La porosità nella brasatura è un problema comune che può influire significativamente sulla qualità dei giunti brasati.
Questo problema è causato principalmente dalla presenza di ossidanti, umidità e alcuni elementi volatili nell'ambiente di brasatura.
Ecco una spiegazione dettagliata di ciascun fattore:
Cosa causa la porosità nella brasatura? (3 fattori chiave spiegati)
1. Presenza di ossidanti e umidità
La brasatura richiede un'atmosfera controllata e priva di ossidanti come ossigeno e acqua.
La presenza di questi elementi può portare alla formazione di strati di ossido sulle superfici metalliche.
Questi strati di ossido impediscono al metallo d'apporto per la brasatura di legarsi efficacemente al metallo di base, causando giunti deboli e potenziali porosità.
L'atmosfera per la brasatura dovrebbe idealmente contenere gas neutro (come l'azoto puro), con un contenuto di ossigeno inferiore a 100 ppm e un livello di umidità equivalente a -40°C di punto di rugiada per ridurre al minimo il rischio di formazione di ossidi.
2. Elementi volatili nei metalli di base e nei metalli d'apporto per brasatura (BFM)
Anche la composizione chimica dei metalli utilizzati nella brasatura può contribuire alla porosità.
I metalli contenenti elementi come cadmio, zinco o piombo possono rilasciare gas quando vengono riscaldati a temperature di brasatura.
Questi gas possono contaminare il forno di brasatura e formare bolle nel metallo d'apporto liquido per la brasatura, causando vuoti nel giunto brasato.
Ciò è particolarmente problematico nella brasatura sotto vuoto, dove i gas possono compromettere l'intero sistema di estrazione e la qualità dei giunti brasati.
3. Ciclo di brasatura e controllo dell'atmosfera inadeguati
Il processo di brasatura prevede un controllo preciso della temperatura e dell'atmosfera.
Un controllo inadeguato durante la fase iniziale di pump-down, in cui il vapore acqueo e altri gas vengono rimossi dal forno, può portare a umidità residua o gas che contribuiscono alla porosità.
Allo stesso modo, una velocità di riscaldamento inadeguata può causare problemi come la scagliatura della lega di brasatura o la distorsione dell'assemblaggio, che influiscono indirettamente sulla formazione di porosità.
Per prevenire la porosità, è essenziale mantenere un ambiente pulito e controllato durante la brasatura, utilizzare metalli base e d'apporto appropriati che non sprigionino elementi nocivi e garantire un controllo preciso dei parametri del ciclo di brasatura.
Ciò include un'attenta gestione dell'atmosfera del forno, dei tassi di riscaldamento e dei tempi di immersione per garantire un riscaldamento uniforme e un'efficace adesione del metallo d'apporto ai materiali di base.
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