14 Brasagem1

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Brasagem
•Fundamentos
•Equipamentos
•Consumíveis
•Técnica operatória
•Aplicações Industriais
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Fundamentos
O termo brasagem abrange um grupo de 
processos de união que produz a coalescência
dos metais pelo aquecimento a uma 
temperatura adequada e pelo uso de metal de 
adição que tem um ponto de fusão abaixo da 
temperatura “solidus” do metal de base.
Na brasagem, diferentemente da soldagem, o 
metal de base nunca é levado à fusão. Se o 
ponto de fusão do metal de adição é superior a 
450oC o processo é dito “brasagem forte” 
(“brazing”) e, em caso contrário, é dito 
“brasagem fraca” (“soldering”).
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Fundamentos
Na brasagem o metal de adição preenche a 
junta por ação capilar. Assim, para realização 
de uma junta brasada com boa qualidade, é 
necessário que haja um perfeito molhamento 
das faces a serem unidas pelo metal de adição 
fundido
Para isto, é imprescindível que as superfícies 
do metal de base estejam completamente 
isentas de óxidos, graxas, etc. A limpeza 
normalmente é feita por meios químicos ou 
mecânicos. Durante o aquecimento os metais 
precisam ser protegidos por um fluxo ou uma 
atmosfera adequada.
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Fundamentos
Os fluxos usados se fundem a temperaturas 
inferiores à temperatura de fusão do metal de 
adição e atuam sobre as superfícies a serem 
unidas e áreas próximas, dissolvendo as 
camadas de óxido eventualmente formadas 
após a limpeza, permitindo assim que o metal 
de adição possa fluir livremente sobre as 
superfícies a serem unidas e aderir ao metal 
da base. 
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Fundamentos
A brasagem pode ser feita em atmosfera 
ativa, inerte ou sob vácuo. O uso de 
atmosferas protetoras elimina a necessidade 
de limpeza após a operação, para eliminar da 
junta os materiais corrosivos dos fluxos.
As juntas brasadas são preenchidas por 
capilaridade e para isto é necessário um 
controle rígido da distância de separação 
entre as peças. Se o espaçamento entre elas 
for muito pequeno, o preenchimento da junta é 
muito lento e pode ser apenas parcial. 
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Fundamentos
Espaçamentos exagerados também podem 
levar a tempos de preenchimento muito longos 
e à formação de bolhas de gás ou de inclusões 
de fluxo e óxidos.
A ligação entre metal de adição e metal de 
base se dá por difusão, com a formação de 
ligas intermetálicas na interface entre estes 
materiais.
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Fundamentos
Os processos de brasagem podem ser 
classificados de acordo com os métodos de 
aquecimento usados. Em termos industriais, os 
mais importantes são a brasagem por chama, 
em forno, por indução, por resistência, por 
imersão e por infra-vermelho.
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Fundamentos
Na brasagem por chama, o aquecimento é feito 
por uma ou mais tochas. Dependendo da 
temperatura e da quantidade de calor 
requeridos, o gás combustível pode ser o 
acetileno, propano, gás de rua, etc. O metal de 
adição pode ser colocado previamente na junta 
ou alimentado manualmente, como na soldagem 
a gás. Para este processo, o uso de fluxo é 
essencial.
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Fundamentos
A brasagem em forno é muito usada quando o 
metal de adição pode ser colocado 
previamente na junta. Este processo é 
aplicável geralmente em produção em série e 
em grande escala. A proteção é feita por 
fluxo, por atmosfera controlada ou a vácuo.
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Fundamentos
Na brasagem por indução, o calor é obtido por 
uma corrente induzida nas peças a unir. Estas 
peças são colocadas no interior de uma bobina, 
na qual circula uma corrente alternada. É 
necessário um cuidadoso projeto da junta e da 
bobina para se garantir que as superfícies a 
serem brasadas atinjam ao mesmo tempo a 
temperatura de trabalho. O metal de adição é 
normalmente colocado com antecedência na 
junta e a proteção é feita por fluxo.
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Fundamentos
Na brasagem por resistência, o calor é obtido 
por efeito Joule. O metal de adição também é 
colocado previamente na junta e a proteção é 
feita por fluxo ou atmosfera adequada.
A brasagem por imersão pode ser feita de em 
banho químico ou em metal fundido. No 
processo com imersão em banho químico, o 
metal de adição é colocado previamente na 
junta e o conjunto é imerso em um banho de 
sal fundido, aquecido por resistência elétrica.
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Fundamentos
A proteção pode ser feita pelo próprio banho 
ou pelo uso de fluxo.
Na brasagem por imersão em metal fundido, as 
partes a serem unidas são imersas em um 
banho fundido do metal de adição, contido em 
um recipiente adequado.
A brasagem por infravermelho é um processo 
que utiliza o calor emitido por fontes de 
radiação infravermelha, em geral lâmpadas.
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Fundamentos
Um processo de união que se assemelha à 
brasagem é a solda-brasagem (“braze
welding”), que difere da primeira pelo desenho 
da junta e pela forma de deposição do metal 
de adição, que são semelhantes ao que ocorre 
na soldagem. A temperatura de fusão do metal 
de adição é superior a 450oC. A solda-
brasagem pode ser realizada com chama, em 
forno e a arco. Quando o aquecimento é a arco 
pode-se utilizar os processos GTAW e GMAW. 
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Fundamentos
Um processo de solda-brasagem que tem sido 
muito usado recentemente é o “MIG-Brazing”. 
Este processo reúne características da 
brasagem e da soldagem MIG (GMAW). Nele o 
arco elétrico é utilizado como fonte de calor. 
A transferência de metal pode ser do tipo 
spray, curto circuito ou pulsada. Como o aporte 
térmico é relativamente baixo e os efeitos 
térmicos são mínimos, o processo tem sido 
largamente utilizado na união de chapas 
galvanizadas, em vários ramos industriais, em 
situações em que é fundamental preservar as 
características da camada de zinco.
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Equipamentos
O equipamento usado para brasagem varia, 
dependendo do método de aquecimento 
utilizado.
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Equipamentos
Para a brasagem em forno são usados fornos a 
gás, a óleo ou elétricos, sendo este último o 
tipo preferido. Os fornos devem permitir um 
bom controle de temperatura e ter uma 
distribuição homogênea de calor em seu 
interior. Os fornos podem ainda ser contínuos 
ou intermitentes e terem atmosfera 
controlada ou operarem com vácuo.
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Equipamentos
O equipamento para brasagem por indução 
consiste de uma fonte de energia elétrica e de 
uma bobina de indução. A corrente elétrica 
empregada é alternada, com freqüência entre 
60 e 450.000Hz. As freqüências mais usadas 
são 10kHz, obtida de um motor-gerador e 
entre 350 e 450kHz, obtidas em geradores de 
faísca. A bobina é geralmente refrigerada a 
água e deve ter uma forma que permita 
envolver as peças a serem brasadas.
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Equipamentos
Existem dois tipos de equipamento para 
brasagem por resistência. O primeiro se 
assemelha ao equipamento usado na soldagem 
por resistência e suas características 
dependem da dimensão, forma e material das 
peças a brasar. A proteção pode ser feita por 
fluxo ou atmosfera controlada. O segundo 
utiliza eletrodos de carvão, algumas vêzes
chamado de brasagem a arco. O aquecimento é 
obtido pela passagem de uma corrente elétrica 
pelo eletrodo de carvão e pelas peças.
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Equipamentos
A brasagem por imersão em metal fundido 
normalmente é feita para peças pequenas. O 
metal fundido fica em um cadinho aquecido, 
que tem um tamanho adequado. O método de 
aquecimento deve garantir que o banho líquido 
e as peças fiquem a uma temperatura superior 
à temperatura de brasagem. Na brasagem por 
imersão em banho químico o aquecimento pode 
ser feito por resistência elétrica ou por umatocha.
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Equipamentos
Na brasagem por infravermelho são usadas 
lâmpadas de quartzo de alta intensidade. Estas 
lâmpadas são capazes de liberar até 5.000W 
de energia radiante. Normalmente são 
empregados refletores para a concentração da 
radiação sobre a região a ser brasada.
A solda-brasagem é feita com equipamentos 
similares aos usados na soldagem a gás. Em 
alguns casos é necessário o uso de pré-
aquecimento. Para MIG-Brazing, os equipa-
mentos são semelhantes aos utilizados no 
processo de soldagem MIG (GMAW) 
convencional. 
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Equipamentos
A brasagem fraca pode ser feita com os 
mesmos tipos de equipamento usados na 
brasagem forte. Entretanto, o equipamento 
mais simples e de uso mais corrente é o “ferro 
de solda”, geralmente de cobre, com 
aquecimento por resistência elétrica ou por 
chama.
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Consumíveis
A escolha de um metal de adição para uma 
determinada operação de brasagem é crítica 
para se obter uma junta com características 
adequadas a uma dada aplicação. Esta escolha 
é feita em função do metal de base, do método 
de aquecimento, do desenho da junta e da 
proteção. Além disso, o metal de adição deve 
ter uma temperatura de fusão adequada, boa 
molhabilidade, boa fluidez e propriedades 
mecânicas compatíveis com a aplicação.
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Consumíveis
Uma característica importante das ligas para 
brasagem é o seu intervalo de fusão. Metais 
puros e ligas eutéticas possuem temperaturas 
de fusão bem definidas. Já as demais ligas 
apresentam intervalos de fusão, isto é, as 
fases líquida e sólida coexistem numa 
determinada faixa de temperatura. A linha 
“solidus” é definida pelas mais altas 
temperaturas em que a liga é completamente 
sólida e a linha “liquidus” é definida pelas mais 
baixas temperaturas em que a liga é 
completamente líquida. No intervalo de 
temperaturas entre estas duas linhas, o líquido 
e o sólido coexistem.
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Consumíveis
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Consumíveis
De modo geral, se utilizam ligas de curto 
intervalo de fusão para juntas curtas e ligas 
de amplo intervalo para juntas longas. Em 
juntas horizontais, a distância percorrida pelo 
material de adição durante a brasagem pode 
ser estimada por:
x é a distância brasada num tempo t, 
D é o espaçamento entre as peças, 
T é a tensão superficial do líquido e
µ é a viscosidade do metal líquido.
2/1)
3
( µtTDx =
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Consumíveis
A temperatura não aparece explicitamente na 
equação, mas influencia fortemente a 
viscosidade do líquido. Nota-se ainda que não 
há limite teórico para o comprimento da junta 
horizontal; o processo continua 
indefinidamente enquanto houver metal líquido 
de adição suficiente e a temperatura das 
peças for mantida elevada.
Para juntas verticais, por outro lado, existe um 
limite máximo para o comprimento da junta.
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Consumíveis
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Consumíveis
T é a tensão superficial,
R é a densidade do metal líquido,
g é a aceleração da gravidade e
D é o espaçamento entre as peças.
Este limite é atingido quando a pressão da 
coluna de líquido se iguala à pressão de 
Laplace, que é a força motriz do processo de 
capilaridade. 
gD
R
Tymáx 2. =
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Consumíveis
Outras considerações a serem feitas na 
escolha do metal de adição para brasagem são 
as possibilidades de interação entre metal de 
adição e metal de base, como formação de 
compostos, difusão e solubilização. Estas 
dependem fortemente do ciclo térmico de 
brasagem.
Os metais de adição para brasagem são 
classificados pela norma AWS A 5.8 
(Specification for Filler Metals for Brazing).
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Consumíveis
Os metais de adição a base de Ag são usados 
para a união de muitos metais ferrosos e não 
ferrosos, exceto Al e Mg. Podem ser 
empregados com todos os métodos de 
aquecimento.
Os metais a base de Ni são usados devido à 
sua boa resistência à corrosão e ao fato de que 
podem trabalhar a temperaturas até 980oC, 
em regime contínuo e são geralmente 
empregados em aços inoxidáveis das séries 
300 e 400, ligas de Ni e Co. Também podem 
ser usados na brasagem de aços-carbono, aços 
baixa-liga e cobre.
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Consumíveis
Ligas de Co são usadas para serviço a alta 
temperatura em metais de base também a 
base de Co. Atmosferas protetoras de alta 
qualidade são necessárias.
As ligas a base de Al-Si são adequadas à 
brasagem em forno e por imersão e, em certos 
casos, por chama.
Au e suas ligas são usados para a brasagem de 
Fe, Ni e Co, quando a resistência à oxidação é 
necessária ou em aplicações em que 
componentes voláteis são indesejáveis. 
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Consumíveis
As ligas de Cu e Cu-Zn são usadas na união de 
materiais ferrosos e não-ferrosos, em juntas 
sobrepostas ou de topo, com os diferentes 
métodos de aquecimento. A resistência à 
corrosão destas ligas é geralmente inadequada 
para juntas de Cu, bronze-silício, ligas de Ni e 
aços inoxidáveis. CU puro é usado com metais 
ferrosos, níquel e ligas Cu-P são usadas 
principalmente com o Cu e suas ligas. Sua 
resistência à corrosão é satisfatória, exceto 
em atmosferas sulfurosas em temperaturas 
elevadas. Elas podem ser usadas com todos os 
métodos de aquecimento.
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Consumíveis
Metais de adição a base de Mg são adequados 
para brasagem por chama, em forno ou por 
imersão de ligas de magnésio, resultando em 
juntas com boa resistência a corrosão. Podem 
ainda ser usadas com outros materiais.
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Consumíveis
BAlSiAl e ligas
BMg(a)Mg e ligas
BAg, 
BAu, 
BCuP, 
RBCuZn
(a)(a)Cobre e ligas
BAg, BAu, 
BCu, BNi, 
RBCuZn
BAg, 
BAu, 
RBCuZn
(a)BAlSi
Aço 
carbono e 
baixa liga
BAg, BNi, 
RBCuZn
BAg, 
RBCuZn
BAg, 
BAu, 
RBCuZn
(a)(a)Ferro fundido
BAg, BAu, 
BCu, Bni
BAg, 
BAu, 
BCu, BNi
BAg, BAu, 
BCu, BNi
BAg, 
BAu(a)BAlSi
Aço 
inoxidável
BAg, 
BAu, 
BCu, BNi
BAg, BAu, 
BCu, BNi
BAg, 
BCu, 
RBCuZn
BAg, BAu, 
BCu, BNi, 
RBCuZn
BAg, 
BAu, 
RBCuZn
(a)(a)Níquel e ligas
BAg, BAu, 
BCu, BNi, 
RBCuZn
BAg, 
BAu, 
BCu, BNi, 
RBCuZn
BAg, BAu, 
RCu, BNi
BAg, 
BAu, 
RBCuZn, 
BNi
BAg, BAu, 
BCu, BNi, 
RBCuZn
BAg, 
BAu, 
RBCuZn, 
BNi
(a)(a)Aço ferramenta
Aço 
ferramenta
Níquel e 
ligas
Aço 
inoxidável
Ferro 
fundido
Aço carbono 
e baixa liga
Cobre e 
ligas
Magnésio 
e ligas
Alumínio 
e ligas
Metal
base
(a) Não recomendado mas técnicas especiais podem ser utilizadas em alguns casos.
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Consumíveis
A brasagem é um processo atrativo na 
montagem de conjuntos em metais refratários, 
em particular, para seções finas. Os metais de 
adição usados para metais refratários têm 
temperatura de fusão na faixa de 650 a 
2095oC. Metais de adição como AgCuZn, CuP e 
Cu são usados para brasagem de tungstênio, 
em aplicações onde é necessário um bom 
contato elétrico. Metais de adição a base de 
Ta e Nb são usados para aplicações em que a 
temperatura de serviço é elevada. 
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Consumíveis
Uma boa variedade de metais de adição está 
disponível para a brasagem de molibdênio, com 
intervalo de fusão na mesma faixa dos usados 
para tungstênio. Outros materiais de adição 
são também disponíveis para união de nióbio e 
tântalo.
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Consumíveis
Os metais de adição para soldabrasagem são, 
geralmente, a base de Cu e Zn. A junta solda-
brasada pode estar sujeita à corrosão 
galvânica em certos ambientes e o metal de 
adição pode ser menos resistente que o metal 
de base em certas soluções químicas.
Os metais de adição para brasagemfraca são 
dos tipos Sn-Zn, Sn-Pb, Sn-Ag, Sn-Sb, Sn-I, 
Zn-Al e Cd-Ag.
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Consumíveis
A interação dos metais com o ambiente 
depende do metal e das condições ambientes, 
particularmente da temperatura, podendo 
ocorrer a formação de óxidos e nitretos, que 
são prejudiciais ao processo de brasagem e ao 
desempenho da junta.
Os fluxos de brasagem precisam permanecer 
em contato com a área a ser brasada para 
impedir a formação de óxidos e facilitar a 
remoção de camadas já existentes. 
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Consumíveis
A viscosidade do fluxo na temperatura de 
operação é uma característica importante para 
que o metal de adição consiga expulsar o fluxo 
da junta, preenchendo-a.
Outra propriedade importante é a tensão 
superficial do fluxo, que também afeta a 
molhabilidade do metal de base e o 
deslocamento do metal de adição dentro da 
junta.
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Consumíveis
De modo geral, os constituintes de fluxos para 
brasagem são cloretos, fluoretos, fluoboratos, 
boratos, bórax, ácido bórico, agentes 
umectantes e água. A maioria dos fluxos 
usados é uma combinação de alguns destes 
constituintes, misturados numa proporção 
adequada para produzir bons resultados numa 
dada situação.
Na maioria dos trabalhos, o fluxo é aplicado na 
peça sob a forma de uma pasta, embora em 
algumas aplicações um fluxo volátil pode ser 
introduzido com o gás da chama. 
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Consumíveis
Não existe um único fluxo aplicável a todas as 
situações. Os fluxos são classificados pela 
AWS em grupos, dependendo do seu 
desempenho em um certo tipo de metal de 
base, numa determinada faixa de temperatura.
Alguns metais de adição são autofluxantes em 
certas ligas. Por exemplo, o Cu3P do cobre-
fósforo age como fluxo quando usado em cobre 
e suas ligas. Entretanto, como este efeito 
fluxante ocorre apenas quando o metal de 
adição está líquido, pode ocorrer a oxidação 
das peças durante o aquecimento e 
resfriamento da junta brasada. 
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Consumíveis
Pasta595-870BAg e BCuPAlumínio-BronzeFB4
Pó, pasta e 
líquido565-1205
BAg, BCuP, BCu, 
BNi, BAu, 
RBCuZn
Aço carbono 
e aço 
inoxidável
FB3
Pó480-620BMgLigas de MgFB2
Pó540-615BAlSiLigas de AlFB1
Forma de 
fornecimento
Faixa de temperatura 
recomendada (oC)
Metal de adição 
recomendado
Metal de 
base
Classe 
AWS
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Consumíveis
Atmosferas controladas também podem ser 
usadas para prevenir a formação de óxidos. 
Esta técnica é usada principalmente na 
brasagem em forno, mas pode também ser 
empregada na brasagem por indução ou por 
resistência. Diversas combinações de gases, 
fluxos sólidos ou líquidos e vácuo podem ser 
usadas.
B
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Consumíveis
Devido a sua utilização na união de chapas 
galvanizadas, os metais de adição indicados 
para o MIG-Brazing são arames de bronze, 
ligas Cu-Si e ligas Al-Bronze. O gás de 
proteção mais utilizado é o argônio, mas na 
brasagem com arames de liga Cu-Si poderão 
ser utilizadas misturas empobrecidas de 
oxigênio e gás carbônico. Este último contribui 
para um arco mais estável. No MIG-Brazing
não se utilizam fluxos. 
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Técnica Operatória
Para se produzir uma junta brasada com 
qualidade aceitável, além das técnicas normais 
de limpeza, brasagem propriamente dita e 
limpeza final, o projeto da junta é 
fundamental.
A seleção do tipo de junta e de seus detalhes 
para uma dada aplicação depende da 
composição do metal de base, do metal de 
adição, das condições de serviço, do processo 
de brasagem, da quantidade de peças, do 
método de aplicação do metal de adição e do 
fluxo a ser usado, entre outros.
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Técnica Operatória
Apenas dois tipos de junta são usados em 
brasagem: juntas sobrepostas e juntas de 
topo. Algumas variações destes dois tipos 
podem ser empregadas, para aumentar a área 
da junta. Deve-se lembrar que juntas 
sobrepostas são usadas preferencialmente, 
sempre que possível, para melhorar a 
resistência.
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Técnica Operatória
B
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Técnica Operatória
O espaçamento entre as peças pode ter 
grande influência sobre as características 
mecânicas da junta, independentemente do 
tipo de solicitação e do desenho desta. A 
variação da resistência ao cisalhamento de uma 
junta de aço de baixo carbono brasada com 
BAg-1 e a variação da resistência à tração com 
o espaçamento entre as peças, nas mesmas 
condições, é mostrada de modo esquemático a 
seguir.
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Técnica Operatória
B
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Técnica Operatória
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Técnica Operatória
Espaçamentos recomendados à temperatura de brasagem.
0,15 – 0,61
0,03 – 0,12
0,05 – 0,12
0,05 – 0,12
0,00 – 0,05
0,05 – 0,12
0,10 – 0,25
0,05 – 0,12
BAlSi
BCuP
BAg
BAu
BCu
RBCuZn
BMg
BNi
Espaçamento da junta 
(mm)
Metal de 
adição
B
ra
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Técnica Operatória
O espaçamento entre as peças pode variar em 
função da temperatura considerada. Em metais 
similares, de massas aproximadamente iguais, 
o espaçamento medido à temperatura 
ambiente é aproximadamente igual ao 
espaçamento na temperatura de brasagem. 
Entretanto, na brasagem de metais 
dissimilares, com diferentes coeficientes de 
expansão térmica (ou diferentes massas), este 
espaçamento pode variar bastante na 
temperatura de brasagem, em relação ao 
espaçamento à temperatura ambiente. 
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Técnica Operatória
Após uma limpeza adequada da superfície a ser 
brasada, faz-se a aplicação do fluxo. Fluxos na 
forma de pasta ou líquidos são aplicados 
diretamente sobre a junta. Fluxos em pó são 
borrifados sobre a junta ou colocados no metal 
de adição, na forma de revestimento deste. Em 
geral isto é feito pelo aquecimento e mergulho 
da vareta em um recipiente contendo o fluxo.
B
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Técnica Operatória
As peças devem ser imediatamente 
posicionadas após a aplicação do fluxo, antes 
que este tenha tempo de “secar”. O método 
mais econômico de se fazer isto é pela ação de 
seu próprio peso. Muitas vezes, o uso de 
posicionadores é necessário para manter um 
alinhamento e um espaçamento adequados. Os 
posicionadores devem ser colocados o mais 
longe possível da região a ser brasada e devem 
ter a menor área de contato possível com as 
peças, a fim de minimizar as perdas de calor 
por condução.
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B
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Técnica Operatória
Na brasagem por chama, os posicionadores
devem permitir o acesso da tocha e a 
alimentação do metal de adição. Na brasagem
em forno, os fixadores não devem possuir 
constituintes voláteis, para não interferir com 
a atmosfera protetora, se for o caso. Na 
brasagem por indução, os fixadores são 
cerâmicos, para evitar a introdução de 
materiais estranhos no campo de indução da 
bobina.
B
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Técnica Operatória
Independentemente do processo de brasagem, 
o fluxo deve ser removido da junta após a 
operação, em geral por água quente. Em alguns 
casos é necessário o uso de agentes químicos 
para isto. Áreas oxidadas durante o processo 
podem ser recondicionadas por meios químicos 
ou mecânicos. 
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Aplicações
A brasagem forte, fraca e a soldabrasagem
têm hoje uma grande faixa de aplicações 
industriais, sendo as principais: junção de 
metais dissimilares, união de peças de pequena 
espessura, que poderiam se deformar 
excessivamente se fossem soldadas, união de 
materiais tratados termicamente, para evitar 
perda do tratamento, união metal-cerâmica, 
etc. O MIG-Brazing tem sua grande aplicação 
a união de chapas galvanizadas e mais 
recentemente chapas finas de aço inoxidável.