Brasado de cobre explicado: Técnicas y consejos para uniones fuertes y fiables

Durante años, los dos métodos más comunes para unir tubos y accesorios de cobre han sido soldadura blanda (soldering) y brasado (brazing). Son similares en muchos aspectos, pero tienen diferencias clave que los distinguen.

Este artículo explica similitudes y destaca diferencias para ayudar a elegir el método más adecuado.

¿Qué es el brasado de cobre?

El método más común usa accesorios de casquillo (socket) de cobre o aleación de cobre donde se insertan los tubos y se fijan con metal de aporte, mediante soldadura blanda o brasado. Este tipo de junta se llama junta capilar o solape porque el casquillo del accesorio solapa el extremo del tubo formando un espacio entre tubo y accesorio.

Ese espacio es el espacio capilar. Las superficies de accesorio y tubo que solapan forman las superficies de contacto (faying surfaces). Tubo y accesorio se unen sólidamente fundiendo metal de aporte en el espacio capilar, que se adhiere a esas superficies.

El metal de aporte es aleación con punto de fusión inferior al del tubo o accesorio. Punto de fusión de aleación de cobre UNS C12200: 1082 °C (1981 °F). Si el metal de aporte funde < 450 °C (840 °F) → soldadura blanda. Por encima → brasado.

¿Por qué usar brasado de cobre?

Cuando se necesita mayor resistencia de la junta o para sistemas que operan a 350 °C (662 °F) o más.

Usos típicos:

• Protección contra incendios
• Aire acondicionado y refrigeración
• Distribución de gas combustible
• Suministro de agua

Tanto cobre con oxígeno como sin oxígeno pueden brasarse dando juntas satisfactorias. La resistencia total de junta brasada en cobre recocido se desarrolla con junta a solape.

La llama debe ser ligeramente carburante. Todas las aleaciones de brasado de plata pueden usarse con fundentes adecuados. Con aleaciones cobre-fósforo o cobre-fósforo-plata, se puede brasar sin fundente, aunque su uso mejora el aspecto de la junta.

Soldadura blanda vs. Brasado de cobre

La mayoría de soldaduras blandas: 175–315 °C (350–600 °F). Brasado de cobre: 590–815 °C (1100–1500 °F).

Brasado: proceso de unión fundiendo y haciendo fluir material de aporte en la junta; punto de fusión del aporte inferior al del metal base.

La diferencia es la temperatura para fundir el metal de aporte. AWS define 450 °C (842 °F), redondeado a 840 °F. Por debajo → soldadura blanda.

Juntas brasadas: refrigeración, alta presión, HVAC donde se requiere máxima resistencia. Juntas soldadas: baja presión (agua potable, algunos calefactores).

¿Necesitas fundente para brasar cobre?

Para brasar cobre necesitas fundente para que la soldadura fluya libremente y sea calentada por el soplete. La varilla se empuja en su sitio sin forzar, lo que mezclaría el baño de calor y crearía unión poco fiable.

Método más simple: pincel de fundente en una superficie y metal fundido cepillado sobre ella – también implica pasta hidrosoluble.

Las dos piezas deben tener superficie lijada para que funcione eficientemente; si no, no se forma unión ventajosa. Así se hacen juntas de tuberías de fontanería porque nadie quiere humos tóxicos de soldadura blanda dentro de casa.

Cómo brasar cobre

Brasado: calentar cobre, luego pasar capa de constantán (aleación alta conductividad térmica, baja resistividad eléctrica). Si alineas bien las dos piezas, fusionan al calentar a 250 °C.

El fundente evita que burbujas de aire arruinen la unión; burbujean en superficie al calentar y pueden pincharse con aguja de brasado antes de empezar.

Una vez calientes, aplicar pasta de soldadura de brasado – funde al recalentar y completa la junta. Si constantán no da suficiente conductividad, o quieres asegurar que ambas piezas estén a temperatura similar antes del primer calentamiento, usar varilla de brasado con fundente.

¿Qué ocurre exactamente cuando el metal de aporte funde?

Cuando el metal de aporte funde, suele formar un glóbulo naranja brillante. Así sabes que has alcanzado temperatura correcta para proceder. Aplicar fundente y pasta hidrosoluble, calentar varilla y tubo de cobre ~ 5 min antes de añadir pasta de soldadura sobre la varilla.

En construcción, así se conectan tuberías de fontanería. Dos métodos comunes: brasar cobre y soldar cobre.

El fundente ayuda a que la soldadura fluya libremente; aplicar en ambas superficies para brasado exitoso. La varilla se empuja sin forzar, lo que mezclaría el baño de calor y crearía unión poco fiable.

Tipos de llamas

Tres tipos. Uno que NO quieres: llama carburante. Se distingue por sus 3 colores y causa carburación excesiva en el tubo, innecesaria y que puede comprometer la junta.

Segundo: llama oxidante, tampoco la quieres. Oxida la pieza, indeseado. Tercero: llama neutra. Es la que buscas: no carburiza ni oxida, mezcla perfecta O₂/C₂H₂, típicamente azul clara.

Herramientas y materiales para el proyecto

Herramientas y materiales de aporte varían entre junta soldada y brasada; repasemos ambas.

Soldadura agua potable: soldadura 95/5 (95 % Sn, 5 % Sb). No sirve para brasado; necesitas material de aporte. Muchos tipos en mercado; elegir según trabajo. Harris ofrece tabla clara de varillas de brasado para distintos materiales. En demo: Stay-Silv 15 (80 % Cu, 15 % Ag, 5 % P). Busca varilla con fósforo: son auto-fundentes, eliminan necesidad de aplicar fundente en tubo.

La soldadura de plata funde a mayor temperatura → necesitas más calor que junta soldada típica.

Tubos pequeños se brasan con soplete propano; tubos ≥ 1" requieren más calor → sistema oxi/acetileno con soplete adecuado. Oxiacetileno quema a 3500 °C (6330 °F) vs propano ~ 1995 °C (3620 °F).

Soplete: para soldar se usa soplete simple (un gas). Soplete propano no da tanto calor como oxiacetileno.

Uso kit portátil oxi/acetileno Harris (Lincoln Electric), ideal para brasado ligero. Incluye maletín, 2 botellas (O₂ y C₂H₂), 2 reguladores, soplete. Incluye boquillas. Configuración aire/acetileno simple es más larga y no da junta tan limpia, pero más económica y ligera para espacios reducidos.

Importante: asegurar que soplete tenga arrestallamas en lado O₂ y C₂H₂. La mayoría nuevos los traen integrados. Antes eran aparte y había que instalarlos en manguera. Evitan que llama vaya al tanque.

Vídeo de brasado de cobre