브레이징에서 산화는 금속 원자가 공기 중의 산소 원자에 전자를 잃고 금속 산화물을 형성하는 과정을 말합니다. 이 과정은 용융된 필러 금속의 흐름을 방해하여 강력한 브레이징 조인트가 형성되는 것을 방해하므로 브레이징 공정에 해롭습니다.
자세한 설명:
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산화 메커니즘: 산화는 금속 원자가 열의 영향을 받아 공기 중에 존재하는 산소 원자에 전자를 전달할 때 발생합니다. 그 결과 금속 산화물이 형성됩니다. 예를 들어 철은 산화되면 녹이 슬어 산화철을 형성합니다. 이 과정은 철에만 국한되지 않고 대부분의 금속은 열을 가하면 산화를 겪으며, 이로 인해 금속의 특성과 사용성이 크게 손상될 수 있습니다.
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브레이징에 미치는 영향: 브레이징의 목표는 모재보다 낮은 온도에서 녹는 필러 금속을 사용하여 금속 부품 사이에 강력한 결합을 만드는 것입니다. 브레이징에 사용되는 고온에서는 금속 표면에 산화물 층을 형성하기 때문에 산화가 중요한 문제가 됩니다. 이 산화물 층은 용융된 필러 금속이 모재 금속에 효과적으로 젖어 결합하는 것을 방해하여 접합부가 약해집니다.
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브레이징의 산화 방지: 산화를 방지하기 위해 브레이징 환경을 세심하게 제어합니다. 제어 분위기 브레이징(CAB)에서는 브레이징 오븐에서 산소가 제거되고 수소와 질소의 혼합물로 대체됩니다. 이 환경은 산소 분자가 부족하여 산화 과정을 억제합니다. 마찬가지로 용광로 브레이징에서는 산화를 방지하기 위해 적절한 분위기를 유지하는 것이 중요합니다. 안정적인 산화물 층(알루미늄 산화물)을 형성하는 알루미늄과 같은 소재의 경우, 브레이징 전에 산화물 층을 화학적으로 억제하거나 기계적으로 제거하는 등의 특별한 조치가 필요합니다.
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알루미늄 브레이징의 특정 과제: 알루미늄은 산화되기 쉬우며 필러 금속으로 젖기 어려운 안정적인 산화 알루미늄 층을 형성합니다. 따라서 브레이징 전에 산화층을 억제하거나 제거하기 위해 플럭스 또는 특수 분위기를 사용해야 합니다. 일부 알루미늄 합금의 용융 범위가 좁기 때문에 정확한 납땜 온도와 균일한 열 분포를 달성하는 데도 어려움이 있습니다.
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브레이징을 위한 대기 요건: 브레이징 대기는 산화제가 없어야 하며, 산소 함량이 매우 낮고(100ppm 미만) 습도가 낮아야 합니다. 이는 일반적으로 순수 질소 또는 기타 불활성 가스를 사용하여 브레이징 공정 중에 금속 표면에 산화물이 없는 상태를 유지합니다.
요약하면, 브레이징의 산화는 고품질의 견고한 브레이징 조인트를 형성하기 위해 세심하게 관리해야 하는 중요한 문제입니다. 이는 특히 알루미늄과 같이 산화에 매우 취약한 금속의 경우 제어된 분위기, 플럭스, 세심한 온도 관리를 통해 달성할 수 있습니다.
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