Soldagem de tubos de cobre: análise passo a passo dos trabalhos e exemplos práticos

Os artesãos domésticos se esforçam para realizar trabalhos de construção e reparo por conta própria, o que não só permite economizar o orçamento familiar, mas também ter certeza absoluta de um resultado de qualidade. Por isso, eles precisam dominar novas metodologias e tecnologias – como a soldagem de tubos de cobre.

Vamos explicar como é feita a montagem e as conexões das tubulações de cobre. Aqui você aprenderá quais materiais e ferramentas serão necessários para o executor. Habilidades úteis até mesmo no dia a dia permitirão montar tubulações com excelentes características de desempenho.

Soldagem de cobre: por que vale a pena aprender isso

Tubulações de cobre são raramente utilizadas na prática. A razão para isso é o custo bastante elevado dos materiais. No entanto, as tubulações de cobre são consideradas as melhores.

Este metal supera todos os outros materiais em resistência térmica, flexibilidade e durabilidade. Tubulações de cobre para aquecimento após a montagem podem ser embutidas em concreto, escondidas em paredes, etc. Durante o uso, nada acontecerá com elas.

As tubulações de cobre são consideradas as melhores, pois sua vida útil é comparável à vida útil do edifício onde estão instaladas.

Isso deve ser levado em consideração ao escolher o material para aquecimento ou encanamento. Considerando o uso a longo prazo, os custos mais elevados são totalmente recuperáveis. Além das excelentes características de desempenho do cobre, ele é bastante simples de instalar. As 'histórias assustadoras' sobre as dificuldades da soldagem são na maioria das vezes exageradas.

O cobre é bastante fácil de soldar. Sua superfície não requer o uso de agentes agressivos na limpeza. Muitos metais de baixo ponto de fusão têm alta adesão a ele, o que simplifica a escolha da solda.

Fluxos caros para cobre não são necessários, pois durante a fusão do metal não ocorrem reações violentas com oxigênio. Durante a soldagem, o tubo não se deforma, sua forma e dimensões permanecem inalteradas. A junta resultante pode ser dessoldada se necessário.

Métodos de soldagem de peças de cobre

A soldagem é considerada o método ideal para conectar peças de cobre. Durante o processo, a solda derretida preenche uma pequena lacuna entre os elementos, formando assim uma conexão confiável.

Os dois métodos mais comuns para obter tais conexões são a soldagem capilar de alta temperatura e a de baixa temperatura. Vamos analisar suas diferenças.

Características das conexões de alta temperatura

Neste caso, o processo de conexão dos elementos de cobre ocorre a temperaturas superiores a +450 graus. Como solda, são escolhidas composições à base de metais bastante refratários: prata ou cobre.

Eles proporcionam uma costura resistente, resistente a danos mecânicos e altas temperaturas. Essa conexão é chamada de solda forte.

No processo de soldagem capilar de alta temperatura, a temperatura ultrapassa 450°C, para formar a conexão é usada solda refratária BAg ou BCuP.

A característica da chamada solda forte é o recozimento do metal, o que leva ao seu amolecimento. Portanto, para minimizar a perda das propriedades de resistência do cobre, o resfriamento da costura finalizada deve ser feito apenas naturalmente, sem usar sopro artificial ou mergulhar a peça em água fria.

A conexão forte é usada para tubos com diâmetro de 12 a 159 mm. A soldagem de alta temperatura é usada para conectar tubos de gás.

Na hidráulica, ela é usada no processo de montagem de tubulações para a união monolítica de peças cujo diâmetro excede 28 mm. Além disso, tal conexão é utilizada nos casos em que a temperatura do líquido que circula nos tubos pode ultrapassar +120 graus.

A soldagem de alta temperatura também é aplicada na montagem de sistemas de aquecimento. Sua vantagem é a possibilidade de instalar uma derivação de um sistema previamente montado sem a necessidade de desmontá-lo previamente.

Soldagem de baixa temperatura em detalhes

Soldagem macia ou de baixa temperatura é a união de peças de cobre na qual é utilizada uma temperatura abaixo de +450°C. Como solda, neste caso, são escolhidos metais macios de baixo ponto de fusão, como estanho ou chumbo.

A largura da junta formada por essa soldagem pode variar de 7 a 50 mm. A conexão resultante é chamada de macia. Ela é menos resistente do que a dura, porém possui uma série de vantagens significativas.

No processo de soldagem de baixa temperatura, forma-se a chamada conexão macia. Ela é menos resistente do que a dura, portanto não pode ser utilizada na união de tubos de gás.

A principal diferença é que, no processo de soldagem, não ocorre o recozimento do metal. Consequentemente, sua resistência permanece a mesma.

Além disso, a temperatura durante a soldagem de baixa temperatura não é tão alta quanto na soldagem de alta temperatura. Portanto, ela é considerada mais segura. As chamadas conexões macias são usadas para montagem de tubos de pequeno diâmetro: de 6 a 108 mm.

Na hidráulica, as conexões de baixa temperatura de tubos de cobre são utilizadas para a montagem de tubulações de água e redes de aquecimento, desde que a temperatura do líquido que circula nelas seja inferior a +130 graus. Para tubulações de gás, o uso desse tipo de conexão é estritamente proibido.

O que será necessário no processo?

Para realizar conexões de qualidade, serão necessários materiais e ferramentas especiais. Antes de tudo, para tratar a superfície previamente limpa das peças, será necessário fluxo. Ele remove os óxidos da base, melhora a fluidez da solda fundida e reduz a tensão superficial.

Além disso, também será necessário solda para trabalhar com cobre. Para soldagem de alta temperatura, escolhe-se um material que não contenha chumbo. Na embalagem deve haver a inscrição 'lead free' ou 'sem chumbo'.

Para soldagem de baixa temperatura, escolhe-se uma solda de baixo ponto de fusão, que pode conter estanho, cobre, bismuto, prata. A solda de baixa temperatura é produzida na forma de fio de 3 mm.

O fluxo é selecionado com base no tipo de soldagem. No mercado, é possível encontrar uma ampla variedade desses compostos em embalagens práticas com um pincel especial.

Para o trabalho, serão necessárias ferramentas. Antes de tudo, cortador de tubos. Com ele, será possível cortar peças no tamanho desejado. É importante escolher uma ferramenta de alta qualidade para que o material macio, que é o cobre, não se deforme.

Também será necessário um removedor de rebarbas para eliminar as rebarbas. Caso contrário, será impossível encaixar uma peça na outra. Para limpar a superfície interna dos tubos, também se usa uma escova ou um limpador de tubos.

Outra ferramenta necessária é o expansor de tubos. Com ele, será possível aumentar o diâmetro de uma das peças a serem conectadas, o que será necessário, pois os tubos têm a mesma seção.

Para aquecer os elementos de cobre, usam-se diferentes ferramentas. Na maioria das vezes, para soldagem a baixa temperatura, escolhe-se um maçarico a gás, que possui uma chama direcionada estreita.

O equipamento a gás, neste caso, funciona com um cilindro de mistura de propano e butano ou com butano puro. Uma dessas recargas é suficiente para 3 a 4 centenas de juntas.

O aparelho funciona de forma eficiente; ao aquecer com o maçarico, o tubo aquece em poucos segundos. A soldagem a alta temperatura é realizada com misturas de gases propano-oxigênio ou acetileno-ar.

Além disso, a soldagem pode ser realizada com um ferro de solda elétrico especial, projetado para trabalhar com peças de cobre. O dispositivo é capaz de trabalhar tanto com solda forte quanto com solda macia. O ferro de solda é conectado à rede elétrica e usado onde não é possível trabalhar com fogo aberto. O dispositivo é equipado com alicates de pressão e eletrodos removíveis.

Além dessas ferramentas, para a instalação do encanamento serão necessários um marcador ou lápis, fita métrica, martelo e nível de construção.

Tecnologia de soldagem de peças de cobre

Após preparar as ferramentas e materiais, pode-se iniciar o processo de soldagem. Realizamos todas as operações na seguinte sequência:

Cortamos a peça no comprimento necessário

Para cortar tubos de cobre, podem ser utilizadas diversas ferramentas. A mais comum é o cortador de tubos manual. Para obter um corte reto, segure o tubo sempre perpendicular à ferramenta.

Prenda a peça entre o rolo e a lâmina e gire o cortador ao redor dela. Não se esqueça de apertar o parafuso de ajuste aproximadamente um terço de volta após cada rotação. Ao usar o cortador de tubos, o corte será reto, apenas com rebarbas no interior do tubo.

É melhor cortar as peças com o cortador de tubos. É importante que a ferramenta seja de qualidade, caso contrário, não será possível evitar a deformação do tubo de cobre.

Mas com isso, o diâmetro da peça diminuirá ligeiramente, o que não é desejável. Para evitar a deformação da peça, pode-se cortá-la com uma serra. Porém, neste caso, surgirão muitas rebarbas que precisarão ser removidas, e será necessário usar um gabarito para reduzir a inclinação do corte.

O amassamento ou ovalização do corte do tubo causará consequências desagradáveis, pois certamente alterará o tamanho da folga de montagem. Seu valor deve estar entre 0,02-0,4 mm. Se a folga for menor, a solda não conseguirá penetrar. Se a folga aumentar, o efeito capilar não se manifestará.

O resultado do corte deve ser uma peça com extremidade estritamente cilíndrica e com o mínimo de inclinação. Remova as rebarbas da peça, limpe a superfície interna com uma escova e desengordure. Corte o segundo fragmento do tubo da mesma forma. Pegue um alargador de tubos e, com a ajuda de um martelo, aumente o diâmetro do segundo tubo.

A limpeza de qualidade dos tubos a serem unidos é obrigatória. No interior da peça não devem permanecer rebarbas ou marcas que impeçam o movimento do fluido.

Verifique como as peças se encaixam uma na outra e meça o tamanho da folga de montagem resultante. Ela deve corresponder exatamente ao padrão. Limpe e desengordure a segunda peça. Execute a operação em toda a seção transversal do tubo, lembrando que o comprimento da junção deve ser igual ao diâmetro da peça.

Aplicamos o fluxo na superfície do tubo

De acordo com as regras da tecnologia de brasagem de tubos de cobre, é necessário aplicar uma camada de fluxo nas peças. Pegue o composto e, com um pincel, aplique-o cuidadosamente na superfície externa do tubo que ficará dentro da junção.

Execute a operação com muito cuidado. Tente usar a quantidade mínima de solução e distribua-a completamente pela peça. Não deve haver excesso de fluxo na superfície.

Conectamos as peças antes da soldagem

Assim que o fluxo for aplicado nas peças, você precisa conectá-las. Isso deve ser feito rapidamente para que partículas de sujeira não atinjam a superfície úmida. Se você estiver trabalhando com uma conexão ou um flange, realize a conexão completa dos elementos.

Para isso, gire-os até o fim. Durante a rotação, as peças não apenas se encaixam no lugar, mas o fluxo também se distribui uniformemente pela folga de montagem.

Para distribuir uniformemente o fluxo dentro das peças a serem conectadas, é necessário girá-las e inspecionar cuidadosamente a junção. Se aparecer excesso de fluxo na superfície do tubo, remova-o imediatamente com um pano limpo ou toalha de papel.

Não é permitido deixar fluxo na peça, pois é uma substância química agressiva.

A soldagem de uma torneira com fitting baseado em anel de compressão é realizada na seguinte ordem:

Formação da junta na soldagem de baixa temperatura

Ao realizar uma junção macia, é obrigatório usar solda de baixo ponto de fusão e fluxo de baixa temperatura. Para o aquecimento, você pode usar um maçarico a gás padrão ou de pequeno porte, abastecido com uma mistura de propano e ar, ou propano, butano e ar. Você também pode usar um ferro de solda elétrico especial.

Pegue o maçarico, ligue-o e direcione a chama para a junção dos tubos. O ponto de contato entre a chama e a peça deve ser movido constantemente. Isso é necessário para que os elementos aqueçam uniformemente. Pegue a solda e toque-a na folga de montagem de vez em quando. Quando estiver suficientemente aquecida, a solda começa a derreter.

A solda é aplicada na área de soldagem quando as peças estão suficientemente aquecidas para derretê-la com seu próprio calor.

Assim que isso acontecer, afaste o maçarico para permitir que a solda preencha completamente a folga capilar. Se a solda ainda não começou a derreter, continue aquecendo. Uma característica da soldagem de baixa temperatura é que a solda não é aquecida diretamente. Ela deve derreter com o calor dos elementos aquecidos da junção.

Depois que a solda preencher completamente a lacuna capilar, ela precisa esfriar, de preferência em condições naturais. É preciso lembrar que a junta macia resultante tem baixa resistência, portanto, é proibido tocá-la enquanto estiver quente.

Outro ponto importante. Durante o processo de soldagem, é extremamente importante não superaquecer o cobre. Caso contrário, o fluxo aplicado ao metal se destruirá e, consequentemente, não conseguirá dissolver e remover os óxidos, o que afetará negativamente a qualidade da junta.

Portanto, é recomendável usar fluxo com pó de solda. Quando a temperatura da peça for suficiente para aquecer a solda, o pó derreterá e será possível ver como gotículas do fundido brilham dentro do fluxo.

Se o uso de chama for inadmissível por algum motivo, são utilizados aparelhos de solda elétricos. Esse equipamento consiste em um conjunto de fonte de alimentação, alicates elétricos e ferro de solda.

O procedimento de aquecimento e subsequente formação da junta com ferro de solda não difere do descrito acima. A única nuance: pode levar menos tempo para aquecer completamente as peças do que com o aquecimento do maçarico.

Formação da solda na soldagem de alta temperatura

Nesse tipo de soldagem, também se utiliza um maçarico a gás para aquecer as peças. Ele é abastecido com uma mistura de propano e oxigênio ou acetileno e ar. Também é possível usar uma mistura de acetileno e oxigênio.

Os profissionais recomendam aquecer as peças de forma uniforme e rápida. Ou seja, o processo de aquecimento deve ser curto. O gás queimando no dispositivo deve produzir uma chama azul brilhante de baixa intensidade.

Para aquecer peças de cobre durante a soldagem, pode-se usar um ferro de solda elétrico especial com cabo confortável e ajuste da força de pressão.

Movemos suavemente o maçarico ao longo da futura junta para que o aquecimento seja o mais uniforme possível. Quando o cobre aquecer a aproximadamente 750°C, ele adquirirá uma cor vermelho-escura. Nesse momento, aplicamos a solda.

Para que ele aqueça melhor, pode-se aquecê-lo um pouco com o maçarico. Mas é preciso lembrar que a solda deve derreter pelo calor das peças aquecidas da junta, e não pelo maçarico. Idealmente, é necessário fornecer à junta um aquecimento mínimo, no qual a solda derreta imediatamente e preencha a folga de montagem na primeira tentativa.

Talvez não funcione de imediato, mas com a acumulação de experiência, o resultado melhorará. Após o preenchimento completo da folga com solda, deixamos a junta esfriar. Durante esse tempo, não é recomendado tocá-la. A costura resfriada é cuidadosamente limpa para remover os resíduos de fluxo.

Uma análise detalhada da tecnologia de soldagem de tubulações de cobre com maçarico a gás é apresentada no artigo, cujo conteúdo recomendamos que você conheça.

Técnicas de segurança na soldagem de tubos de cobre

Os mestres iniciantes se interessam em como soldar tubos de cobre corretamente, mas se esquecem da segurança. Isso não pode ser feito. É preciso entender que o cobre possui alta condutividade térmica, portanto, não se pode segurar as peças nas mãos sem qualquer proteção.

A imprudência e a falta de cuidado ao montar o tubo de cobre podem resultar em queimadura térmica. Elementos pequenos de até 0,3 m de comprimento devem ser pegados apenas com luvas de proteção ou segurados com alicates.

Cuidado também é necessário ao trabalhar com fluxo. É uma composição extremamente agressiva. Se durante a soldagem ele entrar em contato com a pele, deve-se parar imediatamente o trabalho e lavar o fluxo da pele com bastante água e sabão. Caso contrário, pode aparecer na pele não apenas uma queimadura térmica, mas também química.

Soldar peças de cobre deve ser feito com cuidado, seguindo todas as regras de segurança. Caso contrário, pode-se sofrer uma lesão – queimadura química ou térmica.

A roupa para o trabalho também deve ser escolhida corretamente. Tecidos sintéticos não são adequados de forma alguma. A fibra artificial é muito sensível a altas temperaturas. Ela derrete e pega fogo facilmente, portanto, para o trabalho, é melhor escolher roupas grossas de algodão natural.

Outro ponto importante. Ao aquecer as peças, o fluxo começa a queimar. Seus vapores são perigosos para o ser humano. Por esse motivo, o ambiente onde são realizados os trabalhos de soldagem de tubos de cobre deve ser bem ventilado.

Mestres experientes aconselham aqueles que estão soldando pela primeira vez a praticar primeiro em pedaços de tubo. A prática mostra que após três ou quatro conexões feitas por conta própria, já é possível iniciar a montagem do tubo. Além disso, é desejável montar o sistema no chão e só então começar a soldar.

O tubo pronto deve ser bem lavado com água quente limpa para remover a solda e o fluxo da parte interna das peças.

Principais erros cometidos na soldagem

O processo de soldagem de tubos de cobre é bastante simples, mas requer certa experiência. Iniciantes frequentemente cometem erros no trabalho.

Vejamos os principais:

• Presença de defeitos na superfície das peças a serem conectadas. Tais imperfeições podem aparecer durante o corte do tubo. Se a soldagem for feita sobre o defeito, a junta será frágil.
• Sujeira na área de conexão dos elementos. As peças após o corte e limpeza devem ser obrigatoriamente desengorduradas.
• Largura insuficiente da folga de montagem. Pelas regras, para peças com seção de 6 a 108 mm, as dimensões da folga devem ser de 7 a 50 mm.
• Aquecimento insuficiente das peças. Nesse caso, a solda não conseguirá se fundir adequadamente com a base. Essa junta se romperá facilmente mesmo com uma pequena carga.
• O fluxo não cobre toda a superfície do tubo. Os óxidos permanecem na superfície da peça, o que afeta negativamente a qualidade da junta.
• Superaquecimento da área de conexão. Leva à queima do fluxo e à formação de óxido e carepa. Como resultado, a qualidade da conexão piora drasticamente.
• Verificação da junta ainda quente. Antes de verificar a qualidade da solda, é preciso garantir que o tubo esfriou. Caso contrário, a conexão inevitavelmente se deformará e perderá resistência.
• Ignorar as regras de segurança. A soldagem é realizada em altas temperaturas e com o uso de produtos químicos agressivos. Roupas de proteção, máscara e luvas são obrigatórias.

Talvez seja difícil para um artesão iniciante determinar sozinho o grau de aquecimento das peças; então, vale a pena convidar um profissional e fazer as primeiras conexões sob a orientação dele.

Os métodos de construção de circuitos de aquecimento com tubos de cobre são apresentados no seguinte artigo, que recomendamos a leitura.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Você pode obter ainda mais informações interessantes sobre soldagem de tubos de cobre nos seguintes vídeos.

Vídeo #1. Características da soldagem de cobre em alta temperatura:

Vídeo #2. Como soldar corretamente conexões de cobre:

Vídeo #3. Quais são os tipos de fluxo para soldagem:

A soldagem caseira de tubos de cobre é uma habilidade útil que certamente será útil para o artesão doméstico. As tubulações de cobre duram muito tempo e sem problemas. Considerando o custo bastante elevado dessas peças, na montagem caseira é possível economizar significativamente e obter uma tubulação de alta qualidade a um preço bastante acessível.

Você tem experiência pessoal em conectar tubos de cobre por soldagem? Talvez você tenha conhecimento sobre os detalhes da execução dos trabalhos? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo, faça perguntas, compartilhe sua opinião e fotos sobre o tema do artigo.