Os pontos de fusão, a condutividade térmica e as taxas de expansão do cobre e do alumínio são muito diferentes. Isso torna a brasagem entre eles tecnicamente desafiadora.
Diferenças na expansão térmica podem fazer com que as juntas enfraqueçam ou rachem com o tempo.
É por isso que escolher o metal de adição, o fluxo e a temperatura de brasagem corretos é fundamental para uma ligação forte e duradoura.
Por que escolher a brasagem para unir alumínio e cobre?
Na fabricação industrial, o alumínio e o cobre oferecem vantagens distintas. Mas devido às suas diferenças físicas, a soldagem direta entre eles é difícil. A brasagem tornou-se uma das maneiras mais eficientes e econômicas de unir esses dois metais.
- A brasagem cria uma ligação metalúrgica entre cobre e alumínio usando metal de adição, tornando-a ideal para unir metais diferentes com resistência confiável.
- Ele usa temperaturas mais baixas do que a soldagem por fusão, por isso não derrete os metais básicos - isso ajuda a preservar as propriedades do material e é mais seguro para peças sensíveis ao calor.
- A junta soldada tem alguma ductilidade, o que ajuda a absorver o estresse causado pelas diferentes taxas de expansão dos metais, reduzindo o risco de rachaduras ao longo do tempo.
- A brasagem por indução oferece aquecimento rápido e localizado e alta automação, perfeito para produção contínua e de alto volume.
- Em comparação com os sistemas de cobre puro, as juntas de cobre-alumínio soldadas reduzem significativamente o custo e o peso, especialmente em sistemas HVAC, baterias e conjuntos elétricos onde a condutividade é importante.
- Também é ideal para colar barramentos de cobre-alumínio de paredes finas, frequentemente usados em módulos de bateria, barramentos e terminais de energia.
Dica: Embora a brasagem de alumínio em cobre seja econômica e adequada para produção em massa, a condutividade da junta é menor e não é ideal para ambientes corrosivos ou de alta tensão. O design inteligente e a proteção da superfície são essenciais para a confiabilidade a longo prazo.
Parâmetros-chave para brasagem de alumínio em cobre
- O metal de adição deve ter um ponto de fusão inferior ao cobre (1085 ° C) e ao alumínio (660 ° C). Ligas de enchimento com uma faixa de fusão de 450–600 °C, como alumínio-silício, são comumente usadas.
- As superfícies de cobre e alumínio devem ser completamente limpas de óxidos usando abrasão mecânica ou decapagem ácida e, em seguida, revestidas com um fluxo à base de fluoreto de amônio ou cloreto de amônio.
- Aqueça a junta até o ponto de fusão do enchimento com cuidado - evite superaquecer os metais básicos para evitar danos.
Como escolher o metal de adição certo para brasagem de alumínio em cobre
Escolher o metal de adição certo é fundamental ao soldar alumínio em cobre. Afeta diretamente a resistência da junta, condutividade, resistência à corrosão e estabilidade do processo.
Você precisa considerar o tipo de enchimento, ponto de fusão, capacidade de umedecimento, compatibilidade de fluxo e a aplicação específica.
| Tipo de liga de enchimento | Faixa de fusão | Características principais | Aplicações recomendadas |
| Ligas de alumínio-silício, por exemplo, Al-Si 12 (AA4047), AlSi10 | 577–585°C | Excelente fluxo e umedecimento; ajuda a evitar o superaquecimento do alumínio e reduz a interface-Al frágil | Trocadores de calor, barramentos finos de cobre, módulos de bateria |
| Ligas de zinco-alumínio, por exemplo, ZnAl15, ZnAl22 | 380–420°C | Boa condutividade, baixo custo, baixo ponto de fusão; As terras raras podem melhorar a resistência à corrosão | Conexões de baixa tensão, terminais de energia, ambientes úmidos |
| Super Liga Nº 1 | Acima de 600 ° C | Alta resistência da junta, excelente resistência à pressão e estabilidade | Sistemas de alta pressão, circuitos HVAC |
| Ligas de Sn-Zn | 198–260°C | Sem chumbo, ecologicamente correto, boa umectação, aparência semelhante ao alumínio | Eletrônica para juntas elétricas leves |
| Ligas Sn-Pb | 183–270°C | Desempenho comprovado, baixo custo, fácil de processar | Juntas gerais de baixa temperatura em ambientes não corrosivos |
| Enchimento revestido de estanho | 232°C | Baixo ponto de fusão, fácil de trabalhar | Linhas de sinal, pontos de amostragem de baixa tensão |
A Chalco oferece uma ampla gama de produtos de alumínio-silício, zinco-alumínio e fluxo para brasagem de alumínio em cobre - amplamente utilizados em trocadores de calor, módulos de bateria e conjuntos elétricos.Citação rápida
Haste de brasagem de alumínio para cobre
A haste de brasagem de alumínio para cobre da Chalco garante juntas fortes e confiáveis para HVAC e uso elétrico.
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Material de soldadura de alumínio da soldadura
Os materiais de brasagem de alumínio mais vendidos da Chalco incluem ligas de brasagem de alumínio revestidas e produtos de alumínio autofluxante.
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A haste de brasagem de alumínio AL 822 oferece excelente fluidez e desempenho de umedecimento.
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Anéis de brasagem
Fluxoo
Arame de solda
Etapas de preparação para brasagem de alumínio em cobre
Remoção de óxido
Use abrasão mecânica ou limpeza química (decapagem ácida) para remover óxidos e contaminantes de superfícies de alumínio e cobre. Isso garante o contato adequado de metal com metal.
Aplicação de fluxo
Aplique fluxo para melhorar a umectação e a ligação entre o metal de adição e os metais básicos. Também previne a reoxidação e ajuda a formar uma junta limpa e forte.
Limpeza de superfícies
Limpe completamente o alumínio e o cobre para remover sujeira, graxa e quaisquer óxidos restantes. Uma superfície limpa é a chave para uma brasagem eficaz.
Seleção de fonte de calor
Escolha entre aquecimento por chama (flexível, ideal para peças pequenas), aquecimento por resistência/indução (uniforme e eficiente para produção automatizada ou em lote) ou aquecimento em forno (para brasagem multiarticular simultânea).
Métodos e processos para brasagem de alumínio em cobre
Brasagem por chama
- Utiliza metal de adição de alumínio-silício (como Al-Si 12 / AA4047), ideal para peças pequenas e operações no local.
- Concentre a chama no lado do cobre para evitar o superaquecimento do alumínio.
- Vantagem: Rápido e eficiente para juntas leves, minimiza os danos ao alumínio.
Brasagem Super Alloy (Super Alloy No.1)
Usado na indústria de refrigeração para unir tubos de cobre e alumínio. Ele conta com um fluxo líquido especial e haste de brasagem para criar uma junta forte e durável que resiste a até 20.000 PSI.
- Pré-aqueça o tubo de cobre, aplique calor e fluxo e, em seguida, alimente o metal de adição.
- Vantagem: Altamente confiável e resistente à pressão, perfeito para sistemas HVAC.
Soldagem por fricção
Não é necessário metal de adição. Preparação mínima das articulações. As superfícies de alumínio e cobre são unidas pelo calor gerado através do atrito rotacional.
Soldagem por explosão
O cobre e o alumínio são ligados por uma força explosiva de alta pressão que funde os metais na interface.
Método de ligação da liga
Durante a brasagem, uma camada controlada de liga de alumínio-cobre se forma na junta. Uma luva de aço inoxidável pode ser adicionada para reforçar a estrutura.
Oferecemos uma gama completa de soluções de união de cobre-alumínio, incluindo arame de brasagem Al-Si, hastes Super Alloy, peças de solda por fricção e tecnologia de ligação por explosão.
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A Chalco oferece uma solução completa de alumínio revestido de cobre, cobrindo uma gama completa de produtos, incluindo placas, tiras, fios e barramentos.
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Fio de alumínio revestido de cobre CCA
Combina a alta condutividade do cobre com a natureza leve do alumínio. Amplamente utilizado em telecomunicações, cabos e fiação eletrônica.
Contate-nos agoraBarramento de alumínio revestido de cobre CCA
Oferece excelente condutividade e peso reduzido. Ideal para transmissão de alta corrente em novos sistemas de energia e equipamentos elétricos.
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Placa de alumínio folheada de cobre
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Contate-nos agoraTira de alumínio folheada de cobre
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Aplicações de brasagem de alumínio em cobre
HVAC e Refrigeração
A brasagem de alumínio em cobre é amplamente utilizada na união de trocadores de calor e tubulação do sistema de refrigeração - para unidades externas, condensadores, evaporadores e muito mais.
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Automotivo e aeroespacial
Ideal para produzir peças leves e de alto desempenho, como linhas de combustível, radiadores e módulos de ar condicionado.
Contate-nos agoraElétrica & Construção
Desempenha um papel vital na fabricação de componentes elétricos e peças estruturais - usadas em abas de fios, terminais de cabos e conexões mecânicas.
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Veículos elétricos e armazenamento de energia
À medida que os sistemas de armazenamento de energia EV, HEV, PHEV e energia crescem, também aumenta a demanda por conexões confiáveis entre cátodos de alumínio e ânodos de cobre.
Contate-nos agoraProblemas e soluções comuns na brasagem de alumínio para cobre
Ao aplicar técnicas de brasagem adequadas e controle de processo, você pode garantir juntas de cobre-alumínio fortes e confiáveis. Os principais fatores incluem a prevenção da corrosão galvânica, o controle da entrada de calor e a seleção dos materiais de enchimento corretos.
Superaquecendo a junta
O aquecimento excessivo pode causar difusão indesejada e levar a ligas de Al-de baixo ponto de fusão (por exemplo, Al-Cu33, derrete a 548 ° C), o que pode resultar em perfuração ou corrosão.
Solução: Evite o contato direto da chama com a junta. Use aquecimento indireto para derreter o metal de adição e remova a fonte de calor imediatamente assim que o fluxo começar.
Diferença do ponto de fusão entre alumínio e cobre
O alumínio derrete a cerca de 650 ° C, enquanto o cobre excede 1000 ° C. A transferência de calor do cobre para o alumínio pode fazer com que o alumínio derreta muito rapidamente e danifique sua estrutura.
Solução: Aponte a chama para o lado do cobre para concentrar o calor ali. Remova o calor assim que o alumínio estiver perto de derreter.
Umectação deficiente do metal de adição
A umectação e o fluxo fracos reduzem a integridade e a cobertura da junta.
Solução: Ajuste a temperatura ou a folga da junta. Use uma liga de enchimento com melhor desempenho de umedecimento para ambos os metais.
Porosidade na junta
Os poros podem comprometer a resistência e a vedação das articulações.
Solução: Mantenha o controle preciso da temperatura e reduza o aprisionamento de ar. Melhore o design da junta para uma melhor distribuição de enchimento.
Corrosão galvânica
O cobre e o alumínio têm diferentes potenciais eletroquímicos, que podem causar corrosão ao longo do tempo.
Solução: Aplique revestimentos anticorrosivos ou camadas de isolamento entre os metais para evitar reações eletroquímicas.
A Chalco oferece uma gama completa de materiais, suporte técnico e soluções para brasagem de alumínio para cobre.
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Segurança e melhores práticas para brasagem de alumínio em cobre
- Mantenha o espaço de trabalho bem ventilado para evitar a inalação de gases nocivos.
- Use luvas resistentes ao calor, óculos de segurança e roupas retardadoras de chamas.
- Use extração de fumaça ou trabalhe em uma área com fluxo de ar adequado.
- Equipe a área com extintores de incêndio (pó seco ou CO₂) e remova materiais inflamáveis. Forneça uma zona de resfriamento segura para ferramentas e peças quentes.
- Após a brasagem, limpe os resíduos de fluxo com água morna ou solventes. Inspecione as juntas quanto a rachaduras, vazios ou soldas frias.
- Aplique revestimento de níquel ou revestimentos resistentes à corrosão para evitar a corrosão galvânica entre cobre e alumínio.
Guia do usuário: dicas práticas e perspectivas futuras para brasagem de alumínio em cobre
Na prática, os usuários devem seguir técnicas comprovadas: limpar e desoxidar completamente as superfícies, selecionar metais de enchimento compatíveis, como ligas de Al-Si ou Zn-Al, e apontar a chama para o lado do cobre para evitar o superaquecimento do alumínio.
Sempre siga as diretrizes de proteção pessoal e garanta a ventilação adequada para manter a segurança e a qualidade da solda.
Para melhorar as habilidades de brasagem, os usuários devem praticar em materiais de sucata, usar ferramentas e materiais apropriados e buscar orientação de profissionais experientes.
Mantenha-se atualizado com as inovações do setor, como ligas de baixa temperatura e sistemas de brasagem automatizados, que podem melhorar muito a consistência e a qualidade das juntas.
Dominar o processo de brasagem leva tempo, refinamento e experiência prática. Para fabricantes e engenheiros que buscam alta confiabilidade e desempenho do produto, dominar a brasagem de alumínio para cobre é um passo fundamental para a vantagem competitiva.