La migliore lega di alluminio per la brasatura è tipicamente una lega basata sul sistema Al-Si con un contenuto di silicio di circa l'11,7%, che forma un sistema eutettico con una temperatura eutettica di 577 °C. Questa composizione è ampiamente utilizzata per la sua eccellente brasabilità, forza, consistenza del colore e resistenza alla corrosione. È adatta alla brasatura di diverse leghe di alluminio con punti di fusione relativamente elevati, come la 3A21.
Spiegazione dettagliata:
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Composizione e proprietà delle leghe per brasatura Al-Si:
- Il sistema Al-Si con un contenuto di silicio dell'11,7% è un sistema eutettico, il che significa che ha un punto di fusione più basso rispetto ad altre composizioni dello stesso sistema. Questa temperatura eutettica di 577°C è vantaggiosa per la brasatura, in quanto riduce il rischio di danneggiare il materiale di base durante il processo di riscaldamento.
- Queste leghe sono note per la loro eccellente brasabilità, che si riferisce alla capacità del metallo d'apporto di fluire e legarsi al metallo di base. La composizione eutettica garantisce una buona fluidità e bagnatura del materiale di base, con conseguenti giunzioni forti e durature.
- La forza e la resistenza alla corrosione del giunto brasato sono migliorate anche grazie al processo di densificazione che può essere applicato a queste leghe, aumentandone la tenacità e la resistenza alla flessione.
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Aggiunta di magnesio e altri elementi:
- L'aggiunta di magnesio e di altri elementi alle leghe per brasatura Al-Si può migliorare ulteriormente le loro proprietà. Ad esempio, leghe come la 4004 e la 4104, ad alto contenuto di magnesio, facilitano la riduzione dello strato di ossido per effetto "getter", anche se possono ridurre leggermente la bagnabilità della superficie. Questi gradi sono comunemente utilizzati nella brasatura sotto vuoto senza flusso.
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Processi e tecniche di brasatura:
- La brasatura sotto vuoto e la brasatura con flusso non corrosivo in atmosfera inerte sono i metodi preferiti per le leghe di alluminio. Questi metodi evitano gli svantaggi associati ai flussi corrosivi e consentono un controllo preciso della temperatura e dell'ambiente di brasatura.
- Le leghe indurite per precipitazione, come quelle della serie 6xxx (Al-Si-Mg), possono essere trattate termicamente dopo la brasatura per ripristinare o migliorare le loro proprietà meccaniche. Ciò è particolarmente utile per le leghe che subiscono cambiamenti termici durante il processo di brasatura.
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Sfide nella brasatura delle leghe di alluminio:
- L'alluminio è altamente ossidabile e forma uno strato stabile di ossido di alluminio che ostacola la bagnatura da parte del metallo d'apporto. Per sopprimere questo strato di ossido si ricorre a tecniche come l'azione chimica (ad esempio, flusso corrosivo, attacco di basi o acidi, uso di magnesio) o meccanica (ad esempio, levigatura).
- Gli stretti intervalli di fusione dei metalli base e d'apporto nella brasatura dell'alluminio richiedono un controllo preciso della temperatura e una distribuzione termica uniforme per garantire il successo della brasatura.
In conclusione, la lega eutettica Al-Si con un contenuto di silicio dell'11,7% è la scelta migliore per la brasatura delle leghe di alluminio grazie al suo punto di fusione ottimale, all'eccellente brasabilità e alla capacità di formare giunti forti e resistenti alla corrosione. L'aggiunta di elementi come il magnesio può migliorare ulteriormente le proprietà specifiche, rendendo queste leghe versatili per varie applicazioni di brasatura.
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