Como Soldar, Brasar e Soldar Aço Inoxidável ao Cobre – Em 5 Passos Fáceis!

Se você está construindo um projeto que requer a união de uma peça de cobre e aço inoxidável, este artigo irá ensiná-lo como fazê-lo. No meu caso eu estava a construir um alambique caseiro e precisava de unir a abraçadeira de aço inoxidável a uma coluna de cobre 2″. Esta é uma junta muito comum na indústria cervejeira e de destilação, e saber a forma adequada de unir estes dois metais dissimilares garantirá o sucesso de um projecto. É possível comprar uma virola de cobre 2″ que pode ser soldada no local, mas que é bastante cara em comparação com as de aço inoxidável e temos tido discussões no Grupo Facebook sobre as virolas de cobre que não selam adequadamente ao longo do tempo. Devido à suavidade do cobre e estas virolas podem ser propensas a arranhar e amolgar. Por estas razões, eu acho que vou me limitar a usar uma férula de aço inoxidável tri-clamp. Então a grande questão aqui é se o cobre pode ser unido por brasagem, solda ou mesmo soldado juntos e se eles podem, como fazer isso ?

Cobre e Aço Inoxidável podem ser soldados juntos?

Então o cobre e o aço inox podem ser soldados juntos? A resposta curta é “Sim” eles podem ser soldados juntos, mas é extremamente difícil e oferece muito pouca resistência estrutural. Por que você pergunta ? Bem, aqui está a resposta longa.

Existem dois problemas com a soldadura do cobre e do aço inox. Primeiro, os dois metais têm pontos de fusão substancialmente diferentes. O aço inoxidável derrete a cerca de 1400 °C enquanto o cobre derrete a 1085 °C, o que é uma diferença de 315 °C, o que torna a formação de uma poça dos dois metais extremamente difícil. Depois há os problemas metalúrgicos de mistura de metais dissimilares durante o processo de soldagem. Como o aço inoxidável não é totalmente solúvel com o cobre e tem um ponto de fusão substancialmente mais elevado, começará a solidificar e a formar primeiro estruturas de grão/cristal. O cobre presente permanecerá um líquido e será forçado entre estas estruturas de cristais formadores, criando uma ligação muito semanal. À medida que a solda arrefece mais, o grão de aço inoxidável começará a contrair-se devido ao arrefecimento, fazendo com que os grãos se desprendam. Neste ponto, o cobre ainda estará quente para adicionar qualquer resistência estrutural à estrutura do grão e a solda formará grandes fissuras, o que é conhecido como fissuras a quente. As fissuras a quente comprometem seriamente a resistência da solda deste tipo de solda. Se você quiser unir cobre e aço inoxidável brasagem ou soldagem é a sua melhor aposta. Dito isto, se você tiver o equipamento certo e a habilidade como as indústrias Eb soldando cobre e aço inoxidável juntos podem ser feitos.

Como soldar cobre para aço inoxidável

Se você não tiver um soldador de feixe de elétrons em sua garagem como a Eb Industries, há uma outra maneira de soldar/bronzear aço inoxidável e cobre. Abaixo está uma imagem de um tubo de cobre bem sucedido para a soldadura de virola em aço inoxidável com tripla braçadeira. Isto foi feito usando um soldador Tig com haste de bronze silício. Agora tecnicamente isto seria classificado como brasagem Tig, porque o aço inoxidável tem um ponto de fusão mais alto do que a haste de enchimento de bronze silício. A haste de bronze silício tem uma temperatura de fusão de cerca de 1050°C, enquanto o aço inoxidável tem um ponto de fusão de 1400-1450°C. O processo é discutido mais em adiforums.com se você estiver interessado em ver o que alguns profissionais dizem sobre Tig welding copper e SS.

Se você quiser tentar soldar/bronzear cobre para aço inoxidável com o seu soldador Tig Tom Spisak III tem alguns bons conselhos. Ele diz: “Qualquer pessoa com alguma experiência em Tig deve ser capaz de fazer esta ligação usar fio de bronze de silicone que está prontamente disponível na sua loja local de fornecimento de soldagem. “A imagem acima mostra um Tom de soldadura feito entre uma ponteira de aço inoxidável tri-clamp e um tubo de cobre.

O que você vai precisar para soldar/bronzear cobre e aço inoxidável :

• Tig Welder
• Argon Gas
• 1/16″ Vareta de bronze de silicone
• Cabeça do eletrodo de tungstênio pontiagudo

Tig Welding Procedure:

• Passo 1: Limpe todas as peças a serem soldadas/bronzeadas com um pedaço de Emory ou palha de aço.
• Passo 2: Montar as peças certificando-se de que encaixam bem juntas. Grampo, se necessário.
• Step 3: Ligue o gás Argon, coloque o soldador Tig em DC e
  33 pps com um eléctrodo de tungsténio pontiagudo.

li>Step 4 : Concentre o seu calor no cobre, adicione lentamente o material da haste de enchimento à piscina enquanto arrasta a sua piscina para o aço inoxidável
ferrule. Você não quer derreter o aço inox aqui, caso contrário você terá rachaduras estruturais, como mencionado acima.

• Passo 5 : Uma vez terminada a soldadura verifique se existem imperfeições limpando a zona com uma escova de arame, verifique também se existem fugas. Se você construir um imóvel como eu sou, você vai querer ter certeza de que não há vazamentos.

Aqui está um vídeo que demonstra a soldadura Tig/branqueamento de cobre em aço inoxidável.

Cobre e Aço Inoxidável podem ser Brasados ou Soldados juntos ?

Sim>Cobre e aço inoxidável podem ser facilmente soldados ou soldados juntos usando um material de enchimento que normalmente contém estanho e prata . Ao contrário da soldagem em que derretemos os dois metais juntos, a brasagem ou soldagem utiliza um material de enchimento para unir as duas partes sem fundi-las. A temperatura distingue a brasagem da soldagem, onde a brasagem requer tipicamente aquecimento acima de 450°C/840°F para unir as peças usando o bastão de brasagem. A soldagem é feita a temperaturas abaixo de 450°C/840°F usando solda. Ambos os materiais de enchimento contêm prata, quanto maior o conteúdo de prata maior o ponto de fusão e mais forte a ligação entre as peças. Assim, a brasagem produzirá uma ligação muito mais forte do que a soldagem.

Como soldar aço inoxidável ao cobre

Se você optar por soldar seus componentes juntos, uma solda de canalização comum contendo 95% de estanho 5% de Antimônio fará o trabalho muito bem. Você também pode usar o kit de solda Lincon Electric Stay-Bright com fluxo que é 95% de estanho e 5% de prata para obter melhores resultados. Ambas as soldas terão um ponto de fusão de 230°C /450°F e podem ser aquecidas com uma simples tocha de propano ou de gás Mapp. Você precisará limpar completamente ambas as peças e aplicar um revestimento de fluxo em todas as superfícies a serem soldadas. Eu gosto da pasta de fluxo branco Harris para este trabalho. O fluxo é importante porque dissolve os óxidos que se formam durante o processo de aquecimento e ajuda no fluxo da solda para dentro da junta, fornecendo um escudo contra o oxigênio no ar. Abaixo está um vídeo de soldagem de aço inoxidável ao cobre e depois testar a resistência da junta.

Eu decompus o processo de soldagem do cobre às conexões de aço inoxidável em um formato passo a passo abaixo que deve torná-lo super fácil de seguir. Se você vai soldar cobre ao cobre você pode estar interessado neste Guia de Como Soldar Cobre

Materiais Necessários para Soldar:

• Paute de gás Propano ou Mapp
• Solda de canalização contendo 95% de Estanho 5% Antimônio ou Kit de Solda de Solda Eléctrica Lincon Stay-Bright Com Fluxo que é 95% de Estanho e 5% de Prata é melhor
• Pasta de fluxo branco Harris ou fluxo equivalente, certifique-se de que é capaz de gravar aço inoxidável.
• Linha de aço ou pano emory

Procedimento de soldadura:

• Passo 1 : Limpe todas as peças a serem soldadas com um pedaço de lã de aço ou emory.
• Passo 2: Aplique pasta de fluxo branco nas superfícies a serem soldadas. É importante utilizar um fluxo adequado para o aço inoxidável, pois é necessário gravar a superfície para que a solda se possa colar correctamente. Você poderia usar
  Ácido muriático (hidroclorídrico), ácido fosfórico, fluxos de fluoro-borato e cloreto de zinco, tudo funcionará.
• Passo 3: Coloque as duas partes juntas e comece a aplicar calor com uma tocha de gás propano ou MAPP no cobre. Não aqueça diretamente o aço inoxidável. Quando a solda começar a derreter sobre o cobre, mova o calor para o aço inoxidável. Aqueça até que você veja a solda fluir para a junta. Depois remova a fonte de calor.
• Passo 4: Deixe a peça esfriar até aquecer e depois limpe o fluxo excessivo com água e sabão.
• Passo 5: Faça um teste de vazamento para verificar se a junta está totalmente selada.

Aqui estão mais alguns produtos recomendados pelos membros do grupo Home Disttilers of America Facebook:

• Stay-brite 8 1/8″ Silver Solder
• Harris SCLF16 Stay Clean Liquid Soldering Flux, 16 oz

Como Brasar Aço Inoxidável ao Cobre

Brazing copper will provide a stronger bond because of the high % of silver in the brazing rod. Mas também vai custar mais e requer o uso de uma tocha de acetileno ou de gás Mapp para derreter o bastão de brasagem. Você pode comprar varões de brasagem com percentagem variável de prata e varões com ou sem revestimento de fluxo. No meu caso eu recomendaria a utilização de um varão de brasagem com 45% de prata revestido de fluxo azul que tem uma temperatura de fusão de aproximadamente 600°C/ 1100°F para unir as peças de cobre e aço inoxidável. Se você precisar de maior resistência, você pode usar um bastão de brasagem de 56% de prata revestido com fluxo alaranjado. Você também vai querer aplicar Harris “Stay-Silv” fluxo de solda de prata ou um produto equivalente para limpar todas as peças antes da brasagem. Abaixo está um vídeo demonstrando como brasar cobre em aço inoxidável.

Dividi o processo de brasagem de cobre em conexões de aço inoxidável em um formato passo a passo abaixo. Antes de começar, é importante que você entenda que pode danificar a superfície do aço inoxidável ao superaquecê-la durante o processo de brasagem. O cromo é utilizado em aço inoxidável para evitar corrosão, quando você aquece o aço inoxidável entre
425-870 °C ( 800-1600 °F ) por longos períodos de tempo o cromo pode se difundir para longe da superfície e formar carbonetos de cromo, o que fará com que o aço não seja mais inoxidável. Deixando-o propenso à corrosão e rachaduras. Você pode evitar isso evitando o aquecimento excessivo das peças e o têmpera em água após 4 min de aquecimento.

Materiais necessários para a brasagem:

• Tochas de Acetileno ou Tocha a Gás Mapp
• Vareta de brasagem de 45% de fluxo de prata revestida a azul
• Lã de aço ou tecido de emory

Procedimento de brasagem:

• Passo 1: Limpar a superfície com palha de aço ou um pano Emory.
• Passo 2: Aplique Fluxo em ambas as superfícies a serem soldadas, certifique-se de que tem um fluxo capaz de gravar o aço inoxidável e que é destinado ao alto calor da brasagem (acima de 840 F) você não pode usar o fluxo típico da canalização aqui.
• Passo 3: Junte as peças e comece a aquecer o cobre num movimento circular, certificando-se de que o aquece uniformemente à volta do tubo. Quando a haste de brasagem começar a fluir, mova mais a tocha para o inoxidável, isto deverá atrair o enchimento para a junta entre as duas partes. O aço inoxidável transfere o calor mais lentamente do que o cobre para que não aqueça até à temperatura. É por isso que começamos a aquecer o cobre primeiro. Se estiver a soldar uma válvula que possa ser sensível à temperatura, envolva a válvula com um rad húmido para evitar que as partes interiores da válvula derretam.
• Passo 4: Deixe a peça arrefecer até estar quente ao toque e depois retire o fluxo com água e sabão antes de arrefecer completamente.
• Passo 5: Faça um teste de vazamento para verificar se a junta está totalmente selada.

Qual é a diferença entre o Varão de Brasagem com Fluxo Revestido vs. Varão de Brasagem com Prata Sem Revestimento?

Vamos falar das vantagens vs desvantagens do uso de varetas de brasagem com revestimento de fluxo vs varetas de brasagem não revestidas. A vantagem óbvia do uso de varetas de brasagem com revestimento a fluxo é a conveniência. Não precisamos de aplicar fluxo nas peças que estamos a brasar porque já está na haste e por isso não precisamos de comprar fluxo de solda de prata separadamente. A desvantagem com um bastão de brasagem com revestimento de fluxo é que é difícil controlar a quantidade de fluxo aplicada à nossa junta quando já está sobre o bastão e, pior ainda, se sobreaquecer a junta, o fluxo pode formar um vidro preto duro como uma película que é incrivelmente difícil de remover. Já ouvi argumentos de qualquer maneira, pessoalmente gosto mais das hastes revestidas de fluxo. Eu adoraria ouvir sua opinião aqui sobre qual método você prefere, me deixe um comentário no final do artigo.

Outros Recursos

Aqui estão mais alguns recursos sobre solda, solda de cobre e alambiques de construção que valem uma leitura.

• Homedistillers.org – How-to Solder SS Ferrule to Copper Pipe
• Facbook Group Discussion – Tips on Attaching Stainless Furrel To Copper Pipe.
• Soldadura do Cobre ao Aço Inoxidável
• Learntomoonshine.com – Construa o seu próprio Moonshine de Cobre