resistente o aggressivo nei confronti degli ossidi che si formano durante il processo.
Se invece si sceglie l’approccio con lega rivestita, sono consigliati prodotti con una quantità di disossidante sufficiente a garantire una buona copertura del giunto tramite la colata dalla barretta nell’area interessata.
Il vantaggio di questa soluzione sta nella rapidità di esecuzione, mentre vine un po’ meno la flesibilità sulla scelta del disossidante. Spesso infatti, il prodotto presente sulla barretta è di tipo generico e non specifico per l’inox.
Sulla base della nostra epserienza si riescono a ottenere comunque buoni risultati e raggiungere un ottimo compromesso tra qualità e produttività.
Dal punto di vista pratico, prima di scaldare il giunto, si appoggia la barretta sul giunto e si fa cadere un pò di disossidante sul pezzo avvicinando la fiamma fino a rendere liquido il rivestimento. In questo modo è possibile applicare uno strato protettivo nella zona interessata prima della brasatura vera e propria.
Inoltre, per evitare che l’acciaio inox non venga troppo riscaldato, si consiglia l’utilizzo di leghe ad alto tenore di argento quali la lega ISO 17672 : 2016 Ag 145 – Ag 155 – ag 156.
Queste leghe hanno una temperatura di fusione bassa e permettono di brasare con facilità.
In letteratura si possono trovare riferimenti a possibili rischi di corrosione dei giunti brasati con leghe a base argento e contenenti zinco se esposti a umidità. (Basanodci sulla nostra pluriennale esperienza però non abbiamo avuto riscontri di questo tipo).
Tornando alla letteratura, per evitare questo rischio, viene menzionato l’utilizzo di leghe esenti Zinco. Nella pratica questo tipo di leghe sono molto costose, per questo è preferibile l’uso delle leghe di cui sopra.
Per qualsiasi dubbio sulla scelta dei prodotti in base al tipo di applicazione, il nostro supporto tecnico è a completa disposizione.
Progettare e preparare il giunto per la brasatura
Viste le differenze tra i due materiali, in fase di progettazione è utile considerare le premesse fatte in precedenza e lasciare lo spazio all’operatore per poter scaldare il giunto in modo corretto e applicare agevolmente il disossidante.
Regolazione della fiamma per la brasatura del ferro
Per la brasatura dell’acciao è consigliata una fiamma con regolazione “neutra”, quindi non troppo aggressiva.
Il motivo principale sta nella diversa conducibilità termica dei due materiali: l’acciaio inox ha una conducibilità pari a 17 W·m−1·K−1 (watt al metro-kelvin) mentre tale valore per il rame è pari a 390 W·m−1·K−1 (watt al metro-kelvin).
Cosa evitare
Infatti, se iniziamo a riscaldare il giunto puntando la fiamma sull’acciaio inox otterremo uno riscaldamento dello stesso (l’acciaio trattiene molto il calore), mentre il rame rimarrà freddo.
In questo caso, quando la lega brasante fusa arriverà al componente in rame, trovandolo non sufficientemente caldo, si fermerà. Se invece spostiamo il riscaldamento sulla parte in rame, otterremo un eccessivo riscaldamento della parte in acciao che renderà la brasatura in generale difficoltosa.
Inoltre si formeranno molti ossidi dovuti al tempo di riscaldo troppo lungo e questo potrebbe bloccare la penetrazione della lega (scarsa bagnabilità).
Procedura corretta
Quindi, esclusi i casi in cui il pezzo di acciaio inox è molto più grande (maggiore massa da scaldare), si consiglia di procedere prima con il riscaldo del rame e, attraverso lo stesso (grazie all’ottima conducibilità), arrivare a scaldare l’acciaio inox e procedere poi con l’apporto di materiale brasante.
VIDEO: tecnica di brasatura acciaio inox
Definiti i prodotti da utilizzare e dopo aver pulito accuratamente i pezzi da brasare, si può procedere all’accensione della fiamma e alla sua corretta regolazione.
Successivamente si procede con l’avvicinamento della fiamma facendo attenzione a non soffermarsi su un solo punto, ma muovendola lungo la zona interessata.
Allo stesso tempo è importante ricoprire il giunto da brasare appoggiando ogni tanto la barretta per verificare se il disossidante contenuto diventa liquido bagnando il giunto, oppure osservando quando il disossidante in pasta diventa trasparente.
Una volta che il disossidante diventa liquido è possibile aggiungere il metallo d’apporto facendo molta attenzione a non puntare la fiamma direttamente sulla lega brasante, ma fondendo la stessa per conduzione.
Ottenuta la fusione della lega, con la fiamma si deve girare intorno al giunto in modo che il materiale d’apporto segua il calore e riempia il giunto.
Conclusioni
La brasatura dell’acciaio inox presenta molte caratteristiche simili ad applicazioni già viste, come la brasatura del rame. Tuttavia ci sono una serie di accorgimenti legati alla scelta delle leghe, del disossidante e al riscaldamento del giunto, che richiedono conoscenze specifiche ed esperienza.
Anche in questo caso è possibile automatizzare i processi di brasatura grazie all’uso di prodotti preformati studiati e realizzati a seconda della geometria del giunto da realizzare.
Il team di esperti Saldobrase è a disposizione per supportarvi nella scelta e nello studio del miglior processo di brasatura secondo le esigenze specifiche.
