BR112016001931B1

BR112016001931B1 - Método para unir uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal

Info

Publication number: BR112016001931B1
Application number: BR112016001931-8A
Authority: BR
Inventors: Per Sjödin; Kristian Walter
Original assignee: Alfa Laval Corporate Ab
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2020-12-15
Also published as: SI2853333T1; CN105829002A; AR100759A1; EP2853333B1; IL243428A0; PH12016500192B1; KR20180100709A; SG11201600189SA; BR112016001931A2; US10180292B2; KR20160060707A; EP2853334A1; NZ715303A; TWI602636B; CN105555452B; JP2016533267A; MX2015017579A; US10323890B2; CN105555452A; JP2016536144A

Abstract

MÉTODO PARA UNIR UMA PRIMEIRA PARTE DE METAL COM UMA SEGUNDA PARTE DE METAL, PRODUTO, E, COMPOSIÇÃO DEPRESSORA DA FUSÃO Método para unir uma primeira parte de metal (11) com uma segunda parte de metal (12), as partes de metal (11, 12) tendo uma temperatura de sólidos acima de 1.000°C. O método compreende: aplicar uma composição depressora de fusão (14) em uma superfície (15) da primeira parte de metal (11), a composição depressora de fusão (14) compreendendo um componente depressor da fusão que compreende fósforo e silício para diminuir uma temperatura de fusão da primeira parte de metal (11); colocar (202) a segunda parte de metal (12) em contato com a composição depressora de fusão (14) a um ponto de contato (16) na dita superfície (15); aquecer as primeira e segunda partes de metal (11, 12) a uma temperatura acima de 1.000°C; e permitir que uma camada de metal fundida (210) do primeiro componente de metal (11) se solidifique, de maneira tal que uma junção (25) seja obtida no ponto de contato (16). A composição depressora de fusão e produtos relacionados também são descritos.

Description

Campo da Invenção

[001]A invenção se refere a um método para unir uma primeiraparte de metal com uma segunda parte de metal usando 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.

Fundamentos da Invenção

[002]Hoje em dia existem diferentes métodos de junção para unirpartes de metal (objetos de metal ou peças de 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 metálicos ou ligas que eles são feitos, uma temperatura de fusão de pelo menos 1.000oC, que significa que as partes de metal não podem ser feitas de, por exemplo, alumínio puro ou várias ligas a base de alumínio. Alguns exemplos do metal que as partes de metal podem ser feitas são tipicamente ligas a base de ferro, níquel e cobalto.

[003]Um método comum para unir tais partes de metal é soldagem,que é um método onde o metal na parte de metal com ou sem material adicional é fundido, isto é, um produto fundido é formado por fusão e subsequente ré-solidificação.

[004]Um outro método de junção é brasagem, que é um processo dejunção de metal, onde um metal de adição primeiro é aplicado em pelo menos uma das duas partes de metal a ser unidas e é então aquecido acima de seu ponto de fusão e distribuído entre as partes de metal por ação capilar. O metal de adição é tipicamente levado acima da sua temperatura de fusão, mediante proteção, por uma atmosfera adequada. O metal de adição flui sobre as partes de metal no sentido de entrar em contato com os pontos onde ele forma juntas.

[005]No geral, quando brasagem, um metal de adição é aplicado emcontato com uma folga ou um espaço entre as partes de metal a ser unidas. Durante o processo de aquecimento, o metal de adição funde e preenche a folga a ser unida. No processo de brasagem há três estágios principais, onde o primeiro estágio é chamado estágio físico. O estágio físico inclui umectar e fluir o metal de adição. O segundo estágio normalmente ocorre em uma dada temperatura de junção. Durante este estágio há interação sólido-líquido, que é realizada por transferência de massa substancial. Um pequeno volume das partes de metal que imediatamente se unem ao metal de adição líquido tanto dissolve quanto reage com o metal de adição neste estágio. Ao mesmo tempo, uma pequena quantidade de elementos das fases líquidas penetra nas partes sólidas de metal. Esta redistribuição dos componentes na área da junção resulta em mudanças na composição do metal de adição e, algumas vezes, no início da solidificação do metal de adição. O último estágio, que se sobrepõe ao segundo, é caracterizado pela formação da microestrutura da junção final e progride durante a solidificação e resfriamento da junção. O volume das partes de metal que unem o metal de adição líquido é muito pequeno, isto é, a junção é formada, em grande parte, pelo metal de adição. No geral, quando brasagem, pelo menos 95% do metal na junção vem do metal de adição.

[006]Um outro método para unir duas partes de metal (materiaispais) é ligação por difusão de fase líquida transiente (ligação TLP) onde difusão ocorre quando um elemento depressor do ponto de fusão de uma intercamada se move nos limites da matriz e grão das partes de metal na temperatura de ligação. Processos de difusão no estado sólido assim levam a uma mudança da composição na interface da ligação e o intercamada diferente se funde a uma temperatura inferior que dos materiais pais. Assim, uma fina camada de líquido se espalha ao longo da interface para formar uma junção a uma temperatura inferior que o ponto de fusão de qualquer uma das partes de metal. Uma redução na temperatura de ligação leva à solidificação do líquido de fusão, e esta fase pode, subsequentemente, ser difundida para fora nas partes de metal mantendo a temperatura de ligação por um período de tempo.

[007]Métodos de junção, tais como soldagem, brasagem e ligaçãoTLP unem, com êxito, partes de metal. Entretanto, soldagem tem suas limitações, uma vez que ela pode ser muito cara ou ainda impossível de criar um grande número de junções quando elas são difíceis de acessar. Brasagem também tem suas limitações, por exemplo, em que ela pode ser difícil de aplicar apropriadamente ou ainda determinar um metal de adição mais adequado. Ligação TLP é vantajosa quando vem para unir diferentes materiais, mas tem suas limitações. Por exemplo, é frequentemente difícil encontrar uma intercamada adequada e o método não é muito adequado para criar uma junção onde uma abertura grande deve ser preenchida ou quando uma junção relativamente grande deve ser formada.

[008]Assim, muitos fatores estão envolvidos na seleção de um certométodo de junção. Fatores que também são cruciais são custo, produtividade, segurança, velocidade do processo e propriedades da junção que une as partes de metal, bem como propriedades das partes de metal per se depois da junção. Apesar dos métodos mencionados anteriormente terem suas vantagens, ainda há uma necessidade de um método de junção para ser usado como um complemento aos presentes métodos, em particular se fatores como custo, produtividade, segurança e velocidade do processo forme levados em consideração.

Sumário

[009]É um objetivo da invenção melhorar as técnicas anteriores e datécnica anterior. Em particular, é um objetivo prover um método para unir partes de metal (peças de metal, isto é, pelas ou objetos que são feitos de metal) de uma maneira simples e confiável, produzindo ainda ao mesmo tempo uma forte união entre as partes de metal.

[0010] Para resolver estes objetivos um método de unir uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal é provido. O método é usado para partes de metal que têm uma temperatura solidus acima de 1.000°C. O método compreende: aplicar uma composição depressora de fusão em uma superfície da primeira parte de metal, a composição depressora de fusão compreendendo um componente depressor da fusão que compreende fósforo e silício para diminuir uma temperatura do ponto de fusão da primeira parte de metal e, opcionalmente, um componente aglutinante para facilitar a aplicação da composição depressora de fusão na superfície; colocar a segunda parte de metal em contato com a composição depressora de fusão a um ponto de contato na dita superfície; aquecer as primeira e segunda partes de metal a uma temperatura acima de 1.000°C, a dita superfície da primeira parte de metal fundindo assim, de maneira tal que uma camada de superfície da primeira parte de metal se funda e, junto com o componente depressor da fusão, forme uma camada de metal fundida (fundido) que está em contato com a segunda parte de metal no ponto de contato; e solidificar naturalmente a camada de metal fundida, de maneira tal que uma junção seja obtida no ponto de contato, a junção compreendendo pelo menos 50% em peso de metal que, antes do aquecimento, foi parte de qualquer da primeira parte de metal e a segunda parte de metal.

[0011] Em uma modalidade a junção joint compreende pelo menos 85% em peso de metal que, antes do aquecimento, foi parte de qualquer da primeira parte de metal e a segunda parte de metal. Isto é realizado deixando o metal das partes de metal fluir para o ponto de contato e formar a junção. Uma junção que é formada desta maneira é muito diferente das junções que são formadas por brasagem, uma vez que tais junções, no geral, compreendem pelo menos 90% em peso de metal que, antes da brasagem, foi parte de um metal de adição de uma substância de brasagem que foi usada para formar a junção.

[0012] Em uma modalidade, o componente depressor da fusão compreende pelo menos 8% em peso de fósforo e em uma outra modalidade o componente depressor da fusão compreende pelo menos 14% em peso de fósforo. A composição depressora de fusão também pode ser referida como uma composição depressora do ponto de fusão. O metal nas partes de metal pode ter a forma de, por exemplo, ligas metálicas a base de ferro, níquel e cobalto, uma vez que elas tipicamente têm uma temperatura solidus acima de 1.000°C. As partes de metal podem não ser alumínio puro ou ligas a base de alumínio, que não têm uma temperatura solidus acima de 1.000°C. O metal na parte de metal ou ainda a parte de metal per se pode ser referido como o “metal pai” ou “material pai”. Neste contexto, uma liga “a base de ferro” é uma liga onde ferro tem a maior porcentagem em peso de todos os elementos na liga (% em peso). A situação correspondente também se plica para ligas a base de níquel-, cobalto-, cromo- e alumínio.

[0013] Conforme indicado, a composição depressora de fusão compreende pelo menos um componente, que é o componente depressor da fusão.Opcionalmente, a composição depressora de fusão compreende um componente aglutinante. 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 como parte do componente depressor da fusão. Partes da composição depressora de fusão que não estão envolvidas na diminuição de uma temperatura de fusão de pelo menos a primeiro parte de metal, mas, ao contrário, “se ligam” a composição depressora de fusão, de maneira tal que ela forme, por exemplo, uma pasta, tinta ou lama, são consideradas como parte do componente aglutinante. Certamente, o componente depressor da fusão pode incluir outros componentes, tais como pequenas quantidades de metal de adição. Entretanto, tal metal de adição pode representar não mais que 75% em peso do componente depressor da fusão, uma vez que pelo menos 25% em peso do componente depressor da fusão compreende fósforo e silício. Se um metal de adição for incluído na composição depressora de fusão, ele será sempre parte do componente depressor da fusão.

[0014] Neste contexto, “fósforo e silício” significa a soma de fósforo e silício no componente depressor da fusão, calculada em% em peso. Aqui, % em peso significa porcentagem em peso, que é determinada multiplicando a fração da massa por 100. Conforme é conhecido, fração da massa de uma substância em um componente é a razão da concentração da massa da substância (densidade da substância no componente) para a densidade do componente. Assim, por exemplo, pelo menos 25% em peso de fósforo e silício significa que o peso total de fósforo e silício é pelo menos 25 g em uma amostra de 100 g de componente depressor da fusão. Obviamente, se um componente aglutinante estiver compreendido na composição depressora de fusão, então a% em peso de fósforo e silício na composição depressora de fusão pode ser menor que 25% em peso. Entretanto, pelo menos 25% em peso de fósforo e silício estão sempre presentes no componente depressor da fusão, que, conforme indicado, também inclui qualquer metal de adição que pode ser incluído, isto é, metal de adição é sempre visto como parte da composição depressora de fusão.

[0015] O “fósforo” inclui todo fósforo no componente depressor da fusão, que inclui fósforo elementar, bem como fósforo em um composto de fósforo. Correspondentemente, o “silício” inclui todo silício no componente depressor da fusão, que inclui silício elementar, bem como silício em um composto de silício. Assim, tanto o fósforo quanto silício podem, no componente depressor da fusão, ser representados pelo fósforo e silício em vários compostos de fósforo e silício.

[0016] Obviamente, a composição depressora de fusão é muito diferente das substâncias de brasagem convencionais, uma vez que elas têm muito mais metal de adição com relação às substâncias depressoras da fusão, como fósforo e silício. No geral, substâncias de brasagem têm menos que 18% em peso de fósforo e silício.

[0017] O método é vantajoso em que metal de adição pode ser reduzido ou ainda excluído e em que ele pode ser aplicado para partes de metal que são feitas de diferentes materiais. Ele também pode ser usado em uma ampla faixa de aplicações, por exemplo, para unir placas de transferência de calor ou quaisquer objetos de metal adequados que, de outra forma, são unidos, por exemplo, por soldagem ou brasagem convencional.

[0018] Certamente, a composição depressora de fusão pode ser aplicada igualmente na segunda parte de metal.

[0019] O fósforo pode originar de qualquer de fósforo elementar e fósforo de um composto de fósforo selecionado de pelo menos qualquer dos seguintes compostos: fosfito de manganês, fosfito de ferro e fosfito de níquel. O silício pode originar de qualquer de silício elementar e silício de um composto de silício selecionado de pelo menos qualquer dos seguintes compostos: carbeto de silício, boreto de silício e ferrosilício.

[0020] O componente depressor da fusão pode compreender qualquer de pelo menos 25% em peso, pelo menos 35% em peso e pelo menos 55% em peso de fósforo e silício. Isto significa que se qualquer metal de adição estiver presente em quantidades menores que 75% em peso, menor que 65% em peso, respectivamente menor que 45% em peso.

[0021] Fósforo pode constituir pelo menos 10% em peso do fósforo e teor de silício do composto depressor de fusão. Isto significa que, quando o componente depressor da fusão compreende pelo menos 25% em peso de fósforo e silício, então o componente depressor da fusão compreende pelo menos pelo menos 2,5% em peso de fósforo. Silício pode constituir pelo menos 55% em peso do fósforo e teor de silício do composto depressor de fusão.

[0022] O componente depressor da fusão pode compreender menos que 50% em peso de elementos metálicos, ou menos que 10% em peso de elementos metálicos. Tais elementos metálicos correspondem ao “aditivo de metal” descrito anteriormente. Tais quantidades pequenas de elementos metálicos ou aditivo de metal diferencia a composição depressora de fusão fortemente de, por exemplo, composições de brasagem conhecidas, uma vez que elas compreendem pelo menos 60% em peso de elementos metálicos. Aqui, “elementos metálicos” incluem, por exemplo, todos metais de transição, que são os elementos no bloco-d da tabela periódica, que inclui grupos 3 a 12 na tabela periódica. Isto significa que, por exemplo, ferro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), cromo (Cr) e molibdênio (Mo) são “elementos metálicos." Elementos que não são “elementos metálicos” são os gases nobres, os halogênios e os seguintes elementos: boro (B), carbono (C), silício (Si), nitrogênio (N), fósforo (P), arsênio (As), oxigênio (O), enxofre (S), selênio (Se) e telúrio (Tu). Deve-se notar que, por exemplo, se o fósforo vier do composto fosfito de manganês, então a parte do manganês deste composto é um elemento metálico que está incluído nos elementos metálicos que, em uma modalidade, deveriam ser menos que 50% em peso e na outra modalidade menos que 10% em peso.

[0023] A primeira parte de metal pode compreender uma espessura de 0,3 a 0,6 mm e a aplicação da composição depressora de fusão pode então compreender aplicar uma média de 0,02 a 1,00 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal. A aplicação de uma média de 0,02 a 1,00 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal inclui qualquer aplicação indireta, por exemplo, por meio da segunda parte de metal, por exemplo, fósforo e silício que é transferido da segunda parte de metal para a primeiro parte de metal. Assim, o fósforo e silício aqui referido não deve ser necessariamente aplicado diretamente na primeira parte de metal, desde que contribui para a fusão da superfície camada da primeira parte de metal.

[0024] A primeira parte de metal pode compreender uma espessura de 0,6 a 1,0 mm e a aplicação da composição depressora de fusão pode então compreender aplicar uma média de 0,02 a 1,0 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal. Conforme anteriormente, a aplicação inclui também “aplicação” indireta por meio da segunda parte de metal.

[0025] A primeira parte de metal pode compreender uma espessura de mais que 1,0 mm e a aplicação da composição depressora de fusão pode então compreender aplicar uma média de 0,02 a 5,0 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície da primeira parte de metal.

[0026] A superfície pode ter uma área que é maior que uma área definida pelo ponto de contato na dita parte da superfície, de maneira tal que metal na camada de metal fundida flua para o ponto de contato permitindo que a junção se forme. Tal fluxo é tipicamente causado por ação capilar.

[0027] A área da superfície pode ser pelo menos 3 vezes maior que a área definida pelo ponto de contato. A área da superfície pode ser ainda maior (ou o ponto de contato relativamente menor), tal como pelo menos 10, 20 ou 30 vezes maior que a área definida pelo ponto de contato. A área da superfície se refere à área da superfície de onde o metal fundido flui para formar a junção.

[0028] A área da superfície pode ser pelo menos 3 ou pelo menos 10 vezes maior que uma área transversal da junção. A área da superfície pode ser ainda maior (ou a área transversal da junção relativamente menor), de maneira tal que seja pelo menos 6 ou 10 vezes maior que a área definida pelo ponto de contato. A área transversal da junção pode ser definida como a área transversal que a junção tem através de um plano que é paralelo à superfície onde o ponto de contato é localizado, em um local onde a junção tem suamenor extensão (área transversal).

[0029] Qualquer da primeira parte de metal e da segunda parte de metal pode compreender uma pluralidade de saliências que se estendem para a outra parte de metal, de maneira tal que, levando a segunda parte de metal em contato com a dita superfície, uma pluralidade de ponto de contatos seja formada na dita superfície. Isto é tipicamente o caso quando as partes de metal têm a forma de placas enrugadas que são empilhadas e unidas para formar trocadores de calor.

[0030] A primeira parte de metal pode compreender qualquer de: i)>50% em peso de Fe, <13% em peso de Cr, <1% em peso de Mo, <1% em peso de Ni e <3% em peso de Mn; ii)>90% em peso de Fe; iii)>65% em peso de Fe e >13% em peso de Cr; iv)>50% em peso de Fe, >15,5% em peso de Cr e >6% em peso de Ni; v)>50% em peso de Fe, >15,5% em peso de Cr, 1 a 10% em peso de Mo e >8% em peso de Ni; vi)>97% em peso de Ni; vii)>10% em peso de Cr e >60% em peso de Ni; viii)>15% em peso de Cr, >10% em peso de Mo e >50% em peso de Ni; ix)>70% em peso de Co; e x)>10% em peso de Fe, 0,1 a 30% em peso de Mo, 0,1 a 30% em peso de Ni e >50% em peso de Co.

[0031] O anterior significa que a primeira parte de metal, e igualmente a segunda parte de metal, podem ser feitas de um grande número de diferentes ligas. Obviamente, os exemplos anteriores são equilibrados com outros metais ou elementos, conforme comum na indústria.

[0032] De acordo com um outro aspecto, um produto compreendendo uma primeira parte de metal que é unida com uma segunda parte de metal por uma junção é provido. As partes de metal têm uma temperatura solidus acima de 1.000°C e a junção compreende pelo menos 50% em peso de elementos metálicos que foram retirados de uma área que circunda a junção e cuja área foi parte de qualquer da primeira parte de metal e a segunda parte de metal.

[0033] De acordo com um outro aspecto é provido 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 de suas modalidades.

[0034] De acordo com um outro aspecto uma composição depressora de fusão é provida, isto é, especificamente para desenvolver e configurado para unir uma primeira parte de metal com uma segunda parte de metal de acordo com o método anterior ou qualquer de suas modalidades, a composição depressora de fusão compreendendo i) um componente depressor da fusão que compreende e silício para diminuir uma temperatura de fusão, e ii), opcionalmente, um componente aglutinante para facilitar a aplicação da composição depressora de fusão na primeira parte de metal.

[0035] Diferentes objetivos, características, aspectos e vantagens do método, os produtos e a composição depressora de fusão ficarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, bem como dos desenhos.

Breve Descrição Dos Desenhos

[0036] Modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos em anexo, nos quais Figura 1é uma vista seccional transversal de uma primeira e uma segunda parte de metal onde uma composição depressora de fusão é aplicada intermediário às partes, Figura 2mostra as partes de metal da figura 1 durante aquecimento, Figura 3mostra as partes de metal da figura 1 quando uma junção é formada, Figura 4é uma vista seccional transversal de uma primeira e uma segunda parte de metal onde uma composição depressora de fusão é aplicada intermediária aos componentes e quando a segunda parte de metal encosta na primeira parte de metal, Figura 5mostra as partes de metal da figura 4 durante aquecimento, Figura 6mostra as partes de metal da figura 4 quando uma junção é formada, Figura 7mostra partes de metal quando uma junção é formada e onde as partes foram prensadas uma na direção da outra durante a formação da junção, Figura 8é uma vista que corresponde à figura 7, onde material de ambas as partes de metal foi fundido e formou a junção, Figura 9corresponde à figura 1 e mostra distribuição de um ponto de contato entre as partes de metal, Figura 10mostra uma área do ponto de contato entre as partes de metal, Figura 11corresponde à figura 3 e mostra distribuição de uma junção entre as partes de metal, Figura 12mostra uma área transversal da junção, Figura 13mostra uma placa prensada que é usada em inúmeros exemplos que descreveram como duas partes de metal podem ser unidas, Figura 14é uma foto de uma seção transversal de uma junção entre a placa mostrada na figura 13 e uma placa reta, Figura 15mostra um diagrama onde uma largura da junção medida é disposta em gráfico como uma função de uma quantidade aplicada de composição depressora de fusão, incluindo curvas de tendência, Figura 16a 20 mostram uma seção transversal de uma junção investigada em um SEM ((microscópio de varredura de elétron) e localizações da varredura de elétrons) e Figura 21é um fluxograma de um método para unir uma primeira e segunda parte de metal.

Descrição Detalhada da Invenção

[0037] Figura 1 mostra uma primeira parte de metal 11 e uma segunda parte de metal 12 onde uma composição depressora de fusão 14 é disposta em uma superfície 15 da primeira parte de metal 11. A segunda parte de metal 12 está, a um ponto de contato 16, em contato com a composição depressora de fusão 14 na superfície 15. Para a segunda parte de metal 12 ilustrada, uma primeira saliência 28 está em contato com a composição depressora de fusão 14 em ponto de contato 16, enquanto que uma segunda saliência 29 está em contato com a composição depressora de fusão 14 em um outro ponto de contato 116. A primeira parte de metal 11 é feita de um elemento metálico, tal como liga a base de ferro. Mais exemplos de elementos metálicos adequados que a primeira parte de metal 11 pode ser feita são dados a seguir. A segunda parte de metal 12 também é feita de um elemento metálico, que pode ser o mesmo elemento metálico 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 não são ainda unidas.

[0038] Cinco planos, P1 a P5, são usados para descrever como a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 são unidas. O primeiro plano P1 define a superfície da composição depressora de fusão 14. O segundo plano P2 define a superfície 15 da primeira parte de metal 11, que é uma superfície “superior” 15 da primeira parte de metal 11. Isto significa que a composição depressora de fusão 14 tem uma espessura que corresponde à distância entre o primeiro plano P1 e o segundo plano P2 (a superfície 15). Deve-se notar que a espessura da composição depressora de fusão 14 é muito 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 detalhes a seguir.

[0039] O terceiro plano P3 define uma camada de superfície 21 da primeira parte de metal 11, onde a camada de superfície 21 se estende da superfície 15 e para o terceiro plano P3 que é localizado na primeira parte de metal 11. Assim, a espessura da camada de superfície 21 corresponde à distância entre o segundo plano P2 (a superfície 15) e o terceiro plano P3. O 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 quarto plano P4. A primeira parte de metal 11 também tem uma camada inferior 22, que é uma parte da primeira parte de metal 11 que não inclui a camada de superfície 21 e que se estende do terceiro plano P3 para o quarto plano P4. O quinto plano P5 define uma linha de base da segunda parte de metal 12, onde a primeira saliência 28 e segunda saliência 29 se projeta da linha de base em uma direção para a primeira parte de metal 11.

[0040] As formas ilustradas da primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 são somente formas de exemplos e outras formas são igualmente concebíveis. Por exemplo, as partes de metal 11, 12 podem ter formas curvadas, de maneira tal que os planos P1 a P5 não tenham a forma de superfícies retas, bidimensionais, mas, ao contrário, a forma das superfícies curvadas. Em particular, os planos P2 e P3 não devem ser linhas acentuadas, mas podem representar transições graduais.

[0041] Figura 2 mostra os componentes de metal 11, 12 quando eles são aquecidos a uma temperatura acima da qual a composição depressora de fusão 14 faz com que a camada de superfície 21 se funda e forme uma camada de metal fundida 210. A temperatura ainda é abaixo de uma temperatura de fusão dos materiais na primeira parte de metal 11 e na segunda parte de metal 12. Em resumo, aquecendo as partes de metal 11, 12, fósforo e opcionalmente silício, que está compreendido na composição depressora de fusão 14, difunde na primeira parte de metal 11 e faz com que ela se funda a uma temperatura que é menor que a 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 se funda e forme a camada de metal fundida 210. Assim, a quantidade de composição depressora de fusão 14 é escolhida, de maneira tal que fósforo difunde somente na camada de superfície 21 (muito fósforo deve fundir toda a primeira parte de metal 11). Composições e quantidades adequadas da composição depressora de fusão 14 são descritas nos exemplos a seguir. Metal na camada de metal fundida 210 então flui, tipicamente por ação capilar, para o ponto de contato 16 (e para outro ponto de contato similar, tal como ponto de contato 116).

[0042] Figura 3 mostra os componentes de metal 11, 12 quando toda a composição depressora de fusão 14 difundiu na primeira parte de metal 11 e quando metal, na camada de metal fundida 210, fluiu para o ponto de contato 16 onde uma junção 25 é agora formada. A junção agora compreende metal, que previamente foi parte da primeira parte de metal 11. Conforme pode ser visto, a composição depressora de fusão 14 não está mais presente na superfície 15 da primeira parte de metal 11, uma vez que ele foi difundido na primeira parte de metal 11 e, tipicamente, até certo ponto na segunda parte de metal 12. Uma vez que a junção 25 é formada de metal da primeira parte de metal 11, a primeira parte de metal 11 é agora pelo menos localmente ligeiramente mais fina que antes do aquecimento. Conforme pode ser visto, a primeira parte de metal 11 agora tem uma superfície superior 15' que não é localizada no segundo plano P2. Ao contrário, a superfície superior está agora mais próxima do quarto plano P4. No geral, nem todo metal na camada de metal fundida 210 flui para o ponto de contato 16 para formar a junção 25, mas alguns permanecem como uma superfície superior da primeira parte de metal 11 e solidifica lá simultaneamente com a solidificação da junção 25. A solidificação acontece quando a temperatura é diminuída, mas também antes de uma diminuição da temperatura, por exemplo, em virtude de o fósforo na composição depressora de fusão gradualmente se difundir e se misturar com o material da primeira parte de metal 11. O processo físico atrás da fusão do metal na primeira parte de metal 11, bem como a subsequente solidificação é similar ao processo de fusão e solidificação que ocorre durante a brasagem. Entretanto, comparada à brasagem convencional há uma grande diferença em que a composição depressora de fusão 14 não compreende ou compreende quantidades muito pequenas de metal de adição; em vez de usar um metal de adição para criar a junção 25, metal da primeira parte de metal 11 é usado para criar a junção 25. Opcionalmente, conforme será descrito, metal da segunda parte de metal 12 pode ser usado para criar a junção 25.

[0043] Figuras 4 a 6 correspondem às figuras 1 a 3 com a diferença que a segunda parte de metal 12 é prensada na composição depressora de fusão 14 até um ponto em que ela está basicamente em contato com ou encostado na primeira parte de metal 11 (algumas pequenas quantidades da composição depressora de fusão 14 ainda estão tipicamente presentes entre as partes de metal 11, 12).

[0044] Figura 7 corresponde às figuras 3 e 6 com a diferença que a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 foram prensadas uma na outra durante a formação da junção 25. Como um resultado, a segunda parte de metal 12, no local da junção 25, “afundou” na camada de metal fundida 210 da primeira parte de metal 11.

[0045] Figura 8 corresponde à figura 7, onde material tanto da primeira parte de metal 11 quanto da segunda parte de metal 12 foram fundidos e formaram a junção 25. Na prática, isto é tipicamente o que acontece durante a formação da junção 25, especialmente se a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 forem feitas do mesmo material, uma vez que a segunda parte de metal 12 também está em contato com a composição depressora de fusão.

[0046] Antes do aquecimento, a segunda parte de metal 12 tem um contorno externo definido pela linha L2. Durante 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 contato 16 e forma uma junção 25 nela. A camada de superfície fundida da segunda parte de metal 12 é representada pela camada entre a linha L2 e linha L1, onde a linha L1 define um limite onde o metal da segunda parte de metal 12 não foi fundido.

[0047] Deve-se notar que não há limite acentuado real entre o metal da primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 que é fundida, respectivamente, não é fundida. Ao contrário, há uma “transição” gradual de “fundido” para “não fundido”.

[0048] Figura 9 corresponde à figura 1 e mostra uma distribuição do ponto de contato 16 entre a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12. Figura 10 mostra as mesmas partes de metal 11, 12 mas de cima e no primeiro plano P1. Figura 9 é uma seção transversal vista como se ao longo da linha A-A na figura 10.

[0049] Conforme pode ser visto, o ponto de contato 16 tem uma distribuição sobre a composição depressora de fusão 14 na primeira parte de metal 11 que é significativamente maior que uma distribuição da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. A distribuição do ponto de contato 16 tem uma área A2 que é significativamente menor que uma área A1 da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. A área A1 compreende a área A2. A área A1 se estende entre as duas linhas L3, L4, que são localizadas em um respectivo lado do ponto de contato 16. A linha L3 é localizada entre o ponto de contato 16 e o outro ponto de contato 116, uma vez que o metal da primeira parte de metal fundido 11, no geral, flui para o ponto de contato mais próximo. A área A1 da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada é pelo menos 10 vezes maior que a área A2 definida pelo ponto de contato 16. A área A1 pode ser definida como uma área da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada e da qual o metal da área A1 é retirado para formar a junção 25. A área A2 pode ser definida como a área do ponto de contato 16, isto é, a área de contato entre a composição depressora de fusão 14 e a segunda parte de metal 12, opcionalmente incluindo uma área de contato (se presente) entre a primeira parte de metal 11 e a segunda parte de metal 12 no ponto de contato 16. A área A1 é, no geral, pelo menos 10 vezes maior que a área A2.

[0050] Figura 11 corresponde à figura 3 e mostra uma área transversal A3 da junção 25. A área A1 da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada é pelo menos 3 vezes maior que a área transversal A3 da junção 25. Figura 12 mostra as mesmas partes de metal 11, 12 mas de cima e no segundo plano P2. Figura 11 é uma seção transversal vista como se ao longo da linha A-A na figura 12.

[0051] Conforme pode ser visto, a junção 25 tem uma seção transversal são A3 que é significativamente menor que a área A1 da composição depressora de fusão 14 na superfície 15. Como anteriormente, a área A1 pode ser definida como uma área da superfície 15 na qual a composição depressora de fusão 14 é aplicada e da qual a área A1 metal é retirada para formar a junção 25. A área transversal A3 da junção 25 pode ser definida como a menor área que a junção 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 curvada. Obviamente, as áreas A1 e A2 podem ter a forma das superfícies curvadas, dependendo da respectiva forma da primeira parte de metal 11 e da segunda parte de metal 12.

[0052] Dependendo da forma das partes de metal a ser unidas, a área na qual a composição depressora de fusão é aplicada pode ser substancialmente igual à área de uma junção que é subsequentemente formada

[0053] Inúmeros experimentos 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, cujas quantidades da composição depressora de fusão 14 devem ser usadas, temperaturas adequadas para o aquecimento, por quanto tempo o aquecimento deve ser feito etc. Assim, os resultados destes experimentos e exemplos são usados 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 contato 16, a junção 25 etc., isto é, todas as entidades previamente descritas podem incorporar características respectivamente relacionadas descritas em conjunto com os experimentos e exemplos a seguir. A seguir, a composição depressora de fusão é referida como uma “mistura”. Parte de metal pode ser referida como “metal pai”.

[0054] Inúmeras composições depressoras da fusão adequadas, isto é, temperatura da composição depressora do ponto de fusão, foram testadas. O componente ativo na composição depressora de fusão é fósforo (P). Compostos de fósforo foram selecionados como a fonte para fósforo. Os compostos incluem Fe3P, NiP e Mn3P2, onde Mn3P2 é uma mistura de MnP e Mn2P. Outros compostos que incluem fósforo podem ser igualmente usados - eles somente têm que ser verificados com relação à sua utilidade e com relação ao resultado que eles fornecem, de uma maneira similar à feita para Fe3P, NiP e Mn3P2 e salientada a seguir.

[0055] O Fe3P, também chamado fosfito de ferro, é um composto convencional que foi obtido da companhia Alfa Aesar, com um número CAS (Chemical Abstracts Service) de 12023-53-9 e número MDL (Molecular Design Limited) de MFCD00799762.

[0056] O Mn3P2, também chamado fosfito de manganês, é um composto convencional que foi obtido da companhia Alfa Aesar, com um número CAS (Chemical Abstracts Service) de 12263-33-1 e número MDL (Molecular Design Limited) de MFCD00064736.

[0057] O NiP, também chamado níquel fósforo, é um composto convencional que foi galvanizado em uma parte de metal a ser unidas. A parte de metal a ser unidas também é referida como um metal base ou material base. A galvanização foi feita realizando um método de galvanização de níquel fósforo convencional, conforme feito, por exemplo, pela companhia Brink Fornicklingsfabriken AB em Norrkoping, Suécia.

[0058] Para alguns dos exemplos Si, ou Silício, foi usado. O silício é um composto convencional que foi obtido da companhia Alfa Aesar, é referido como “silício em pó, cristalino, malha-325, 99,5% (bases dos metais)”, com CAS 7440-21-3 e MDL MFCD00085311.

[0059] Olhando para as composições atômicas dos compostos, aplicando os pesos atômicos e usando técnicas de cálculo convencionais, se pode determinar que Fe3P compreende 16% em peso de P (fósforo) e Mn3P2 compreende 27% em peso de P. Na galvanização com níquel, aproximadamente 11 a 14% em peso de P estão compreendidos na camada NiP.

[0060] Um aglutinante foi usado para aplicar o Fe3P e o Mn3P2 nas partes de metal a ser unidas. O aglutinante (polimérico e solvente) é um aglutinante vendido por Wall Colmonoy com o nome comercial Nicorobraz S-20 (S-20). Uma amostra do aglutinante foi colocada em uma placa de metal e seca a 22 °C por 24h. O peso da amostra foi 0,56 g antes da secagem e 0,02 g depois da secagem. Assim, 3,57% em peso do aglutinante são componentes que permanecem depois da secagem. Uma composição depressora de fusão foi preparada onde Mn3P2 e Si formam um componente depressor da fusão (componente depressor da temperatura do ponto de fusão) e onde foram o aglutinante S-20 formam um componente aglutinante.A preparação foi feita primeiro misturando Mn3P2 com Si e então adicionando e misturando o aglutinante S-20. Duas variantes da composição depressora de fusão com diferentes quantidades de Si foram preparadas, referidas como A1 Mn3P2 (A1) e B1 Mn3P2 (B1), conforme mostrado na tabela 1.

Tabela 1

[0061] As composições A1 e A2 foram aplicadas em peças de teste retas, circulares de aço inoxidável tipo 316 L (grau do aço SAE) e com um diâmetro de 42 mm.

[0062] Em toda peça de teste, outra peça de um diferente material, 254 SMO (grau do aço SAE) foi colocada. Esta outra peça é mostrada na figura 13 e tem a forma de uma placa circular, prensada 150, que tem 42 mm de diâmetro e tem uma espessura de 0,4 mm. A placa prensada 150 tem dois feixes prensados v e h, cada um com aproximadamente 20 mm de comprimento. Quando a peça com os feixes foi colocada na peça reta, pontos de contato foram formados onde os feixes da peça 150 encostam na outra peça reta.

[0063] As peças, isto é, a peça circular reta e a placa prensada, são referidas como uma amostra, e várias amostras foram tratadas termicamente por 2 horas em vácuo em diferentes temperaturas para cada amostra. Tabela 2 mostra quais quantidades das composições que foram usadas para as amostras.

[0064] Para as amostras A1:1 a A1:3 e amostras B1:1 a B1:3, o tratamento térmico compreendeu manter as amostras em uma temperatura de 1.120 °C por 2 horas em vácuo.

[0065] Para as amostras A1:4 a A1:6 e amostras B1:4 a B1:6, o tratamento térmico compreendeu manter as amostras em uma temperatura de 1.140 °C por 2 horas em vácuo.

[0066] A1 indica composição A1 Mn3P2, enquanto que B2 indica composição B1 Mn3P2. Os números depois de A1, respectivamente B2, indicam diferentes amostras, conforme apresentado na tabela 2. Nesta tabela, o peso da amostra é apresentado, que inclui o peso do componente depressor da fusão e o peso do componente aglutinante seco.

Tabela 2

[0067] Depois do tratamento térmico, as amostras foram resfriadas naturalmente a uma temperatura ambiente (22 °C) e foi observado que as duas peças da amostra foram unidas ao longo dos comprimentos dos feixes da placa prensada 150, isto é, a amostra tem junções ao longo dos feixes. As amostras foram cortadas através das junções em duas seções e cada junção foi medida como sua seção X mais ampla, que é ilustrada na figura 14. Os resultados são apresentados na tabela 3 e ilustrados no diagrama da figura 15, onde a largura da junção é disposta em gráfico como uma função da quantidade de composição depressora de fusão aplicada.

Tabela 3

[0068] Investigações metalúrgicas foram então feitas para as junções. Isto foi feito analisando o corte da seção transversal das junções em um então chamado SEM-EDX, que é um microscópio de varredura de elétrons convencional e comercialmente disponível com detector de raios-X. Figura 16 ilustra os locais de três medições para a amostra A1-6 e tabela 4 mostra osresultados das medições.

Tabela 4

[0069] As investigações mostram que as junções compreendem pelo menos 90% em peso de metal que, antes do aquecimento, foi parte de qualquer da primeira parte de metal e da segunda parte de metal, isto é, as peças da amostra. Isto é prontamente determinado, uma vez que Mn e P juntos representam menos que 2,2% em peso.

[0070] Investigações similares também foram feitas para amostra B1- 6. Figura 17 ilustra os locais de três medições para amostra B1-6 e Tabela 5 mostra os resultados das medições.

Tabela 5

[0071] Investigações mostram que as junções compreendem pelo menos 90% em peso de metal que, antes do aquecimento, foi parte de qualquer da primeira parte de metal e a segunda parte de metal, isto é, as peças da amostra. Isto é prontamente determinado, uma vez que Mn e P juntos representam menos que 4,2% em peso.

[0072]Em um teste seguinte, peças de aço inoxidável tipo 316, referido como 316, com um diâmetro de 42 mm foram aplicadas com três diferentes composições depressoras da fusão (uma composição em uma respectiva peça): i) Mn3P2, ii) NiP galvanizado em 316 e iii) NiP galvanizado em 316 junto com Si como depressores do ponto de fusão. A espessura do NiP galvanizado é 50 μm. 0,15 g de Si foi aplicado por pintura convencional. Em toda peça, uma peça prensada similar à da figura 13 do tipo 254 SMO foi colocada. As peças formam amostras que foram tratadas termicamente por 2 horas em vácuo a 1.120 °C.Junções foram formadas entre as peças.

[0073] Tabela 6 mostra uma análise de um corte de seção transversal das junções usando SEM-EDX para a amostra com galvanização com NiP de 50 μm. A partir do resultado, parece que a junção compreende pelo menos 20% em peso de metal que, antes do aquecimento, foi parte de qualquer da peça (primeira parte de metal) ou segunda peça (segunda parte de metal).Figura 18 mostra o local da medição na junção.

Tabela 6

[0074] Tabela 7 mostra uma análise de um corte de seção transversal das junções usando SEM-EDX para a amostra com galvanização com NiP de 50 μm onde quantidade de aproximadamente 0,15 g de Si foi aplicada (pintada) na superfície galvanizada. A partir do resultado, parece que a junção compreende mais metal, em comparação com o teste onde nenhum Si foi usado. Uma maior quantidade de Si poderia mais provavelmente aumentar a quantidade de metal na junção que vem das peças de teste. Figura 19 mostra olocal das medições na junção.

Tabela 7

[0075] Tabela 8 mostra uma análise de um corte de seção transversal das junções usando SEM-EDX para a amostra com Mn3P2. O Mn3P2 foi misturado 50p:50p com aglutinante S-20, mas nenhum Si é usado. Uma quantidade de 0,2 g (depois da secagem do componente aglutinante) foi aplicada. A partir do resultado, parece que a junção compreende pelo menos 80% em peso de metal que antes da junção foi parte dos produtos que foramunidos. Figura 20 mostra o local das medições do espectro 1 na junção.

Tabela 8

Método

[0076] Com referência à figura 21 um fluxograma de um método para unir uma primeira e segunda parte de metal é ilustrado. As partes de metal podem ser feitas de diferentes materiais conforme descrito anteriormente.

[0077] Em uma 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 per se pode ser feita por técnicas convencionais, por exemplo, pulverizando ou pintando, no caso que a composição depressora de fusão compreende um componente aglutinante, e por PVD ou CVD, no caso em que componente aglutinante não é usado.

[0078] Na etapa seguinte 202, a segunda parte de metal é colocada em contato com a composição depressora de fusão a um ponto de contato na superfície. Isto pode ser feito manual ou automaticamente empregando sistemas de fabricação convencionais, automatizados.

[0079] Em uma etapa seguinte 303, as partes de metal são aquecidas a uma temperatura que é acima de 1.000°C. A temperatura exata pode ser encontrada nos exemplos a seguir. Durante o aquecimento, uma superfície de pelo menos a primeira parte de metal fundida e, junto com o componente depressor da fusão, forma uma camada de metal fundida que está em contato com a segunda parte de metal no ponto de contato entre a primeira parte de metal e a segunda parte de metal. Quando isto acontece, metal da camada de metal fundida flui para o ponto de contato.

[0080] Na etapa final 204, a camada de metal fundida solidifica naturalmente, de maneira tal que uma junção seja obtida no ponto de contato, isto é, o metal que fluiu para o ponto de contato solidifica. A solidificação tipicamente inclui diminuir a temperatura para temperatura ambiente normal. Entretanto, solidificação também ocorre durante o processo físico de redistribuição de componentes (fósforo e, opcionalmente, silício) na área da junção, antes de uma temperatura se diminuída.

[0081] A partir da descrição anterior, segue que, embora várias modalidades da invenção tenham sido descritas e mostradas, a invenção não é restrita a ela, mas também pode ser incorporada de outras maneiras no escopo do assunto em questão definido nas reivindicações que se seguem. Várias composições depressoras da fusão também podem ser combinadas com vários metais para as partes de metal.

Claims

1.Método para unir uma primeira parte de metal (11) com uma segunda parte de metal (12), as partes de metal (11, 12) tendo uma temperatura solidus acima de 1.000°C, caracterizado pelo fato de que o método compreende -aplicar (201) uma composição depressora de fusão (14) em uma superfície (15) da primeira parte de metal (11), a composição depressora de fusão (14) compreendendo -um componente depressor da fusão que compreende pelo menos 25% em peso de fósforo e silício para diminuir uma temperatura de fusão da primeira parte de metal (11), e -opcionalmente, um componente aglutinante para facilitar a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) na superfície (15), e -opcionalmente, um metal de adição que está presente em quantidades inferiores a 75% em peso -colocar (202) a segunda parte de metal (12) em contato com a composição depressora de fusão (14) a um ponto de contato (16) na dita superfície (15), -aquecer (203) as primeira e segunda partes de metal (11, 12) a uma temperatura acima de 1.000°C, a dita superfície (15) da primeira parte de metal (11) fundindo assim, de maneira tal que uma camada de superfície (21) da primeira parte de metal (11) se funda e, junto com o componente depressor da fusão, forme uma camada de metal fundida (210) que está em contato com a segunda parte de metal (12) no ponto de contato (16), e -permitir (204) que a camada de metal fundida (210) se solidifique e forme uma junção (25) no ponto de contato (16), a junção (25) compreendendo pelo menos 50% em peso de metal que, antes do aquecimento (203), foi parte de qualquer da primeira parte de metal (11) e a segunda parte de metal (12).

2.Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fósforo se origina de um composto de fósforo selecionado de pelo menos qualquer dos seguintes compostos: MnxPy, FexPy e NixPy.

3.Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o silício se origina de qualquer de silício elementar e silício de um composto de silício selecionado de pelo menos qualquer dos seguintes compostos: carbeto de silício, boreto de silício e ferrosilício.

4.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o componente depressor da fusão compreende qualquer de pelo menos 35% em peso de e pelo menos 55% em peso de fósforo e silício.

5.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que fósforo constitui pelo menos 10% em peso do fósforo e teor de silício do composto depressor de fusão.

6.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que silício constitui pelo menos 55% em peso do fósforo e teor de silício do composto depressor de fusão.

7.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o componente depressor da fusão compreende menos que 50% em peso de elementos metálicos.

8.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o componente depressor da fusão compreende menos que 10% em peso de elementos metálicos.

9.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de metal compreende uma espessura de 0,3 a 0,6 mm e a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) compreende aplicar uma média de 0,02 a 1,00 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície (15) da primeira parte de metal (11).

10.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de metal compreende uma espessura de 0,6 a 1,0 mm e a aplicação (201) da composição depressora de fusão (14) compreende aplicar uma média de 0,02 a 2,0 mg de fósforo e silício por mm2 na superfície (15) da primeira parte de metal (11).

11.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a superfície (15) tem uma área (A1) que é maior que uma área (A2) definida pelo ponto de contato (16) na dita superfície (15), de maneira tal que o metal na camada de metal fundida (21') flua para o ponto de contato (16) permitindo que (204) a junção (25) se forme.

12.Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a área (A1) da superfície (15) é pelo menos 3 vezes maior que a área (A2) definida pelo ponto de contato (16).

13.Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a área (A1) da superfície (15) é pelo menos 10 vezes maior que uma área transversal (A3) da junção (25).

14.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que qualquer da primeira parte de metal (11) e a segunda parte de metal (12) compreende uma pluralidade de saliências (28, 29) que se estende para a outra parte de metal, de maneira tal que, colocando (202) a segunda parte de metal (12) em contato com a dita superfície (15), uma pluralidade de ponto de contatos (16, 116) seja formada na dita superfície (15).

15.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de metal compreende um de >50% em peso de Fe, <13% em peso de Cr, <1% em peso de Mo, <1% em peso de Ni e <3% em peso de Mn, >90% em peso de Fe, >65% em peso de Fe e >13% em peso de Cr, >50% em peso de Fe, >15,5% em peso de Cr e >6% em peso de Ni,>50% em peso de Fe, >15,5% em peso de Cr, 1 a 10% em peso de Mo e >8% em peso de Ni, >97% em peso de Ni, >10% em peso de Cr e >60% em peso de Ni, >15% em peso de Cr, >10% em peso de Mo e >50% em peso de Ni,>70% em peso de Co, >80% Cu, e >10% em peso de Fe, 0,1 a 30% em peso de Mo, 0,1 a 30% empeso de Ni e >50% em peso de Co.