PT2830821T

PT2830821T - Método para juntar partes de metal

Info

Publication number: PT2830821T
Application number: PT137156378T
Authority: PT
Inventors: Sjödin Per; Walter Kristian
Original assignee: Alfa Laval Corp Ab
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-03-01
Also published as: NZ629346A; JP6317323B2; PH12014502127A1; KR20140129272A; CL2014002566A1; JP6198811B2; PH12014502127B1; MY172129A; SI2830818T1; EP2830821A1; CN104302439A; RU2585888C2; US20150086776A1; CN104302440A; US9694435B2; CA2864189C; CA2868633A1; KR20170005892A; KR20140121891A; PH12014502120B1

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO PARA JUNTAR PARTES DE METAL

Campo Técnico A invenção refere-se a um método para juntar uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal utilizando uma composição depressora de fusão. A invenção também se refere à composição depressora de fusão e aos produtos que compreendem as partes de metal unidas. Técnica Anterior

Atualmente, existem diferentes métodos de junção para juntar partes de metal (objetos de metal ou peças de trabalho em metal) que são feitas de elementos metálicos, cujos elementos metálicos incluem vários metais elementares, bem como várias ligas metálicas. As partes de metal em questão têm, em virtude dos elementos ou ligas metálicas de que são feitas, uma temperatura de fusão de pelo menos 1100 °C, o que significa que as partes de metal não podem ser feitas de, por exemplo, cobre puro, alumínio puro ou de várias ligas baseadas em alumínio. Alguns exemplos de metal de que as partes de metal podem ser feitas são tipicamente ligas baseadas em ferro, níquel e cobalto.

Um método comum para juntar tais partes de metal é a solda que é um método onde o metal na parte de metal com ou sem material adicional é fundido, isto é, é formado um produto molde por fusão e subsequente re-solidificação.

Outro método de junção é brasagem que é um processo de união de metal onde um metal preenchidor é primeiro aplicado em pelo menos uma de duas partes de metal a serem unidas e depois aquecidas acima do seu ponto de fusão e distribuídas entre as partes de metal por ação capilar. O metal preenchidor é trazido acima da sua temperatura de fusão, tipicamente sob proteção por uma atmosfera adequada. 0 metal preenchidor depois flui sobre as partes de metal em direção a pontos de contacto onde forma juntas .

Em geral, na brasagem, é aplicado um metal preenchidor em contacto com um intervalo ou desobstrução entre as partes de metal a serem unidas. Durante o processo de aquecimento, o metal preenchidor derrete e preenche o intervalo a ser unido. No processo de brasagem existem três estádios principais onde o primeiro estádio é designado o estádio físico. 0 estádio físico inclui humedecimento e fluxo do metal preenchidor. 0 segundo estádio ocorre normalmente a uma dada temperatura de união. Durante este estádio existe interação sólido-líquido, que é acompanhada de transferência substancial de massa. Um pequeno volume das partes de metal que junta imediatamente o metal preenchidor líquido ou se dissolve ou é reagido com o metal preenchidor neste estádio. Ao mesmo tempo, uma pequena quantidade de elementos das fases líquidas penetra nas partes de metal sólidas. Esta redistribuição de componentes na área da junta resulta em alterações à composição do metal preenchidor, e, por vezes, no despoletar da solidificação do metal preenchidor. 0 último estádio, que se sobrepõe com o segundo, caracteriza-se pela formação da microestrutura da junta final e progride durante a solidificação e arrefecimento da junta. 0 volume das partes de metal que juntam o metal preenchidor líquido é muito pequeno, isto é, a junta é formada, em maior medida, pelo metal preenchidor. Em geral, na brasagem, pelo menos 95 % do metal na junta vem do metal preenchidor. Um exemplo de uma técnica de brasagem é encontrado no documento de patente W02008&060225.

Outro método de juntar duas partes de metal (materiais parentais) é ligação por difusão de fase transiente líquida (ligação FTL) onde a difusão ocorre quando um elemento depressor de ponto de fusão de uma intercamada se move para a treliça e limites do grão das partes de metal à temperatura de ligação. Processos de difusão de estado sólido conduzem depois a uma alteração da composição na interface da ligação e a intercamada dissimilar derrete a uma temperatura mais baixa do que os materiais parentais. Assim, uma camada fina de líquido espalha-se ao longo da interface para formar uma junta a uma temperatura inferior ao ponto de fusão de qualquer uma das partes de metal. Uma redução na temperatura de ligação conduz a solidificação do fundido e esta fase pode subsequentemente ser difundida para as partes de metal mantendo-se a temperatura de ligação durante um período de tempo. Métodos de junção, tais como solda, brasagem e ligação FTL juntam com sucesso partes de metal. Contudo, a solda tem as suas limitações, uma vez que pode ser muito cara ou mesmo impossível de criar um grande número de juntas quando são difíceis de aceder. A brasagem também tem as suas limitações, por exemplo, dado que por vezes é difícil de aplicar ou mesmo determinar de forma adequada um metal preenchidor mais adequado. A ligação FTL é vantajosa quando se trata de juntar material diferente, mas tem as suas limitações. Por exemplo, é frequentemente difícil encontrar uma intercamada adequada e o método não é muito adequado para criar uma junta onde intervalos grandes são para serem preenchidos ou quando se pretende formar uma junta relativamente grande.

Assim, muitos fatores estão envolvidos no momento da seleção de determinado método de união. Fatores que também são cruciais são custo, produtividade, segurança, velocidade do processo e propriedades da junta que unes as partes de metal, bem como propriedades das próprias partes de metal após a união. Apesar dos métodos supramencionados terem as suas vantagens, existe ainda uma necessidade de utilizar um método de união como um complemento aos presentes métodos, em particular se fatores como custo, produtividade, segurança e velocidade do processo são para serem tidos em consideração.

Sumário É um objeto da invenção melhorar as técnicas anteriores e a técnica anterior. Em particular, é um objeto providenciar um método para juntar partes de metal (peças de trabalho em metal, isto é, peças de trabalho ou objetos que são feitos de metal) de uma forma simples e fiável enquanto ainda produz uma junta forte entre as partes de metal.

Para resolver estes objetos, é providenciado um método para juntar uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal. 0 método é utilizado para partes de metal que têm uma temperatura solidus acima dos 1100 °C. 0 método compreende: aplicar uma composição depressora de fusão numa superfície da primeira parte de metal, compreendendo a composição depressora de fusão um componente depressor de fusão que compreende pelo menos 25 %peso em boro e silício para diminuir uma temperatura de fusão da primeira parte de metal, e opcionalmente, um componente ligante para facilitar a aplicação da composição depressora de fusão na superfície; contactar a segunda parte de metal com a composição depressora de fusão num ponto de contacto em dita superfície; aquecer a primeira e segunda partes de metal a uma temperatura acima dos 1100 °C, fundindo, assim, dita superfície da primeira parte de metal de tal forma que uma camada de superfície da primeira parte de metal funde e, juntamente com o componente depressor de fusão, forma uma camada de metal fundida (derretida) que está em contacto com a segunda parte de metal no ponto de contacto,- e permitindo a camada de metal fundida de solidificar, de tal maneira que é obtida uma junta no ponto de contacto. 0 metal nas partes de metal pode ter a forma de, por exemplo, ligas metálicas baseadas em ferro, níquel e cobalto, uma vez que tipicamente têm uma temperatura solidus acima dos 1100 °C. As partes de metal podem não ser de cobre puro, ligas baseadas em cobre, alumínio puro ou ligas baseadas em alumínio que não têm uma temperatura solidus acima dos 1100 °C. 0 metal na parte de metal ou mesmo a própria parte de metal pode ser referido como o "metal parental" ou "material parental". Neste contexto, uma liga "baseada em ferro" é uma liga onde ferro tem a maior percentagem por peso de todos os elementos na liga (%peso). A situação correspondente também se aplica a ligas baseadas em níquel, cobalto, crómio e alumínio.

Conforme indicado, a composição depressora de fusão compreende pelo menos um componente, que é o componente depressor de fusão. Opcionalmente, a composição depressora de fusão compreende um componente ligante. Todas as substâncias ou partes da composição depressora de fusão que contribuem para diminuir uma temperatura de fusão de pelo menos a primeira parte de metal são consideradas parte da componente depressor de fusão. Partes da composição depressora de fusão que não estão envolvidas na diminuição de uma temperatura de fusão de pelo menos a primeira parte de metal, mas em vez disso "ligam" a composição depressora de fusão, de maneira que forma, por exemplo, uma pasta, tinta ou pasta fluída, são consideradas parte da componente ligante. Obviamente, o componente depressor de fusão pode incluir outros componentes, tais como pequenas quantidades de metal preenchidor. Contudo, tal metal preenchidor pode não representar mais de 75 %peso do componente depressor de fusão, uma vez que pelo menos 25 %peso do componente depressor de fusão compreende boro e silício. Se um metal preenchidor é incluído na composição depressora de fusão, é sempre parte do componente depressor de fusão.

Neste contexto, "boro e silício" significa a soma de boro e silício no componente depressor de fusão, conforme calculada em %peso. Aqui, %peso significa a percentagem por peso que é determinada multiplicando a fração de massa por 100. Conforme é sabido, a fração de massa de uma substância num componente é a razão da concentração de massa dessa substância (densidade dessa substância no componente) para a densidade do componente. Assim, por exemplo, pelo menos 25 %peso em boro e silício significa que o peso total de boro e silício é pelo menos 25 g. numa amostra de lOOg de componente depressor de fusão. Obviamente, se um componente ligante está compreendido na composição depressora de fusão, então a %peso em boro e silício na composição depressora de fusão pode ser inferior a 25 %peso.

Contudo, pelo menos 25 %peso em boro e silício estão sempre presentes no componente depressor de fusão, que, conforme indicado, também inclui qualquer metal preenchidor que pode ser incluído, isto é, o metal preenchidor é sempre visto como parte da composição depressora de fusão. 0 "boro" inclui todo o boro no componente depressor de fusão, que inclui boro elementar, bem como boro num composto de boro. De forma correspondente, o "silício" inclui todo o silício no componente depressor de fusão, que inclui silício elementar, bem como silício num composto de silício. Assim, ambos boro e silício podem, no componente depressor de fusão, ser representados pelo boro e silício em vários compostos de boro e silício.

Obviamente, a composição depressora de fusão é muito diferente das substâncias de brasagem convencionais, uma vez que elas têm muito mais metal de preenchimento em relação a substâncias depressoras de fusão, como boro e silício. Em geral, substâncias de brasagem têm menos de 18 %peso em boro e silício. 0 método é vantajoso, porque o metal preenchidor pode ser reduzido ou mesmo excluído e porque pode ser aplicado para partes de metal que são feitas de materiais diferentes. Também pode ser utilizado dentro de uma ampla gama de aplicações, por exemplo, para juntar placas de transferência de calor ou quaisquer objetos de metal adequados que, de outra forma, são juntos por, por exemplo, solda ou brasagem convencional.

Obviamente, a composição depressora de fusão também pode ser aplicada na segunda parte de metal. 0 boro pode originar de qualquer de boro elementar e boro de um composto de boro selecionado de, pelo menos, qualquer um dos compostos seguintes: carboneto de boro, boreto de silício, boreto de níquel e boreto de ferro. 0 silício pode originar de qualquer silício elementar e silício de um composto de silício selecionado de, pelo menos, qualquer um dos compostos seguintes: carboneto de silício, boreto de silício e ferro-silício· 0 componente depressor de fusão pode compreender, pelo menos, 40 %peso em boro e silício, ou pode mesmo compreender pelo menos 85 %peso em boro e silício. Isto significa que se qualquer metal preenchidor está presente, está presente em quantidades inferiores a 60 %peso respetivamente inferiores a 15 %peso. 0 componente depressor de fusão pode até compreender pelo menos 95 %peso em boro e silício.

Boro pode constituir pelo menos 10 %peso do conteúdo em boro e silício do composto depressor de fusão. Isto significa que, quando o componente depressor de fusão compreende pelo menos 25 %peso em boro e silício, então o componente depressor de fusão compreendes pelo menos pelo menos 2,5 %peso em boro. Silício pode constituir pelo menos 55 %peso do conteúdo em boro e silício do composto depressor de fusão. 0 componente depressor de fusão pode compreender menos de 50 %peso de elementos metálicos ou menos de 10 %peso de elementos metálicos. Tais elementos metálicos correspondem ao "metal preenchidor" discutido anteriormente. Tais pequenas quantidades de elementos metálicos ou metal preenchidor diferenciam fortemente a composição depressora de fusão de, por exemplo, composições de brasagem conhecidas, uma vez que compreendem pelo menos 60 %peso de elementos metálicos. Aqui, "elementos metálicos" incluem, por exemplo, todos os metais de transição, que são os elementos no bloco d da tabela periódica, que inclui os grupos 3 a 12 na tabela periódica. Isto significa que, por exemplo, ferro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), crómio (Cr) e molibdénio (Mo) são "elementos metálicos. Elementos que não são "elementos metálicos" são os gases nobres, os halogéneos e os elementos seguintes: boro (B), carbono (C), silício (Si), nitrogénio (N) , fósforo (P) , arsénio (As) , oxigénio (0) , enxofre (S) , selénio (Se) e telúrio (Tu) . Deveria ser notado que, por exemplo, se o boro vem do composto boreto de níquel, então a parte níquel deste composto é um elemento metálico que está incluído nos elementos metálicos que numa modalidade deveria ser inferior a 50%peso e noutra modalidade inferior a 10%peso. A primeira parte de metal pode compreender uma espessura de 0,3 -0,6 mm ea aplicação da composição depressora de fusão pode depois compreender aplicar uma média de 0,02 - 0,12 mg boro e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal. A aplicação de uma média de 0,02 - 0,12 mg boro e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal inclui qualquer aplicação indireta através de, por exemplo, a segunda parte de metal, por exemplo, boro e silício que é transferido da segunda parte de metal para a primeira parte de metal. Assim, o boro e silício referidos aqui não podem ter sido necessariamente aplicados diretamente na primeira parte de metal, desde que ainda contribuam para a fusão da camada de superfície da primeira parte de metal. A primeira parte de metal pode compreender uma espessura de 0,6 -1,0 mm ea aplicação da composição depressora de fusão pode depois compreender aplicar uma média de 0,02 - 1,0 mg boro e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal. Tal como anteriormente, a aplicação também inclui "aplicação" indireta através da segunda parte de metal. A primeira parte de metal pode compreender uma espessura não superior a 1,0 mm e a aplicação da composição depressora de fusão pode depois compreender aplicar uma média de 0,02 -5,0 mg boro e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal. A superfície pode ter uma área que é superior a uma área definida pelo ponto de contacto em dita parte da superfície, de modo que o metal na camada de metal fundida flui para o ponto de contacto quando permite a formação da junta. Tal fluxo é tipicamente causado por ação capilar. A área da superfície pode ser pelo menos 10 vezes maior do que a área definida pelo ponto de contacto. A área da superfície pode ser ainda maior (ou o ponto de contacto relativamente mais pequeno) , tal como pelo menos 20 ou 30 vezes maior do que a área definida pelo ponto de contacto. A área da superfície refere-se à área da superfície a partir da qual o metal fundido flui para formar a junta. A área da superfície pode ser pelo menos 3 vezes maior do que uma área transversal da junta. A área da superfície pode ainda ser maior (ou a área transversal da junta relativamente mais pequena) , de modo que é pelo menos 6 ou 10 vezes maior do que a área definida pelo ponto de contacto. A área transversal da junta pode ser definida como a área transversal que a junta tem através de um plano que é paralelo à superfície onde o ponto de contacto está localizado, numa localização onde a junta tem a sua extensão mais pequena (área transversal). A junta pode compreender pelo menos 50 %peso ou pelo menos 85 %peso ou mesmo 100 %peso de metal (elemento metálico) que, antes do aquecimento, era parte de qualquer da primeira parte de metal e da segunda parte de metal. Isto é conseguido permitindo que o metal das partes de metal flua para o ponto de contacto e forme a junta. Uma junta que é formada desta forma é muito diferente de juntas que são formadas por brasagem, uma vez que tais juntas compreendem em geral pelo menos 90 %peso de metal que, antes da brasagem, eram parte de um metal preenchidor da substância de brasagem que foi utilizada para formar a junta.

Qualquer da primeira parte de metal e da segunda parte de metal pode compreender uma pluralidade de protrusões que se estendem para a outra parte de metal, de tal modo que, quando se contacta a segunda parte de metal com dita superfície, é formada uma pluralidade de ponto de contactos em dita superfície. Isto é tipicamente o caso quando as partes de metal têm a forma de placas corrugadas que são empilhadas e juntas para formar trocadores de energia térmica. A primeira parte de metal pode compreender qualquer um de:

0 anterior significa que a primeira parte de metal, e a segunda parte de metal também, pode ser feita de um grande número de ligas diferentes. Conforme pode ser observado, existem dez modalidades diferentes i) a x) do que a primeira parte de metal pode compreender. Obviamente, os exemplos anteriores são equilibrados com outros metais ou elementos, tão comuns na indústria.

De acordo com outro aspeto, é providenciado um produto que compreende uma primeira parte de metal que é unida a uma segunda parte de metal por uma junta. As partes de metal com uma temperatura solidus acima dos 1100 °C e a junta compreendem pelo menos 50 %peso de elementos metálicos que foram retirados de uma área que rodeia a junta e cuja área foi parte de qualquer uma da primeira parte de metal e da segunda parte de metal.

De acordo com outro aspeto, é providenciado um produto que compreende uma primeira parte de metal que é unida com uma segunda parte de metal de acordo com o método anterior ou qualquer uma das duas modalidades.

De acordo com outro aspeto, é providenciada uma composição depressora de fusão para, isto é, especificamente desenvolvida e configurada para, juntar uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal de acordo com o método anterior ou qualquer uma das duas modalidades, compreendendo a composição depressora de fusão i) um componente depressor de fusão que compreende pelo menos 2 5 %peso de boro e silício para diminuir uma temperatura de fusão, e ii) , opcionalmente, um componente ligante para facilitar a aplicação da composição depressora de fusão na primeira parte de metal.

Diferentes objetivos, funcionalidades, aspetos e vantagens do método, dos produtos e da composição depressora de fusão surgirão a partir da descrição detalhada seguinte, bem como dos desenhos.

Breve descrição dos desenhos

Modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos que a acompanham nos quais A Figura 1 é uma vista transversal de uma primeira e de uma segunda parte de metal onde uma composição depressora de fusão é aplicada no intermédio das partes, A Figura 2 mostra as partes de metal da Figura 1 durante aquecimento, A Figura 3 mostra as partes de metal da Figura 1 quando uma junta é formada, A Figura 4 é uma vista transversal de uma primeira e de uma segunda parte de metal onde uma composição depressora de fusão é aplicada no intermédio dose componentes e quando a segunda parte de metal se apoia na primeira parte de metal, A Figura 5 mostra as partes de metal da Figura 4 durante aquecimento, A Figura 6 mostra as partes de metal da Figura 4 quando uma junta é formada, A Figura 7 mostra partes de metal quando uma junta é formada e onde as partes foram pressionadas uma contra a outra durante a formação da junta, A Figura 8 é uma vista que corresponde à Figura 7, onde material de ambas partes de metal derreteram e formaram a junta, A Figura 9 corresponde à Figura 1 e mostra a distribuição de um ponto de contacto entre as partes de metal, A Figura 10 mostra uma área do ponto de contacto entre as partes de metal, A Figura 11 corresponde à Figura 3 e mostra a distribuição de uma junta entre as partes de metal, A Figura 12 mostra uma área transversal da junta, A Figura 13 mostra uma placa comprimida que é utilizada num número de exemplos que descreveram como duas partes de metal podem ser juntas, A Figura 14 é uma foto de uma secção transversal de uma junta entre a placa mostrada na Figura 13 e uma placa rasa, A Figura 15 mostra um diagrama onde uma largura de junta medida é representada graficamente como uma função da quantidade aplicada (g&3500mm2) de composição depressora de fusão, incluindo linhas de tendência, A Figura 16 mostra outro diagrama onde uma área da junta preenchida calculada baseada na largura medida é representada graficamente como uma função da quantidade aplicada (g&3500mm2) de composição depressora de fusão, incluindo linhas de tendência, A Figura 17 mostra outro diagrama onde a % de amostras testadas em relação a tênsil onde a junta foi mais forte ou a mesma que o material de placa é representada graficamente como uma função da quantidade aplicada (g&3500 mm2) de composição depressora de fusão, incluindo linhas de tendência, A Figura 18 mostra imagem de outras amostras teste que se tinham unido, e A Figura 19 é um fluxograma de um método para juntar uma primeira e segunda parte de metal.

Descrição detalhada A Figura 1 mostra uma primeira parte de metal 11 e uma segunda parte de metal 12 onde uma composição depressora de fusão 14 é arranjada numa superfície 15 da primeira parte de metal 11. A segunda parte de metal 12 é, num ponto de contacto 16, em contacto com a composição depressora de fusão 14 na superfície 15. Para a segunda parte de metal 12 ilustrada, uma primeira protrusão 28 está em contacto com a composição depressora de fusão 14 no ponto de contacto 16 enquanto que uma segunda protrusão 29 está em contacto com a composição depressora de fusão 14 noutro ponto de contacto 116 . A primeira parte de metal 11 é feita de um elemento metálico, tal como uma liga baseada em ferro. Mais exemplos de elementos metálicos adequados de que a primeira parte de metal 11 pode ser feita são dados abaixo. A segunda parte de metal 12 também é feita de um elemento metálico, que pode ser o mesmo elemento metálico de que a primeira parte de metal 11 é feita. Na Figura 1 a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 ainda não estão juntas. São utilizados cinco planos P1-P5 para descrever como a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 são juntas. 0 primeiro plano PI define a superfície da composição depressora de fusão 14. 0 segundo plano P2 define a superfície 15 da primeira parte de metal 11, que é uma superfície 15 "superior" da primeira parte de metal 11. Isto significa que a composição depressora de fusão 14 tem uma espessura que corresponde â distância entre o primeiro plano PI e o segundo plano P2 (a superfície 15) . Deveria ser notado que a espessura da composição depressora de fusão 14 é grandemente exagerada nas figuras ilustradas. A espessura real, isto é, a quantidade da composição depressora de fusão 14 na superfície 15, bem como a composição da composição depressora de fusão 14, é discutida em detalhe a seguir. 0 terceiro plano P3 define uma camada de superfície 21 da primeira parte de metal 11, onde a camada de superfície 21 se estende a partir da superfície 15 e para o terceiro plano P3 que está localizado na primeira parte de metal 11. Logo, a espessura da camada de superfície 21 corresponde à distância entre o segundo plano P2 (a superfície 15) e o terceiro plano P3 . 0 quarto plano P4 define uma superfície inferior da primeira parte de metal 11. A espessura da primeira parte de metal 11 corresponde à distância entre o segundo plano P2 e o quarto plano P4. A primeira parte de metal 11 também tem uma camada inferior 22, que é a parte da primeira parte de metal 11 que não incluir a camada de superfície 21 e que se estende a partir do terceiro plano P3 para o quarto plano P4 . 0 quinto plano P5 define uma linha de base da segunda parte de metal 12, onde a primeira protrusão 28 e segunda protrusão 29 projetam-se a partir da linha de base numa direção em direção à primeira parte de metal 11.

As formas ilustradas da primeira parte de metal 11 e da segunda parte de metal 12 são apenas formas exemplificativas e outras formas são igualmente concebíveis. Por exemplo, as partes de metal 11, 12 podem ter formas curvadas, de tal modo que os planos P1-P5 não têm a forma de superfícies bidimensionais rasas, mas, em vez disso, têm a forma de superfícies curvas. A Figura 2 mostra os componentes de metal 11, 12 quando são aquecidos a uma temperatura acima da qual a composição depressora de fusão 14 provoca a fusão da camada de superfície 21 e forma uma camada de metal fundida 210, mas a uma temperatura que é inferior à temperatura de fusão do material na primeira parte de metal 11 e na segunda parte de metal 12 . Em suma, quando se aquecem as partes de metal 11, 12, o boro e silício na composição depressora de fusão 14 difundem para a primeira parte de metal 11 e provocam a sua fusão a uma temperatura que é inferior à temperatura de fusão do material na primeira parte de metal 11 (e da segunda parte de metal 12) . A composição depressora de fusão 14 é aplicada na superfície 15 em quantidades que fazem com que a camada de superfície 21 derreta e se forma a camada de metal fundida 210. Logo, a quantidade da composição depressora de fusão 14 é escolhida para que o boro e silício se difundam apenas para a camada de superfície 21 (demasiado boro e silício podem derreter a primeira parte de metal 11 inteira). Quantidades adequadas da composição depressora de fusão 14 são descritas nos exemplos a seguir. 0 metal na camada de metal fundida 210 depois flui, tipicamente por ação capilar, em direção ao ponto de contacto 16 (e para outros, pontos de contacto semelhantes, tais como o ponto de contacto 116) . A Figura 3 mostra os componentes de metal 11, 12 quando toda a composição depressora de fusão 14 se difundiu para a primeira parte de metal 11 e quando o metal na camada de metal fundida 210 fluiu para o ponto de contacto 16 onde uma junta 25 se formou agora. A junta compreende agora metal que era previamente parte da primeira parte de metal 11. Conforme pode ser observado, a composição depressora de fusão 14 já não está presente na superfície 15 da primeira parte de metal 11, uma vez que se difundiu para a primeira parte de metal 11 e, tipicamente, em certa medida, para a segunda parte de metal 12. Uma vez que a junta 25 é formada a partir de metal da primeira parte de metal 11, a primeira parte de metal 11 é agora mais fina do que antes do aquecimento. Conforme pode ser observado, a primeira parte de metal 11 agora tem uma superfície superior 15' que não está localizada no segundo plano P2 . Em vez disso, a superfície superior está agora mais próxima do quarto plano P4. Em geral, nem todo o metal na camada de metal fundida 210 flui em direção ao ponto de contacto 16 para formar a junta 25, mas algum permanece como uma superfície superior da primeira parte de metal 11 e solidifica ali ao mesmo tempo que a junta 25 solidifica. A solidificação ocorre quando a temperatura é diminuída, mas também antes de uma redução da temperatura, por exemplo, porque o boro e silício na composição depressora de fusão difundem-se gradualmente para e misturam-se com o material da primeira parte de metal 11. 0 processo físico por trás da fusão do metal na primeira parte de metal 11, bem como a solidificação subsequente é semelhante ao processo de fusão e solidificação que ocorre durante a brasagem. Contudo, comparado com a brasagem convencional existe uma grande diferença dado que a composição depressora de fusão 14 não compreende ou compreende quantidades muito pequenas de metal preenchidor; em vez de utilizar um metal preenchidor para criar a junta 25, metal da primeira parte de metal 11 e, opcionalmente conforme será descrito, da segunda parte de metal 12, é utilizado para criar a junta 25.

As Figuras 4-5 correspondem às Figuras 1-3 com a diferença de que a segunda parte de metal 12 é pressionada para dentro da composição depressora de fusão 14 em tal medida que está basicamente em contacto com ou apoia-se na primeira parte de metal 11 (algumas pequenas quantidades da composição depressora de fusão 14 estão ainda tipicamente presentes entre as partes de metal 11, 12). A Figura 7 corresponde às Figuras 3 e 6 com a diferença de que a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 foram pressionadas uma contra a outra durante a formação da junta 25. Como um resultado, a segunda parte de metal 12 tem na localização da junta 2 5 "afundada" na camada de metal fundida 210 da primeira parte de metal 11. A Figura 8 corresponde à Figura 7, onde o material de ambas a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 derreteu e formou a junta 25. Na prática, isto é tipicamente o que acontece durante a formação da junta 25, especialmente se a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 são feitas do mesmo material, uma vez que a segunda parte de metal 12 também está em contacto com a composição depressora de fusão.

Antes do aquecimento, a segunda parte de metal 12 tem um contorno exterior definido pela linha L2. Durante o aquecimento, uma camada de superfície da segunda parte de metal 12 forma uma camada de superfície fundida, onde o metal desta camada flui para o ponto de contacto 16 e forma parte de uma junta 25 ali. A camada de superfície fundida da segunda parte de metal 12 é representada pela camada entre a linha L2 e a linha Ll, onde a linha LI define uma fronteira onde o metal da segunda parte de metal 12 não se fundiu.

Deveria ser notado que não existem fronteiras distintas reais entre o metal da primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 que é fundido, respetivamente não é derretido. Em vez disso, existe uma transição gradual de "fundido" para "não fundido". A Figura 9 corresponde à Figura 1 e mostra uma distribuição do ponto de contacto 16 entre a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12. A Figura 10 mostra as mesmas partes de metal 11, 12, mas de cima e no primeiro plano PI. A Figura 9 é uma vista transversal conforme visto ao longo da linha A-A na Figura 10.

Conforme pode ser observado, o ponto de contacto 16 tem uma distribuição sobre a composição depressora de fusão 14 na primeira parte de metal 11 que é significativamente superior a uma distribuição da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. A distribuição do ponto de contacto 16 tem uma área A2 que é significativamente inferior a uma área AI da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. A área AI compreende a área A2. A área AI estende-se entre duas linhas L3, L4 que estão localizadas num lado respetivo do ponto de contacto 16. A linha L3 está localizada entre o ponto de contacto 16 e o outro ponto de contacto 116, uma vez que o metal fundido da primeira parte de metal 11 em geral flui em direção ao ponto de contacto mais próximo. A área AI da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada é pelo menos 10 vezes superior à área A2 definida pelo ponto de contacto 16. A área AI pode ser definida como uma área da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada a e partir da qual o metal da área AI é retirado para formar a junta 25. A área A2 pode ser definida como a área do ponto de contacto 16, isto é, a área de contacto entre a composição depressora de fusão 14 e a segunda parte de metal 12, opcionalmente incluindo uma área de contacto (se alguma) entre a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 no ponto de contacto 16. A área AI é, em geral, pelo menos 10 vezes superior à área A2. A Figura 11 corresponde à Figura 3 e mostra uma área transversal A3 da junta 25. A área Al da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada é pelo menos 3 vezes superior à área transversal A3 da junta 25. A Figura 12 mostra as mesmas partes de metal 11, 12, mas de cima e no segundo plano P2 . A Figura 11 é uma vista transversal conforme vista ao longo da linha A-A na Figura 12.

Conforme pode ser observado, a junta 25 tem uma área transversal A3 que é significativamente inferior à área Al da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. Como anteriormente, a área Al pode ser definida como uma área da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada e a partir da qual o metal de área Al é retirado para formar a junta 25. A área transversal A3 da junta 25 pode ser definida como a área mais pequena que a junta 25 tem entre a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 . A área transversal A3 pode ter a forma de uma superfície curva. Obviamente, as áreas Al e A2 podem ter a forma de superfícies curvas, dependendo da forma respetiva da primeira parte de metal 11 e da segunda parte de metal 12.

Um número de experiências e exemplos são agora apresentados para descrever materiais adequados para a primeira parte de metal 11, a segunda parte de metal 12, a composição da composição depressora de fusão 14, que quantidades da composição depressora de fusão 14 deveriam ser utilizadas, temperaturas adequadas para o aquecimento, durante quanto tempo o aquecimento deveria ser feito, etc. Assim, os resultados destas experiências e exemplos são utilizados para entidades previamente descritas como a primeira parte de metal 11, a segunda parte de metal 12, a composição depressora de fusão 14, o ponto de contacto 16, a junta 25, etc., istoé, todas as entidades previamente descritas podem incorporar as funcionalidades relacionadas respetivamente descritas em conexão com as experiências e exemplos a seguir. No seguinte, a composição depressora de fusão é referida como uma "mistura". A parte de metal pode ser referida como "metal parental". A Figura 13 mostra uma placa 150 que é utilizada para exemplificar como duas partes de metal podem ser juntas , A placa 150 é uma placa circular, comprimida, que tem 42 mm de diâmetro, tem uma espessura de 0,4 mm e é feita de aço inoxidável tipo 316L (grau aço SAE). A placa comprimida 150 tem dois feixes comprimidos v e h, cada aproximadamente com 20 mm de comprimento. O feixe v representa o feixe esquerdo e o feixe h representa o feixe direito. 0 "v" e "h" são utilizados nos exemplos 5 e 9 a seguir. A Figura 14 mostra uma secção transversal de uma junta entre uma placa 150 do tipo mostrado na Figura 13 e uma placa rasa. Foi criada uma junta no ponto de contacto entre os feixes da placa 150 e a placa rasa. Para estimar a quantidade de metal que forma a junta, foram feitas as aproximações e cálculos seguintes.

Estimou-se que o volume no centro da junta é insignificante. Logo, o volume de metal criado para juntas sobre uma largura como a largura B (no exemplo 1,21 mm ou menos) , é definido como zero. Nos lados exteriores do feixe v, que tem uma distância de (X - B)&2, foi acumulado metal. Quando a mistura (composição depressora de fusão) é aplicada na placa rasa, as placas são mantidas juntas e as camadas de superfícies das placas aquecidas derretem-se e o metal na forma fundida é transportado por ação capilar para a área da junta de áreas vizinhas, formando, assim, volumes de metal que constituem a junta. É possível calcular uma área estimando que dois triângulos são formados em cada lado do centro da junta. 0 ângulo α no triângulo é medido para 28°. A largura total medida é X e a largura do centro é B. A área total A dos dois triângulos são, assim, A = 2 · ( ( (X - B) &2) · ( (X - B) &2) · tan (a) ) & 2 . Quando se mede B para 1,21 mm, então A = 2 · (((X - 1,21)&2) · ((X -1,21)&2) · tan (28)) & 2. 0 volume total criado de liga de brasagem, que fluiu para as fendas para formar a junta, seria a área vezes o comprimento dos dois feixes v, h. Alguma da liga de brasagem formada não flui para as fendas e é deixada na superfície onde a mistura é aplicada. A Figura 15 é um diagrama que mostra a largura medida como uma função de quantidades aplicada de diferentes modalidades da mistura (g&3500mm2, isto é, gramas por 3500 mm quadrados) com linhas de tendência. Os resultados dos testes são mostrados nos quadros 8 e 9 (ver Exemplo 5 a seguir) e na Figura 15. As linhas de tendência da Figura 3 são bases na função Y = K · X 0 L, onde Y é a área, K é a inclinação da linha, M a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante. Os resultados das larguras medidas e das áreas estimadas são ilustrados pela Figura 15. As quantidades aplicadas da mistura, ver quadros 8 e 9, foram de 0,06 g&3500 mm2 a 0,96 grama&3500 mm2, que correspondem a aproximadanaente de 0,017 mg&mm2 a 0,274 mg&mmz. A linha de tendência Y = K · X 0 L para a mistura (Bi medida, onde Y é a largura da junta, K é a inclinação da linha, X é a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante, ver Figura superfície 15 3. Assim, a largura da junta de brasagem é: Y (largura para A3.3) = 1,554 0 9,922 · (quantidadeapliçada da mistura A3.3) Y (largura para B2) = 0,626 0 10,807 · (quantidadeaplicada da mistura B2) Y (largura para Cl) = 0,537 0 8,342 - (quantidade plicada da mistura Cl) Y (largura para F0) = 0,632 0 7,456 · (quantidade plicada da mistura F0)

Conforme observado da Figura 15 misturas A3.3 das misturas A3.3, B2, Cl, DO.5, E0.3 e F0 originam a quantidade mais alta de liga de brasagem na junta como uma função da quantidade aplicada da mistura. A amostra F0 não originou quaisquer juntas substanciais abaixo dos 0,20 gramas por 3500 mm2. A Figura 16 mostra outro diagrama no qual é representada graficamente a área preenchida calculada da junta de brasagem com base na largura medida como uma função da quantidade aplicada da mistura (gramas&3500mm2) com linhas de tendência. A linha de tendência Y = K · X - L para a mistura foi medida, onde Y é a área, K é a inclinação da linha, X é a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante, ver a Figura 16. Para a Figura 16 a área da junta de brasagem é: Y (área para A3.3) = 4,361 · (quantidade aplicada da mistura A3.3) - 0,161 Y (área para B2) = 3,372 · (quantidade aplicada da mistura B2) - 0,318 Y (área para Cl) = 2,54 9 · (quantidade aplicada da mistura Cl) - 0,321 Y (área para F0) = 0,569 · (quantidade aplicada da mistura F0) - 0,093

Uma estimativa do volume criado com base no diagrama na Figura 16 para, por exemplo, uma quantidade de 0,18 gramas por 3500 mm2, excluindo a amostra F0, devido à "inexistência" de juntas de brasagem e a amostra D0.5 devido a poucos dados, origina um valor para as amostras para volume criado de liga de brasagem na junta entre as placas, ver o seguinte:

Volume (A3.3) = 0,63 · comprimento 40 (20 · 2) = 25,2 mm3 Volume (B2) = 0,30 · comprimento 40 (20 · 2) = 12,0 mm3 Volume (Cl) = 0,12 · comprimento 40 (20 · 2) = 4,8 mm3 Volume (E0.3) = 0,10 · comprimento 40 (20 · 2) = 4,0 mm3 A Figura 17 mostra outro diagrama no qual a % (percentagem) é a taxa de sucesso de experiências tênseis onde a junta foi mais forte ou a mesma que o material da placa como uma função da quantidade aplicada da mistura, isto é, gramas por 3500 mm2. Quando a placa foi mais forte do que a junta, resultando na fissão da junta, o resultado foi definido para zero. Para as amostras nas quais a junta foi mais forte do que o material da placa, a diferença nos resultados não foi estatisticamente significativa. A Figura 18 mostra uma amostra adicional de junção formando juntas através de uma mistura. A imagem mostra que existe uma junta formada entre as duas placas. A amostra é do Exemplo 10.

Exemplos

Nos exemplos seguintes são apresentados mais detalhes para ilustrar a invenção.

Os testes nestes exemplos foram feitos para investigar se silício, Si, era capaz de criar uma "liga de brasagem" quando o silício era aplicado na superfície de uma amostra teste de metal parental (isto é, numa parte de metal). Além disso, quantidades diferentes de boro, B, foram adicionadas para diminuir o ponto de fusão para a liga de brasagem. Boro também é utilizado para alterar o comportamento humidificante da liga de brasagem. Também foram investigadas as propriedades das misturas testadas. Nos exemplos %peso é percentagem por peso e atm% é percentagem de átomos. Aqui, "liga de brasagem" é referida como a liga formada quando o silício e boro provocam a fusão de uma parte do, ou camada do, metal parental (parte de metal). A "liga de brasagem" compreende, assim, a mistura e elementos metálicos do metal parental.

Se não é mencionado nada mais, as amostras teste do metal parental para todos os testes foram limpas por lavagem de pratos e com acetona antes das amostras das misturas de silício e boro serem adicionadas às amostras teste.

Exemplo 1 0 Exemplo 1 diz respeito à preparação de amostras de misturas de silício e boro a serem testadas. A amostra mistura N.° Cl foi preparada misturando 118,0 gramas de pó de silício cristalino tamanho de partícula 325 crivo, 99,5% (base de metal) 7440-21-3 de Alfa Aesar - Johns son Mat they Company, com 13,06 gramas de pó de boro cristalino tamanho de partícula 325 crivo, 98% (base de metal) 7440-42-8 de Alfa Aesar - Johnsson Matthey Company e 77,0 gramas de ligante Nicorobraz S-30 de Wall Colmonoy num Varimixer BEAR de Busch & Holm produzindo 208 gramas de pasta, ver amostra Cl. Todas as amostras teste foram preparadas seguindo o mesmo procedimento que a amostra mistura Cl. As amostras estão sumarizadas no Quadro 2. A mistura preparada corresponde à "composição depressora de fusão" previamente discutida. 0 boro e o silício na mistura correspondem ao "componente depressor de fusão" da composição depressora de fusão e o ligante na mistura corresponde ao "componente ligante" da composição depressora de fusão.

Quadro 2

As amostras G15, H100, 166 e J foram preparadas da mesma maneira que as amostras FO, E0.3, DO.5, Cl, B2 e A3.3 com a diferença de que foi utilizado outro ligante. 0 ligante foi o ligante Nicorobraz S-20 de Wall Colmonoy. Estas amostras teste estão sumarizadas no Quadro 3. _ Quadro 3__

Para as amostras mistura, os cálculos foram feitos para mostrar razão, percentagem por peso e percentagem por átomos, conforme mostrado no Quadro 4. _Quadro 4

Ligante

Foi medido o conteúdo em ligante (polimérico e solvente) no ligante S-20 e S-30. Depois foi testado o conteúdo de material "seco" dentro dos géis. Amostras do ligante S-20 e ligante S-30 foram pesadas e depois disso colocadas num forno durante 18 horas a 98 °C. Depois das amostras serem retiradas do forno, foram pesadas de novo e os resultados são apresentados no Quadro 5.

Quadro 5

Exemplo 2 0 Exemplo 2 diz respeito a testes de brasagem, isto é, testes onde as amostras mistura foram arranjadas em partes de metal (partes teste ou placas teste) . As partes de metal tinham a forma de peças teste circulares com um diâmetro de 83 mm e uma espessura de 0,8 mm e as partes de metal foram feitas de aço inoxidável tipo 316L. Duas quantidades diferentes de mistura foram utilizadas: 0,2 g e 0,4 g. A mistura foi aplicada na parte de metal. Todas as amostras foram brasadas numa fornalha a vácuo convencional a 1210 °C durante 1 hora. Foram realizados testes em duplicado. Ou seja, duas quantidades de mistura, amostras duplas e seis misturas diferentes, 2*2* 6 = 24 amostras. As misturas testadas são: F0, E0.3, DO.5, Cl, B2 e A3.3. As misturas foram aplicadas numa área circular da parte de metal com um diâmetro de aproximadamente 10 a 14 mm, isto é, uma superfície de 78 a 154 mm2. Estes aproximadamente 1,3 - 5,1 mg de mistura foram aplicados por mm2.

Foi observado que o metal das partes de metal derreteu, isto é, foram criadas fusões . Também foi observado que as fusões nalguns aspetos apareceram como uma liga de brasagem com fluxo. Sem medir o tamanho do humedecimento pareceu que uma quantidade aumentada de boro nas misturas resultou num melhor humedecimento. Contudo também se observou que para várias amostras a espessura total da parte de metal derreteu, de tal forma que foi criado um buraco no meio da parte de metal. Para as "amostras de 0,2 gramas" cinco das doze peças testadas tinham buracos e para as "peças de 0,4 gramas" dez das doze tinham buracos . Testes adicionais mostraram que, para evitar buracos, pode ser adequado aplicar uma média de 0,02 - 0,12 mg de boro e silício por mm2 quando a parte de metal tem uma espessura de 0,3 - 0,6 mm. Quando a parte de metal tem uma espessura de 0,6 - 1,0 mm, pode ser adequado 0,02 - 1,0 mg de boro e silício por mm2. Podem ser determinadas empiricamente quantidades ainda mais adequadas.

Exemplo 3 0 Exemplo 3 diz respeito à aplicação da mistura numa superfície. Neste Exemplo as placas teste (partes de metal) foram preparadas para testes filé, testes de corrosão e testes tênseis ao mesmo tempo. A partir do Exemplo 2 concluiu-se que poderia ser um risco aplicar as misturas de silício e boro em pontos ou linhas em placas com paredes finas, uma vez que isto pode criar buracos nas placas . Portanto, foram utilizadas novas amostras teste, isto é, placas teste, para aplicação das diferentes misturas de Si e B para os testes filé, testes de corrosão e os testes tênseis.

As novas amostras teste foram placas feitas de aço inoxidável tipo 316L. 0 tamanho das placas foi de 100 mm de largura, 180 a 200 mm de comprimento e a espessura foi de 0,4 mm. Todas as placas foram limpas por lavagem de pratos e com acetona antes da aplicação das amostras das misturas de Si e B. O peso foi medido. Em cada placa uma parte medida como 35 mm desde o lado curto foi mascarada.

Foram utilizadas as diferentes misturas teste A3.3, B2, Cl, DO.5, E0.3, F0, G15, H100 e 166. As placas teste foram pintadas (utilizando um pincel convencional) com as misturas numa área da superfície não mascarada da placa, cuja área da superfície tinha o tamanho de 100 mm x 35 mm. O ligante foi S-30. Após secagem durante mais de 12 horas à temperatura ambiente a fita crepe foi removida e o peso da placa foi medido para cada placa. 0 peso apresentado no Quadro 6 a seguir é o peso da quantidade total das misturas na área de 100 mm x 35 mm = 3500mm2 = 35 cm2. O exemplo mostra que a mistura é facilmente aplicada em superfícies de metal. __Quadro 6_

Exemplo 4 0 Exemplo 4 diz respeito a testes de corrosão-curvatura. Das placas teste foram cortadas fatias com uma largura de 35 mm, ou seja, com uma área de superfície aplicada de 35 mm x 35 mm. Nesta área de superfície foi colocada uma placa comprimida circular (ver Figura 13) cuja placa comprimida tinha um tamanho de 42 mm em diâmetro e 0,4 mm de espessura feita de aço inoxidável tipo 316L. As amostras teste foram aquecidas ("brasadas") 1 hora a 1210 °C. As placas testadas para os testes de corrosão tinham as amostras mistura aplicadas A3.3 , B2, Cl, DO.5, E0.3, H100, 166 e J, ver Quadro 4.

As amostras foram testadas de acordo com o método de teste de corrosão ASTM A262, "Práticas padrão para detetar suscetibilidade a ataque inter-granular em aços inoxidáveis austeníticos". "Prática E - Cobre - Sulfato de cobre - ácido sulfúrico. Teste para detetar suscetibilidade a ataque inter-granular em aços inoxidáveis austeníticos", foi selecionado do método teste. A razão para selecionar estes testes de corrosão foi que existe um risco que o boro possa reagir com crómio no aço para criar boretos de crómio, principalmente nos limites do grão, e depois aumente o risco de ataque de corrosão inter-granular, o que no padrão é referido como "prática" foi utilizada, fervendo 16% ácido sulfúrico juntamente com sulfato de cobre em 20 horas e, depois disso, um teste de mistura, de acordo com o capítulo 30 no padrão. 0 seguinte discute resultados do teste de corrosão-curvatura e seccionamento das amostras teste. As peças teste foram testadas em relação à curvatura de acordo com o método do teste de corrosão no capítulo 30.1 do padrão. Nenhuma das amostras deu indicações de ataque inter-granular na investigação ocular das superfícies misturadas. Após a investigação ASTM as amostras teste curvadas foram cortadas, moídas e policiadas e a secção transversal foi estudada ao microscópio ótico de luz em EDS, isto é, espetroscopia dispersiva de energia. Os resultados estão sumarizados no

Quadro 7.

Quadro 7

Aparentemente, ao adicionar elevadas quantidades de boro, como para a amostra H100, J, 166, uma fase frágil foi formada na superfície, mais provavelmente uma fase de boreto de crómio, aumentando com a quantidade de boro. Não foi observada uma fase frágil na amostra H100, mais provavelmente devido à corrosão na superfície. Também a quantidade de boretos aumentou com a quantidade de boro, o que significa que tem de se ter em consideração que as propriedades de corrosão podem diminuir quando se adicionam elevadas quantidades de boro, como para a amostra H100 que foi atacada no teste de corrosão. Este efeito "negativo" com boro pode ser diminuído utilizando metais parentais espessantes e&ou tempos de difusão mais longos (tempo utilizado para permitir que a junta se forme). É então depois possível diluir boro no metal parental. Também para a quantidade normal de boro como para A3.3 e B2, foi formada uma camada de superfície frágil mais fina. Observou-se que para a baixa quantidade de boro nas amostras, amostra E0.3, formou-se uma camada de superfície frágil bastante espessa com um conteúdo em silício elevado em geral > 5%peso de silício com uma característica diferente do que para as superfícies frágeis para A3.3, B2, H100, 166 e J. 0 efeito "negativo" com silício pode ser diminuído utilizando metais parentais mais espessos e& ou tempos de difusão mais longos. É então depois possível diluir silício no metal parental.

Exemplo 5 0 Exemplo 5 diz respeito a testes filé de algumas amostras. Das amostras teste feitas de acordo com o Exemplo 3, foram cortadas fatias das placas com uma largura de 35 mm, o que significa uma superfície aplicada de 35 mm x 35 mm. Nesta superfície foi colocada uma placa comprimida circular, ver Figura 13, 42 mm em diâmetro e 0,4 mm de espessura, feita de aço inoxidável tipo 316L. A placa comprimida tinha dois feixes comprimidos, cada com aproximadamente 20 mm de comprimento. As amostras foram brasadas a aproximadamente 1 hora a aproximadamente 1200 °C.

Os resultados do teste filé mostraram que existem quantidades de liga de brasagem na área da junta criadas entre a área da superfície rasa (na qual a mistura foi aplicada) e um feixe comprimido da amostra teste mostrado na Figura 13. A quantidade da liga de brasagem foi calculada por uma aproximação, ver Figura 14, calculando uma área estimando que os dois triângulos são formados em cada lado do centro da junta. Na parte do meio não existe ou existem quantidades muito pequenas de "liga de brasagem" formada adicional. Os dois triângulos podem ser medidos medindo a altura (h) e a base (b) , a área total dos dois triângulos obtém-se por (h) · (b) uma vez que existem dois triângulos. O problema com este cálculo é que a altura é difícil de medir. Logo, utilizamos a equação seguinte para calcular as áreas dos dois triângulos:

A é a área total dos dois triângulos, X é a largura total da junta formada, B é a parte da junta formada onde o volume da liga de brasagem formada no centro da junta é insignificante.

Assim, a base de cada triângulo é (X - B) &2 . A altura é calculada medindo o ângulo a, que é o ângulo entre as tangentes do feixe comprimido para a base.

Para calcular o volume da liga de brasagem formada que fluiu para as fendas foi medido um comprimento dos dois feixes respetivos em contacto com a superfície medida a 20 mm. 0 comprimento total dos feixes foi multiplicado com a área total. A área dos dois triângulos é a área estimada após brasagem nos Quadros 8 e 9 . 0 volume é o volume da liga de brasagem formada em um dos feixes. Os resultados do teste filé são mostrados nos Quadros 8 e 9 e na Figura 15. No Quadro 8 e no Quadro 9 v e h representam v = feixe esquerdo e h = feixe direito.

Quadro 8 (valores medidos para o teste filé, amostras A3.3 - B2&B4) ________

Quadro 9 (valores medidos para o teste filé para amostras Cl a FO)

Os resultados das larguras medidas e das áreas estimadas são apresentados nos Quadros 8 e 9 e ilustrados no diagrama da Figura 15. As quantidades aplicadas, ver quadros 8 e 9, foram de 0,06 gramas&3 5 00 mm" a 0,96 gramas&3500 mm2, que corresponde a de aproximadamente 0,017 mg&rn2 a 0,274 mg&mm2.

As linhas de tendência Y = K · X í L para as misturas foram medidas, onde Y é a largura da junta, K é a inclinação da linha, X é a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante, ver Figura 15. Assim, a largura da junta de brasagem é: Y (largura para A3.3) = 1,554 í 9,922 · (quantidade aplicada da mistura A3.3) Y (largura para B2) = 0,626 í 10,807 · (quantidade aplicada da mistura B2) Y (largura para Cl) = 0,537 í 8,342 · (quantidade aplicada da mistura Cl) Y (largura para F0) = 0,632 í 7,456 · (quantidade aplicada da mistura F0)

Conforme observado das misturas do diagrama, A3.3 das misturas A3.3, B2, Cl, DO.5, E0.3 e F0 originou a quantidade mais elevada de liga de brasagem na junta como uma função da quantidade aplicada da mistura. A amostra F0 não originou quaisquer juntas substanciais abaixo dos 0,20 gramas por 3500 mm2.

As linhas de tendência Y = K · X - L para as misturas foram medidas, Y é a área, K é a inclinação da linha, X é a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante, ver Figura 16. Y (área para A3.3) = 4,361 · (quantidade aplicada da mistura A3.3) - 0,161 Y (área para B2) = 3,372 · (quantidade aplicada da mistura B2) - 0,318 Y (área para Cl) = 2,549 · (quantidade aplicada da mistura Cl) - 0,321 Y (área para FO) = 0,569 · (quantidade aplicada da mistura FO) - 0,093

Uma estimativa no volume criado com base no diagrama na Figura 16 para, por exemplo, uma quantidade de 0,18 gramas por 3500 mm2, excluindo a amostra F0, devido à "inexistência" de juntas de brasagem e a amostra D0.5 devido a poucos dados, origina um valor para as amostras para volume criado de liga de brasagem na junta entre as placas, ver o seguinte.

Volume (A3.3) = 0,63 · comprimento 40 (20 · 2) = 25,2 mm3 Volume (B2) = 0,30 · comprimento 40 (20 · 2) = 12,0 mm3 Volume (Cl) = 0,12 · comprimento 40 (20 · 2) = 4,8 mm3 Volume (E0.3) = 0,10 · comprimento 40 (20 · 2) = 4,0 mm3 Além disso, misturas com proporção mais elevada de boro foram testadas, por exemplo, amostra G15, H100, 166 e J. As amostras testadas funcionaram de maneira bastante semelhante à mistura A3.3 e B2 em relação ao volume de liga de brasagem criado. Contudo, a secção transversal metalúrgica das amostras brasadas mostrou que a quantidade de boretos foi superior e para a amostra H100, isto é, boro puro, também foram encontradas fases de crómio elevadas quebradiças na superfície onde a mistura foi aplicada anteriormente. As fases duras foram mais provavelmente boretos de crómio, que diminui o conteúdo em crómio no material circundante, diminuindo a resistência à corrosão. Isto pode ser um problema quando é desejada boa resistência à corrosão, mas não é um problema para ambientes não corrosivos. 0 efeito de boro poderia ser diminuído alterando o tratamento térmico e ou utilizando um metal parental espessante que pode "absorver" uma quantidade superior de boro. Para um material mais espesso > 1 mm este efeito na superfície será também menos severo, uma vez que a proporção do volume da superfície comparado com o volume do metal parental é muito inferior do que para um material fino < 1 mm ou < 0,5mm. Os boretos de crómio poderiam ser uma vantagem se é desejada uma resistência ao desgaste melhorada. A investigação metalúrgica também mostrou que para a amostra F0, isto é, silício puro, foi encontrada uma fase contendo silício quebradiço espessa, com uma espessura de > 50% da espessura da placa para algumas áreas na amostra investigada. A fase similar também foi encontrada na junta. Foram encontradas fendas nesta fase com um comprimento > 30% da espessura da placa. Tais fendas diminuirão o desempenho mecânico do produto unido e podem ser pontos iniciadores para corrosão e ou fendas por fatiga. A dureza média medida da fase foi superior a 400Hv (Vickers) . Esta fase quebradiça pode provavelmente ser mais difícil de diminuir comparada com a fase boreto, utilizando metal parental mais espesso ou uma alteração do tratamento térmico. Ainda para metal parental mais espesso este efeito pode ser menos severo. Exemplo 6 0 Exemplo 6 diz respeito a testes tênseis das juntas. Depois placas teste correspondentes àquelas utilizadas no Exemplo 3 foram divididas em fatias. 0 tamanho das amostras divididas foi aproximadamente de 10 mm de largura, 180 a 200 mm de comprimento e tem uma espessura de 0,4 mm. A área aplicada para cada fatia foi depois 10 mm vezes 35 mm = 350mm2. Na área aplicada uma parte mais espessa, 4 mm, de aço inoxidável tipo 316L foi colocada cobrindo 30 mm dos 35 mm totais da superfície aplicada. A parte mais espessa foi colocada no final da fatia deixando 5 mm da superfície aplicada não coberta pela placa espessa. Ao fazer isto, seria detetada uma diminuição na força do material da placa decido à mistura aplicada ao testar se a junta é mais forte do que a placa em relação a tênsil. A placa mais espessa também foi mais larga do que as fatias de 10 mm. Todas as amostras teste foram brasadas (aquecidas) a aproximadamente 1200°C durante aproximadamente 1 hora.

Após aquecimento, a parte espessa foi montada horizontalmente numa máquina teste tênsil. A fatia foi curvada firmemente a 90° para uma direção vertical. As amostras foram montadas para que se pudessem mover na direção horizontal. As amostras foram depois carregadas e a junta foi dividida.

Quando a placa foi mais forte do que a junta, de modo que a junta fosse dividida, o resultado foi definido para zero. Para as amostras em que a junta foi mais forte do que o material da placa, a diferença nos resultados não foi estatisticamente significativa. Os resultados são mostrados como percentagem (%) das amostras testadas onde a junta foi mais forte do que ou a mesma que a placa como uma função da quantidade aplicada, o que significa que a junta não foi dividida quando testada. Os resultados estão sumarizados no Quadro 10 e no diagrama da Figura 17.

Quadro 10

Exemplo 7

Para estabelecer a relação entre quantidade aplicada da mistura e o risco de criar buracos través das placas, foram realizados novos testes. Para todos os testes foi utilizada a mistura B2, ver Quadro 6. A mistura B2 também compreende o ligante S-30. As peças teste que foram testadas foram circulares com uma espessura de 0,8 mm e com um diâmetro de 83 mm. 0 metal parental nas placas teste foi aço inoxidável tipo 316. Para todas as amostras, a mistura foi aplicada no centro da amostra teste. A área aplicada foi 28 mm2, isto é, mancha circular com um diâmetro de 6 mm. Todas as amostras teste foram pesadas antes e depois da aplicação e os resultados estão sumarizados no Quadro 11. Depois disso, as amostras teste foram colocadas numa fornalha à temperatura ambiente durante 12 horas. As amostras foram pesadas de novo.

As amostras teste foram todas colocadas numa fornalha e foram aquecidas (também referido como "brasadas") a 1210 °C durante aproximadamente 1 hora. Durante a brasagem apenas as beiras externas de cada amostra estavam em contacto com o material de instalação, mantendo a superfície do fundo do centro da placa fora de contacto com qualquer material durante a brasagem. A razão para manter a superfície do fundo do centro da placa livre de contactos é que um colapso ou uma queimadura poderia ser prevenida se o material do central é suportado a partir de baixo do material de instalação.

Os resultados da quantidade aplicada e queimadura para as amostras de 0,8 mm estão sumarizados no Quadro 11.

Quadro 11

Os testes mostram que existe uma queimadura (buraco) entre a amostra 10 e 11 para uma placa com uma espessura de 0,8 mm. A amostra 10 tem 2,264 mg&mm2 de quantidade aplicada da mistura e a amostra 11 tem 2,451 mg&mmz. Para placas de junção com espessura inferior a 1 mm, existe risco com uma quantidade dentro do intervalo de cerca de 2,830 mg&mm2 a cerca de 3,114 mg&mm2 de queimadura das placas, a quantidade no meio deste intervalo é 2,972 mg&mm2. Logo, para uma placa com uma espessura inferior a 1 mm, uma quantidade inferior a 2,9 mg&mm2 seria adequada para evitar a queimadura da placa.

Exemplo 8

No Exemplo 8 uma junta de brasagem entre duas placas de troca térmica comprimidas é feita de três formas diferentes. A espessura das placas de troca térmica é 0,4 mm.

Na primeira e segunda amostras teste foi utilizado um preenchidor de brasagem baseado em ferro com uma composição próxima do aço inoxidável tipo 316. Ver documento WO 2002&38327 para o preenchidor de brasagem. 0 preenchidor de brasagem tinha uma quantidade aumentada de silício a cerca de 10 %peso, uma quantidade de boro a cerca de 0,5 %peso e uma quantidade diminuída de Fe de cerca de 10,5 %peso. Na primeira amostra teste o preenchidor de brasagem foi aplicado em linhas e na segunda amostra teste o preenchidor de brasagem foi aplicado uniformemente na superfície. Em ambos os casos, o preenchidor foi aplicado após pressão. A amostra teste de brasagem 1 mostrou que o preenchidor de brasagem aplicado em linhas foi atraído para as juntas de brasagem. Algum do preenchidor de brasagem não fluiu para a junta de brasagem e, portanto, aumentou a espessura localmente na linha aplicada. Para a amostra teste 2 o preenchidor de brasagem fluiu para as juntas de brasagem, contudo algum no preenchidor de brasagem permaneceu na superfície e aumentou a espessura. Nas amostras teste 1 e 2 a quantidade de preenchidor de brasagem corresponde a uma quantidade de aproximadamente 15 %peso do material da placa.

Na amostra teste 3 foi utilizada a mistura A3.3 , ver Quadro 6. A mistura foi aplicada antes de pressionar uniformemente na placa. A mistura foi aplicada numa quantidade que criaria juntas de brasagem com tamanhos semelhantes que para as amostras teste 1 e 2. A amostra teste 3 foi aplicada com uma camada com uma espessura correspondente a um peso de aproximadamente 1,5 %peso do material da placa. Ao aplicar a mistura A3.3 formou -se a liga de brasagem a partir do metal parental (parte de metal) e a liga de brasagem formada fluiu para as juntas de brasagem. Em conformidade, a espessura da placa diminuiu, uma vez que mais material foi atraído para a junta de brasagem do que mistura adicionada na superfície.

Exemplo 9 0 Exemplo 9 diz respeito a testes com fontes diferentes de boro e silício. 0 fim foi investigar fontes alternativas de boro e de silício. A mistura B2, ver Quadro 6, foi selecionada como referência para os testes. As fontes alternativas foram testadas em relação à sua capacidade de criar uma junta. Para cada experiência foi testada uma fonte alternativa de boro ou uma fonte alternativa de silício. Ao utilizar uma fonte alternativa, a influência do outro elemento foi assumida como sendo nula, o que significa que era apenas o peso do boro ou do silício no componente alternativo que foi "medido", ver Quadro 12. Para a mistura referência B2, a razão de pesos entre silício e boro é 10 gramas para 2 gramas totalizando 12 gramas. Cada mistura incluiu ligante S-30 e a mistura foi aplicada numa placa em aço de acordo com o Exemplo 1. Toda as amostras foram brasadas numa fornalha a vácuo a 1210 °C durante 1 hora.

Quadro 12

A linha de tendência Y = K · X í L para a mistura B2 foi medida, Y é a largura da junta, K é a inclinação da linha para B2, X é a quantidade aplicada da mistura e L é uma constante para nenhuma quantidade aplicada da mistura B2, ver Figura 15. Assim, a largura da junta de brasagem Y = 0,626 0 01,807 · (quantidade aplicada da mistura).

No Quadro 13, v e h representam v = feixe esquerdo e h = feixe direito como no Exemplo 5.

Quadro 13

Os resultados no Quadro 13 mostram que é possível utilizar B4C, NiB e FeB como fontes alternativas ao boro. Quando NiB foram utilizados a quantidade criada foi inferior à do boro puro. Contudo, NiB poderia ser utilizado se um efeito ligante de Ni fosse desejado.

Exemplo 10

No Exemplo 10 foi testado um grande número de metais parentais diferentes, isto é, metais que podem ser utilizados para as partes de metal 11 e 12 da Figura 1. Todos os testes, exceto para o aço moderado e uma liga de Ni-Cu, foram testados de acordo com o "teste Y" (ver a seguir).

Para o teste Y foram colocadas duas peças teste comprimidas circulares com uma espessura de aproximadamente 0,8 mm uma sobre a outra. Cada amostra tinha um feixe circular comprimido. As faces de topo dos feixes foram colocadas uma contra a outra criando uma fenda circular entre as peças. Para cada amostra foi aplicada a mistura B2, que neste exemplo compreende o ligante S-20, com um pincel. 0 peso da quantidade adicionada da mistura não foi medido, uma vez que a aplicação não foi homogénea quando se aplica com um pincel. Uma imagem de uma das amostras após junção é apresentada na Figura 18.

As amostras de aço moderado e as amostras de Ni-Cu foram aplicadas da mesma forma, mas para o aço moderado de acordo com os testes feitos no exemplo 5 "teste filé" e para o teste Ni-Cu com duas peças teste rasas. As amostras, exceto para as Ni- Cu, foram "brasadas" numa fornalha a aproximadamente 1200 °C, isto é, 1210 °C, durante 1 h numa fornalha em atmosfera de vácuo. A amostra de Ni- Cu foi brasada a aproximadamente 1130 °C durante aproximadamente Ih na mesma fornalha a vácuo. Após "brasagem" foi formada uma junta entre as peças para todos os testes . Também se observou um fluxo da "liga de brasagem" criada (feita do metal parental) para a junta para todas as amostras testadas. Os resultados são mostrados no Quadro 14.

Quadro 14

Os resultados no Quadro 14 mostram que as ligas de brasagem são formadas entre a mistura e o metal parental para cada amostra 1 a 2 0 . Os resultados também mostram que as juntas foram criadas para cada amostra testada.

Os exemplos mostram que boro foi necessário para criar quantidade substancial de liga de brasagem, o que poderia preencher as juntas e também criar força nas juntas. Os exemplos também mostraram que boro foi necessário para a microestrutura, uma vez que se observou uma fase frágil espessa para as amostras sem boro.

Do anterior segue-se que o metal parental, isto é, as partes de metal descritas em ligação com, por exemplo, a Figura 1, pode ser feito de uma liga compreendendo elementos, tais como ferro (Fe), crómio (Cr), níquel (Ni), molibdénio (Mo), manganês (Mn), cobre (Cu), etc. Alguns exemplos de ligas a serem utilizadas para as partes de metal são encontrados na lista no Quadro 15.

Quadro 15

A mistura, isto é, a composição depressora de fusão, pode ser aplicada pintando conforme descrito anteriormente. A mistura também pode ser aplicada através de meios, tais como deposição física de vapor (DFV) ou deposição química de vapor (DQV) , em cujo caso a mistura não precisa de incluir um componente ligante. É possível aplicar o silício numa camada e o boro numa camada, pintando ou por DFV ou DQV. Além disso, mesmo se aplicado em camadas, ambos boro e silício são considerados estar incluídos na composição depressora de fusão uma vez que eles interagirão durante o aquecimento, tal como se tivessem sido misturados antes da aplicação. Método

Com referência à Figura 19 ê ilustrado um fluxograma de um método para juntar uma primeira e segunda parte de metal. As partes de metal podem ser feitas de materiais diferentes conforme descrito anteriormente.

Numa primeira etapa 201 a composição depressora de fusão é aplicada na superfície de uma das partes de metal (aqui a primeira parte de metal) . A aplicação por si pode ser feita por técnicas convencionais, por exemplo, vaporizando ou pintando no caso da composição depressora de fusão compreender um componente ligante e por DFV ou DQV no caso de não ser utilizado um componente ligante.

Uma etapa seguinte 202 a segunda parte de metal é contactada com a composição depressora de fusão a um ponto de contacto na superfície. Isto pode ser feito manualmente ou automaticamente empregando sistemas de fabrico convencionais, automatizados.

Numa etapa seguinte 303 as partes de metal são aquecidas a uma temperatura que está acima dos 1100 °C. A temperatura exata pode ser encontrada nos exemplos anteriores. Durante o aquecimento, uma superfície de pelo menos a primeira parte de metal derrete e, juntamente com o componente depressor de fusão, forma uma camada de metal fundida que está em contacto com a segunda parte de metal no ponto de contacto entre a primeira parte de metal e a segunda parte de metal. Quando isto acontece, o metal da camada de metal fundida flui em direção ao ponto de contacto.

Uma etapa final 204 a camada de metal fundida é permitida solidificar de tal maneira que é obtida uma junta no ponto de contacto, isto é, o metal que fluiu para o ponto de contacto solidifica. A solidificação inclui tipicamente diminuir a temperatura para a temperatura ambiente normal. Contudo, a solidificação também ocorre durante o processo físico de redistribuição de componentes (boro e silício) na área da junta, antes da temperatura ser diminuída.

Da descrição anterior segue que, apesar de terem sido descritas e mostradas várias modalidades da invenção, a invenção não se restringe às mesmas, mas pode também ser realizada de outras maneiras no âmbito do tema a ser tratado definidas nas reivindicações seguintes. Várias composições depressoras de fusão também podem ser combinadas com vários metais para as partes de metal. Por exemplo, a composição depressora de fusão (mistura) A3.3 pode ser combinada com partes de metal feitas de aço 316.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • WO 2008060225 A [0005] • WO 200238327 A [0099]

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um método para juntar uma primeira parte de metal (11) com uma segunda parte de metal (12), as partes de metal (11, 12) com uma temperatura solidus acima dos 1100 °C, compreendendo o método - aplicar (201) uma composição depressora de fusão (14) numa superfície (15) da primeira parte de metal (11) , compreendendo a composição depressora de fusão (14) • um componente depressor de fusão que compreende pelo menos 25 %peso em boro e silício para diminuir uma temperatura de fusão da primeira parte de metal (11) , e • opcionalmente, um componente ligante para facilitar a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) na superfície (15), - contactar (202) a segunda parte de metal (12) com a composição depressora de fusão (14) a um ponto de contacto (16) em dita superfície (15), - aquecer (203) a primeira e segunda partes de metal (11, 12) a uma temperatura acima dos 1100 °C, fundindo, assim, dita superfície (15) da primeira parte de metal (11), em que a camada de superfície (21) da primeira parte de metal (11) funde e, juntamente com o componente depressor de fusão, forma uma camada de metal fundida (210) que está em contacto com a segunda parte de metal (12) no ponto de contacto (16), e - permitir (204) que a camada de metal fundida (210) solidifique e obter uma junta (25) no ponto de contacto (16) .
2 . Um método de acordo com a reivindicação 1, em que o boro se origina a partir de qualquer boro elementar e boro de um composto de boro selecionado de pelo menos qualquer um dos seguintes compostos: carboneto de boro, boreto de silício, boreto de níquel e boreto de ferro.
3. Um método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o silício se origina a partir de qualquer silício elementar e silício de um composto de silício selecionado de pelo menos qualquer um dos seguintes compostos: carboneto de silício, boreto de silício e ferro-silício.
4 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 3, em que o componente depressor de fusão compreende • pelo menos 40 %peso em boro e silício, ou • pelo menos 85 %peso em boro e silício.
5 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 4, em que boro constitui pelo menos 10 %peso do conteúdo em boro e silício do composto depressor de fusão.
6. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, em que silício constitui pelo menos 55 %peso do conteúdo em boro e silício do composto depressor de fusão.
7 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 6, em que o componente depressor de fusão compreende • menos de 50 %peso em elementos metálicos, ou • menos de 10%peso em elementos metálicos.
8 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, em que a primeira parte de metal compreende uma espessura de 0,3 -0,6 mm e a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) compreende aplicar uma média de 0,02 - 0,12 mg boro e silício por mm2 na superfície (15) da primeira parte de metal (11).
9. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, em que a primeira parte de metal compreende uma espessura de 0,6 - 1,0 mm e a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) compreende aplicar uma média de 0,02 - 1,0 mg boro e silício por mm2 na superfície (15) da primeira parte de metal (11) .
10. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 9, em que a superfície (15) tem uma área (Al) que é superior à área (A2) definida pelo ponto de contacto (16) em dita superfície (15) , em que o metal na camada de metal fundida (21') flui para o ponto de contacto (16) quando se permite que (204) a junta (25) se forme.
11. Um método de acordo com a reivindicação 10, em que a área (Al) da superfície (15) é pelo menos 10 vezes maior do que a área (A2) definida pelo ponto de contacto (16).
12. Um método de acordo com a reivindicação 10 ou 11, em que a área (Al) da superfície (15) é pelo menos 3 vezes maior do que a área transversal (A3) da junta (25).
13 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 12, em que a junta (25) compreende pelo menos 50 %peso em metal que, antes do aquecimento (203) , foi parte de qualquer da primeira parte de metal (11) e da segunda parte de metal (12).
14 . Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-13, em que qualquer da primeira parte de metal (11) e da segunda parte de metal (12) compreende uma pluralidade de protrusões (28, 29) que se estendem na direção de outra parte de metal, e quando se contacta (202) a segunda parte de metal (12) com dita superfície (15) , uma pluralidade de pontos de contacto (16, 116) são formados em dita superfície (15).
15. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 14, em que a primeira parte de metal compreende qualquer de:
16 . Um produto que compreende uma primeira parte de metal (11) que é junta com uma segunda parte de metal (12) de acordo com o método de qualquer uma das reivindicações 1-15.
17. Uma composição depressora de fusão para juntar uma primeira parte de metal (11) com uma segunda parte de metal (12) de acordo com um método de qualquer uma das reivindicações 1 - 15, compreendendo a composição depressora de fusão i) um componente depressor de fusão que compreende pelo menos 25 %peso em boro e silício para diminuir uma temperatura de fusão, e ii), opcionalmente, um componente ligante para facilitar a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) na primeira parte de metal (11).