브레이징 접합은 강합니까? 예, 모재보다 강할 수 있습니다

예, 올바르게 실행된 브레이징 접합은 매우 강합니다. 실제로 접합부가 올바르게 설계, 준비 및 가열되면 그 강도는 일반적으로 접합되는 개별 모재의 강도를 초과합니다. 이는 파괴 테스트에서 브레이징 접합 자체보다 모재가 먼저 파손되는 경우가 많다는 것을 의미합니다.

브레이징 접합의 강도는 기본 결과가 아닙니다. 이는 적절한 엔지니어링의 결과입니다. 이 공정은 모세관 현상에 의존하여 넓은 표면적에 걸쳐 완전하고 고강도 결합을 생성하므로 접합부 설계가 브레이징 공정 자체만큼 중요합니다.

브레이징이 강도를 얻는 방법

브레이징 접합의 놀라운 강도는 접합부 설계, 용가재 및 모재 간의 상호 작용에서 비롯됩니다. 단순히 두 금속 조각 사이에 용가재를 녹이는 문제가 아닙니다.

모세관 현상의 원리

브레이징은 모재("모금속")를 브레이징 용가재의 녹는점보다 높은 온도로 가열하여 작동합니다.

녹은 용가재는 모세관 현상을 통해 두 개의 밀착된 표면 사이의 좁은 공간으로 빨려 들어갑니다. 이 자연적인 힘은 용가재가 고르게 분포되도록 하여 완전하고 공극 없는 결합을 생성합니다.

접합부 설계의 중요한 역할

용접과 달리 브레이징의 강도는 결합 표면적에 정비례합니다. 두 가지 요소가 가장 중요합니다.

접합부 간격: 두 모금속 사이의 간격은 정밀해야 합니다. 간격이 너무 넓으면 모세관 현상이 약하거나 존재하지 않습니다. 너무 좁으면 용가재가 접합부로 전혀 흐를 수 없습니다. 대부분의 일반적인 용가재의 경우 이 간격은 일반적으로 0.001"에서 0.005"(0.025mm에서 0.127mm) 사이입니다.

접합부 겹침: 접합부의 강도는 전단 면적의 함수입니다. 좋은 경험 법칙은 가장 얇은 금속 단면의 두께의 최소 3배의 겹침으로 접합부를 설계하는 것입니다. 이 겹침은 넓은 영역에 하중을 분산시켜 단일 지점의 응력을 줄입니다.

야금적 결합의 힘

용가재는 단순히 접착제처럼 작용하지 않습니다. 브레이징 공정 중에 용가재는 모금속 표면의 얇은 층과 합금됩니다. 이는 부품 사이에 새롭고 강하며 연속적인 야금적 결합을 생성합니다.

"모금속보다 강함" 현상 이해

브레이징 접합이 접합하는 금속보다 강할 수 있다는 주장은 실험실 테스트 및 실제 응용 분야에서 지속적으로 입증됩니다.

인장 시험 시나리오

적절하게 브레이징된 어셈블리가 인장(당겨서 분리) 테스트를 받을 때, 브레이징 접합부 자체에서 파손이 발생하는 경우는 거의 없습니다.

대신, 접합부 옆의 모금속이 일반적으로 먼저 늘어나고 변형되며 파손됩니다. 접합부는 그대로 유지됩니다.

이것이 발생하는 이유

어셈블리에 가해지는 하중은 접합부 겹침의 전체 표면적에 걸쳐 분산됩니다. 이 영역이 상당하기 때문에(3T 겹침 규칙으로 인해) 접합부 내의 응력은 모금속의 더 좁은 단면의 응력보다 낮습니다.

본질적으로 넓고 강한 결합을 당기고 있으며, 가장 약한 고리는 모재 자체가 됩니다.

강도를 결정하는 주요 요인

이러한 수준의 강도를 달성하는 것은 조건부입니다. 최종 결과는 전적으로 공정에 달려 있습니다.

청결은 필수 불가결합니다

모금속의 표면은 깨끗해야 합니다. 산화물, 기름 또는 먼지는 용가재가 표면을 적시고 제대로 흐르는 것을 방해하여 공극과 극도로 약화된 접합부를 초래합니다. 가열 중 산화를 방지하기 위해 적절한 플럭스 또는 제어된 분위기를 사용하는 것이 필수적입니다.

적절한 가열 기술

두 모금속 모두 올바른 브레이징 온도로 균일하게 가열되어야 합니다. 한 부분이 다른 부분보다 뜨거우면 용가재는 더 뜨거운 부분으로만 흘러 불완전한 결합을 생성합니다.

올바른 용가재 선택

용가재는 모금속과 화학적으로 호환되어야 하며, 사용 온도 및 갈바닉 부식 가능성과 같은 요소를 고려하여 최종 사용 응용 분야에 적합해야 합니다.

응용 분야에 적합한 선택하기

다음 지침을 사용하여 브레이징이 프로젝트에 올바른 접근 방식인지 결정하십시오.

• 이종 금속 또는 섬세하고 얇은 벽 부품을 접합하는 것이 주요 초점인 경우: 브레이징은 왜곡 및 열 응력을 최소화하는 낮은 공정 온도로 인해 탁월한 선택입니다.
• 적절하게 설계될 수 있는 접합부에서 최대 강도가 주요 초점인 경우: 올바르게 실행된 브레이징 접합은 모재와 비슷하거나 그 이상의 탁월한 강도를 제공합니다.
• 크고 불규칙한 간격을 채우거나 극한 온도에서 성능이 필요한 경우: 용접은 브레이징이 좁은 간격에 의존하고 용가재의 녹는점에 가까워질수록 강도가 저하되므로 필요에 더 적합한 공정일 가능성이 높습니다.

궁극적으로 브레이징은 접합부 설계 및 공정 제어 원칙이 존중될 때 견고하고 신뢰할 수 있는 접합 방법을 제공합니다.

요약 표:

주요 요인	접합 강도에 미치는 영향
접합부 간격 (0.001-0.005")	모세관 흐름 및 결합 무결성에 중요
접합부 겹침 (≥가장 얇은 단면의 3배)	더 높은 강도를 위해 더 넓은 영역에 하중 분산
표면 청결도	공극 방지 및 완전한 야금적 결합 보장
균일한 가열	적절한 용가재 흐름 및 완전한 결합 형성 가능

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