L'ossidazione nella brasatura si riferisce al processo in cui gli atomi di metallo perdono elettroni a favore degli atomi di ossigeno presenti nell'aria, formando ossidi metallici.
Questo processo è dannoso per il processo di brasatura in quanto ostacola il flusso del metallo d'apporto fuso, impedendo la formazione di un solido giunto brasato.
5 punti chiave da comprendere
1. Meccanismo di ossidazione
L'ossidazione si verifica quando gli atomi di metallo, sotto l'influenza del calore, trasferiscono gli elettroni agli atomi di ossigeno presenti nell'aria.
Questo porta alla formazione di ossidi metallici.
Per esempio, il ferro arrugginisce quando si ossida, formando ossido di ferro.
Questo processo non è limitato al ferro; la maggior parte dei metalli subisce l'ossidazione quando viene riscaldata, il che può comprometterne significativamente le proprietà e l'utilizzabilità.
2. Impatto sulla brasatura
Durante la brasatura, l'obiettivo è creare un forte legame tra le parti metalliche utilizzando un metallo d'apporto che fonde a una temperatura inferiore a quella dei metalli di base.
L'ossidazione diventa un problema significativo alle alte temperature utilizzate nella brasatura perché forma uno strato di ossidi sulle superfici metalliche.
Questo strato di ossido impedisce al metallo d'apporto fuso di bagnarsi e di legarsi efficacemente al metallo di base, causando giunti deboli.
3. Prevenzione dell'ossidazione nella brasatura
Per prevenire l'ossidazione, l'ambiente di brasatura viene controllato attentamente.
Nella brasatura in atmosfera controllata (CAB), l'ossigeno viene rimosso dal forno di brasatura e sostituito con una miscela di idrogeno e azoto.
Questo ambiente è privo di molecole di ossigeno, inibendo così il processo di ossidazione.
Analogamente, nella brasatura in forno, il mantenimento della giusta atmosfera è fondamentale per prevenire l'ossidazione.
Per materiali come l'alluminio, che forma uno strato di ossido stabile (ossido di alluminio), sono necessarie misure speciali come la soppressione chimica o la rimozione meccanica dello strato di ossido prima della brasatura.
4. Sfide specifiche della brasatura dell'alluminio
L'alluminio è altamente incline all'ossidazione e forma uno strato stabile di ossido di alluminio che è difficile da bagnare con i metalli d'apporto.
Ciò richiede l'uso di disossidanti o atmosfere speciali per sopprimere o rimuovere lo strato di ossido prima della brasatura.
Gli stretti intervalli di fusione di alcune leghe di alluminio pongono inoltre delle difficoltà nel raggiungere temperature di brasatura precise e una distribuzione uniforme del calore.
5. Requisiti dell'atmosfera per la brasatura
L'atmosfera di brasatura deve essere priva di ossidanti, con un contenuto di ossigeno molto basso (meno di 100 ppm) e bassi livelli di umidità.
Questo si ottiene tipicamente utilizzando azoto puro o altri gas inerti, assicurando che le superfici metalliche rimangano prive di ossidi durante il processo di brasatura.
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