직설적으로 말하자면, 모든 스테인리스 스틸 용도에 "최고"인 단일 브레이징 봉은 없습니다. 이상적인 선택은 특정 등급의 스테인리스 스틸, 요구되는 사용 온도, 강도 요구 사항 및 사용하려는 브레이징 방법에 따라 달라집니다. 그러나 가장 일반적이고 효과적인 선택은 두 가지 주요 계열로 나뉩니다. 범용의 저온 작업용 은 기반 합금과 고성능, 고온 용도용 니켈 기반 합금입니다.
스테인리스 스틸 브레이징의 어려움은 관리해야 하는 보호용 크롬 산화물 층에서 비롯됩니다. "최고의" 필러 금속은 강력한 접합을 형성할 뿐만 아니라 내열성 및 내식성과 같이 모재 및 최종 용도와 호환되는 특성을 갖는 금속입니다.
스테인리스 스틸 브레이징이 독특한 이유
스테인리스 스틸을 "스테인리스"하게 만드는 특성, 즉 얇고 보이지 않으며 자가 치유되는 크롬 산화물 층이 브레이징의 주요 장애물입니다.
크롬 산화물 장벽
브레이징 합금이 금속에 접합되려면 표면을 "적셔야" 하는데, 이는 깨끗하게 흐르고 아래의 순수 금속에 접착되어야 함을 의미합니다.
크롬 산화물 층은 이러한 습윤을 방해합니다. 따라서 성공적인 스테인리스 스틸 브레이징 작업은 플럭스를 사용하여 이 층을 화학적으로 제거하거나 제어된 분위기를 사용하여 애초에 생성을 방지해야 합니다.
스테인리스 스틸용 주요 필러 금속 계열
필러 금속, 즉 "브레이징 봉"의 선택은 작업의 요구 사항에 따라 결정됩니다.
은 기반 합금 (다용도 주력 제품)
은 브레이징 합금은 광범위한 스테인리스 스틸 용도, 특히 300계 오스테나이트 등급(예: 304, 316)에 가장 일반적으로 사용됩니다.
이러한 합금은 종종 BAg 등급으로 지정되며, 비교적 낮은 브레이징 온도(1145-1650°F / 618-899°C)로 인해 가치가 있습니다. 이 낮은 열 입력은 부품 변형 위험이나 강철의 고유한 내식성에 부정적인 영향을 미칠 위험을 줄입니다. 우수한 접합 강도와 연성을 제공합니다.
은 합금을 사용할 때는 크롬 산화물 층을 녹이고 가열 중 접합부를 보호하기 위해 거의 항상 브레이징 플럭스가 필요합니다. 스테인리스 스틸의 경우 구리나 황동용 플럭스보다 필요한 더 높은 온도에서 활성 상태를 유지하는 "검은색" 플럭스가 필요합니다.
니켈 기반 합금 (고성능 챔피언)
뛰어난 강도, 고온 사용 또는 최대 내식성이 요구되는 용도의 경우 니켈 기반 필러 금속이 표준입니다.
BNi 등급으로 지정된 이러한 합금은 훨씬 더 높은 브레이징 온도(1600-2150°F / 871-1177°C)를 가집니다. 결과적인 접합부는 항공우주, 자동차 터보차저 및 산업용 터빈에서 발견되는 극한의 작동 환경을 견딜 수 있습니다.
이러한 고온으로 인해 BNi 합금은 플럭스와 함께 사용되지 않습니다. 대신, 가장 일반적으로 진공로인 제어된 분위기 로에서만 사용됩니다. 참고 자료에서 언급했듯이, 이 공정은 진공을 당겨 모든 산소를 제거하여 산화물이 전혀 형성되지 않도록 하고 플럭스 잔류물 없이 탁월하게 깨끗하고 강력한 접합부를 만듭니다.
상충 관계 이해
필러 금속을 선택하는 것은 성능, 공정 복잡성 및 비용의 균형을 맞추는 작업입니다.
비용 대 성능
은 합금은 일반적으로 니켈 합금보다 저렴하며 간단한 토치와 플럭스로 적용할 수 있습니다.
니켈 합금은 더 비싸며 진공로 또는 분위기 로에 상당한 자본 투자가 필요합니다. 그러나 고응력, 고온 환경에서의 성능은 타의 추종을 불허합니다.
플럭스 대 분위기
플럭스를 사용하는 것은 효과적이지만 잠재적인 실패 지점을 만듭니다. 플럭스가 접합부에 갇히면 시간이 지남에 따라 부식을 유발할 수 있습니다. 플럭스 잔류물을 제거하기 위해 필요한 브레이징 후 세척 작업은 공정에 또 다른 단계를 추가합니다.
진공 브레이징은 플럭스를 완전히 제거하여 더 우수한 무결성을 가진 깨끗한 접합부를 생성하지만, 이 공정은 개방형 토치 브레이징보다 접근성이 훨씬 낮고 더 비쌉니다.
내식성 일치
중요한 고려 사항은 필러 금속의 내식성이 스테인리스 스틸 모재와 호환되는지 확인하는 것입니다. 내식성이 낮은 필러를 사용하면 갈바닉 셀이 형성되어 전해질에 노출될 때 접합부가 우선적으로 부식되어 조기 파손될 수 있습니다.
용도에 맞는 올바른 선택
완성된 부품의 기능적 요구 사항에 따라 필러 금속을 선택하십시오.
- 주요 초점이 범용 수리 또는 저온에서 300계 스테인리스 스틸 접합인 경우: 검은색 브레이징 플럭스로 적용된 은 기반 합금(예: BAg-24)이 가장 실용적이고 효과적인 선택입니다.
- 주요 초점이 최대 접합 강도 및 고온 사용(800°F / 425°C 이상)인 경우: 진공로 내에서 사용되는 니켈 기반 합금(예: BNi-2)이 올바른 엔지니어링 솔루션입니다.
- 주요 초점이 스테인리스 스틸 중 하나인 이종 금속 접합인 경우: 은 합금은 두 금속의 서로 다른 팽창률을 연결하는 능력과 연성 때문에 종종 선호됩니다.
스테인리스 스틸 합금의 특정 요구 사항에 필러 금속과 공정을 일치시키면 타협 없는 강도와 신뢰성을 갖춘 접합부를 보장할 수 있습니다.
요약표:
| 필러 금속 유형 | 최적 용도 | 브레이징 온도 | 주요 공정 |
|---|---|---|---|
| 은 기반 (BAg) | 범용, 저온 용도 (예: 304, 316 스테인리스 스틸) | 1145-1650°F (618-899°C) | 플럭스 필요 (예: '검은색' 플럭스) |
| 니켈 기반 (BNi) | 고성능, 고온 용도 (예: 항공우주, 터빈) | 1600-2150°F (871-1177°C) | 제어된 분위기 필요 (예: 진공로) |
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