L'acciaio inossidabile è difficile da brasare soprattutto per la presenza di pellicole di ossido stabili sulla sua superficie.
Queste pellicole di ossido ostacolano la bagnabilità e la diffusione del metallo d'apporto.
Gli ossidi, in particolare quelli di cromo (Cr2O3) e titanio (TiO2), sono molto stabili e difficili da rimuovere.
Questa stabilità è dovuta all'elevato contenuto di cromo e di altri elementi di lega come il nichel, il titanio, il manganese, il molibdeno e il niobio in varie composizioni di acciaio inossidabile.
Questi elementi possono formare vari ossidi e ossidi complessi.
4 sfide chiave spiegate
1. Pellicole stabili di ossido
La rimozione di questi ossidi è fondamentale per il successo della brasatura.
Nella brasatura in atmosfera, ciò si ottiene tipicamente utilizzando flussi attivi che riducono chimicamente gli ossidi.
Tuttavia, nella brasatura sotto vuoto o in atmosfera protettiva, le condizioni devono essere attentamente controllate.
La brasatura sotto vuoto richiede livelli di vuoto elevati (in genere 2 x 10-4 torr o meglio) e temperature elevate per decomporre le pellicole di ossido.
Ciò consente al metallo d'apporto di bagnare efficacemente la superficie dell'acciaio inossidabile.
Questo metodo evita l'uso di flussanti e riduce al minimo il rischio di ossidazione, con conseguente miglioramento della qualità del giunto.
2. Scelta del metallo d'apporto e della temperatura di brasatura
La scelta del metallo d'apporto e la temperatura di brasatura sono fondamentali.
Metalli d'apporto con caratteristiche di autofluidità o più aggressivi possono migliorare la brasabilità dell'acciaio inossidabile.
Anche la temperatura di brasatura deve essere accuratamente selezionata per adattarsi al regime di trattamento termico del tipo specifico di acciaio inossidabile.
Ciò garantisce proprietà meccaniche ottimali.
Ad esempio, l'acciaio inossidabile austenitico non dovrebbe essere riscaldato oltre i 1150°C durante la brasatura, per evitare un'eccessiva crescita dei grani.
Un'eccessiva crescita dei grani potrebbe degradare le proprietà meccaniche del materiale.
3. Suscettibilità alle cricche da stress
L'acciaio inossidabile austenitico è soggetto a cricche da stress durante la brasatura, soprattutto quando si utilizzano metalli d'apporto rame-zinco.
Per attenuare questo fenomeno, si raccomanda una ricottura di distensione prima della brasatura.
È fondamentale un riscaldamento uniforme durante il processo di brasatura.
4. Controllo preciso della temperatura
La necessità di un controllo preciso della temperatura è un'altra sfida importante.
Questi fattori richiedono un'attenta selezione dei metodi di brasatura, dei metalli d'apporto e dei parametri di processo per ottenere giunti di successo e di alta qualità.
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