La brasatura in forno sottovuoto è un metodo di brasatura relativamente nuovo, senza flussante e in condizioni di vuoto. Poiché la brasatura avviene in un ambiente sottovuoto, l'effetto dannoso dell'aria sul pezzo in lavorazione viene efficacemente eliminato, consentendo di eseguire la brasatura con successo senza l'utilizzo di flussante. Viene utilizzata principalmente per la brasatura di metalli e leghe difficili da brasare, come leghe di alluminio, leghe di titanio, superleghe, leghe refrattarie e ceramiche. Il giunto brasato risulta lucido e compatto, con buone proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione. Le apparecchiature per la brasatura sottovuoto non vengono generalmente utilizzate per la saldatura ad ago di acciaio al carbonio e acciaio basso legato.
L'attrezzatura per la brasatura in forno sottovuoto è composta principalmente dal forno di brasatura sottovuoto e dal sistema di vuoto. Esistono due tipi di forni di brasatura sottovuoto: a focolare caldo e a focolare freddo. Entrambi i tipi di forno possono essere riscaldati a gas naturale o elettricamente. Possono essere progettati con struttura a montaggio laterale, a montaggio inferiore o a montaggio superiore (tipo Kang), e il sistema di vuoto può essere universale.
Il sistema del vuoto comprende principalmente un'unità per il vuoto, una tubazione per il vuoto, una valvola per il vuoto, ecc. L'unità per il vuoto è solitamente composta da una pompa meccanica a palette rotative e una pompa a diffusione d'olio. La sola pompa meccanica può raggiungere un livello di vuoto inferiore a 1,35 × 10⁻¹ Pa. Per ottenere un vuoto elevato, è necessario utilizzare contemporaneamente la pompa a diffusione d'olio, che può raggiungere un livello di vuoto pari a 1,35 × 10⁻⁴ Pa. La pressione del gas nel sistema viene misurata con un manometro a vuoto.
La brasatura in forno sottovuoto è una brasatura che avviene in un forno o in una camera di brasatura con aria aspirata. È particolarmente adatta per la brasatura di giunti grandi e continui. È inoltre indicata per la giunzione di alcuni metalli speciali, tra cui titanio, zirconio, niobio, molibdeno e tantalio. Tuttavia, la brasatura sottovuoto presenta anche i seguenti svantaggi:
① In condizioni di vuoto, il metallo tende a volatilizzarsi facilmente, pertanto la brasatura sottovuoto non deve essere utilizzata per la saldatura di elementi volatili del metallo base e della lega saldante. Se necessario, è opportuno adottare procedure complesse.
② La brasatura sottovuoto è sensibile alla rugosità superficiale, alla qualità dell'assemblaggio e alla tolleranza di accoppiamento delle parti brasate, e richiede un ambiente di lavoro e un livello teorico degli operatori molto elevati.
③ Le apparecchiature per il vuoto sono complesse, richiedono un ingente investimento iniziale e comportano elevati costi di manutenzione.
Come si esegue quindi il processo di brasatura in un forno a vuoto? Quando si esegue la brasatura in un forno a vuoto, inserire il pezzo da saldare nel forno (o nel contenitore di brasatura), chiudere lo sportello del forno (o il coperchio del contenitore di brasatura) e creare il vuoto preliminare prima del riscaldamento. Avviare prima la pompa meccanica, ruotare la valvola di controllo dopo che il grado di vuoto ha raggiunto 1,35 Pa, chiudere il percorso diretto tra la pompa meccanica e il forno di brasatura, collegare la tubazione al forno di brasatura tramite la pompa a diffusione, operare entro un tempo limitato affidandosi alla pompa meccanica e alla pompa a diffusione, portare il forno di brasatura al grado di vuoto richiesto e quindi avviare il riscaldamento elettrico.
Durante l'intero processo di riscaldamento e aumento della temperatura, l'unità di vuoto deve funzionare ininterrottamente per mantenere il grado di vuoto nel forno, compensare le perdite d'aria nelle varie interfacce tra il sistema di vuoto e il forno di brasatura, il rilascio di gas e vapore acqueo assorbiti dalle pareti del forno, dai dispositivi di fissaggio e dalle saldature, e la volatilizzazione del metallo e dell'ossido, in modo da ridurre la caduta d'aria effettiva. Esistono due tipi di brasatura sottovuoto: brasatura ad alto vuoto e brasatura a vuoto parziale (vuoto medio). La brasatura ad alto vuoto è particolarmente adatta per la brasatura di metalli di base il cui ossido è difficile da decomporre (come le superleghe a base di nichel). La brasatura a vuoto parziale viene utilizzata nei casi in cui il metallo di base o la lega saldante volatilizzano alle temperature di brasatura e in condizioni di alto vuoto.
Quando è necessario adottare precauzioni speciali per garantire un'elevata purezza, prima della brasatura a secco con idrogeno si deve ricorrere al metodo di purificazione sottovuoto. Analogamente, l'utilizzo di idrogeno secco o di un metodo di purificazione con gas inerte prima del pompaggio del vuoto contribuirà a ottenere risultati migliori nella brasatura ad alto vuoto.
Data di pubblicazione: 7 maggio 2022