Quando si tratta di brasare l'alluminio, diversi fattori influenzano la resistenza del giunto risultante.
1. Leghe di brasatura e loro impatto sulla resistenza
La scelta della lega di brasatura è fondamentale.
Le leghe di brasatura Al-Si, soprattutto quelle con un contenuto di silicio compreso tra il 7% e il 12%, sono note per la loro eccellente brasabilità, forza e resistenza alla corrosione.
Queste leghe possono essere densificate per aumentare la tenacità e la resistenza alla flessione del giunto brasato.
Il sistema Al-Si con un contenuto di silicio dell'11,7% (composizione eutettica) è comunemente utilizzato grazie alla sua bassa temperatura eutettica di 577°C.
Ciò lo rende adatto alla brasatura di diverse leghe di alluminio.
2. Il processo di brasatura e il suo ruolo nella resistenza
La brasatura dell'alluminio avviene tipicamente a temperature comprese tra 580 e 620°C.
Questo processo richiede un controllo preciso della temperatura per garantire che il metallo d'apporto si bagni adeguatamente e si leghi al metallo di base senza causare danni.
L'uso di atmosfere controllate, come l'azoto nel CAB (Controlled Atmosphere Brazing), aiuta a prevenire l'ossidazione e garantisce la qualità dei giunti brasati.
3. Compatibilità delle leghe di alluminio con la brasatura
Non tutte le leghe di alluminio possono essere brasate.
La temperatura di solidificazione della lega di alluminio deve essere superiore alla temperatura minima di brasatura del metallo d'apporto, in genere superiore a 600°C.
Le leghe ad alto contenuto di magnesio (oltre il 2%) sono difficili da brasare a causa della stabilità dello strato di ossido che si forma sulla superficie.
Le leghe comunemente brasabili sono quelle delle serie 1xxx, 3xxx e alcune della serie 5xxx, a condizione che abbiano un basso contenuto di magnesio.
4. Le sfide della brasatura dell'alluminio
L'elevata velocità di ossidazione dell'alluminio genera uno strato stabile di ossido di alluminio che impedisce la bagnatura da parte del metallo d'apporto.
Questo strato deve essere rimosso o soppresso prima della brasatura, sia chimicamente che meccanicamente.
Gli stretti intervalli di fusione di alcune leghe di alluminio e dei metalli d'apporto richiedono un controllo preciso della temperatura e una distribuzione uniforme del calore durante la brasatura, per garantire il successo della formazione del giunto.
5. Soppressione efficace dello strato di ossido di alluminio
Un'efficace soppressione dello strato di ossido di alluminio è fondamentale per ottenere giunti brasati forti e duraturi nell'alluminio.
È essenziale anche un'attenta selezione delle leghe brasabili.
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