브레이징의 기본 규칙은 두 개 이상의 모재를 가열하고 그 사이에 용가재를 녹여 접합하는 것입니다. 결정적으로, 온도는 용가재를 녹일 만큼 충분히 높게 유지되지만, 접합되는 모재의 녹는점 보다 항상 낮게 유지됩니다. 녹은 용가재는 모세관 현상에 의해 밀착된 접합부로 끌려 들어가 냉각되면서 강력한 야금학적 결합을 형성합니다.
핵심 원리는 모재를 서로 융합시키는 것이 아닙니다. 대신, 브레이징은 강력한 금속성 "접착제"로서 용가재를 사용하여 깨끗하고 좁은 틈으로 끌어들여 종종 모재 자체만큼 강한 결합을 형성합니다.
성공적인 브레이징의 핵심 원리
브레이징의 규칙을 진정으로 이해하려면 네 가지 핵심 요소인 용가재, 모재, 열, 그리고 모세관 현상의 상호 작용을 파악해야 합니다.
용가재의 역할
용가재 또는 브레이징 합금은 모재보다 녹는점이 낮도록 특별히 선택됩니다.
브레이징과 솔더링의 기술적 구분은 온도에 의해 정의됩니다. 용가재가 450°C (840°F) 이상에서 녹으면 이 공정은 브레이징으로 간주됩니다. 이 온도 미만에서는 솔더링으로 정의됩니다.
모재 보존
이것은 브레이징을 용접과 구분하는 가장 중요한 개념입니다. 모재는 녹지 않습니다.
모재가 고체 상태를 유지하기 때문에 원래의 야금학적 특성이 대부분 유지됩니다. 이로 인해 브레이징은 용접의 고열로 인해 변형되거나 손상될 수 있는 섬세하거나 얇은 벽 부품을 접합하는 데 이상적입니다.
모세관 현상의 힘
브레이징은 모세관 현상이라는 물리적 힘 때문에 작동합니다. 이것은 종이 타월로 물을 빨아들이는 것과 동일한 힘입니다.
용가재가 액체가 되면 두 모재 조각 사이의 좁고 균일한 틈으로 자연스럽게 끌려 들어갑니다. 이것이 효과적으로 작동하려면 접합부는 매우 특정한, 좁은 간극으로 설계되어야 합니다.
열과 플럭스의 필요성
용가재를 녹이고 흐르게 하려면 충분한 열이 필요합니다. 이 열은 용접처럼 한 지점에 집중되지 않고 접합부 전체에 넓게 가해집니다.
결합이 형성되려면 금속 표면이 완벽하게 깨끗해야 합니다. 가열 전에 플럭스라는 화학 물질이 도포됩니다. 플럭스는 녹아서 모재의 산화물을 제거하고 가열 중 산소로부터 접합부를 보호하여 용가재가 모재에 직접 결합할 수 있도록 합니다.
브레이징 대 기타 접합 방법
브레이징의 중심 규칙은 다른 일반적인 방법과 비교할 때 가장 명확해집니다.
브레이징 대 용접
용접은 모재를 서로 융합시킵니다. 이는 모재의 가장자리를 녹여, 종종 용가재와 함께, 냉각 시 단일하고 균질한 금속 조각을 형성하는 방식으로 작동합니다.
브레이징은 모재를 융합시키지 않고 접합합니다. 이는 모재를 손상시키지 않고 결합하는 공정입니다.
브레이징 대 솔더링
여기서의 구분은 순전히 온도에 기반합니다. 두 공정 모두 모세관 현상에 의해 접합부로 끌려 들어가는 용가재를 녹이는 동일한 원리를 따릅니다.
그러나 브레이징에 사용되는 더 높은 온도는 더 강한 용가재 합금을 사용하여 솔더링된 것보다 훨씬 더 강한 접합부를 만듭니다.
장단점 이해하기
강력하지만 브레이징이 모든 응용 분야에 대한 해결책은 아닙니다. 그 한계를 이해하는 것이 올바르게 사용하는 데 중요합니다.
강도 및 온도 한계
적절하게 브레이징된 접합부는 모재 자체보다 강할 수 있습니다. 그러나 서비스 온도가 용가재의 녹는점에 가까워질수록 접합부의 강도는 급격히 감소합니다.
용접된 접합부는 매우 높은 온도에서 높은 강도가 요구되는 응용 분야에 더 우수합니다.
깨끗한 접합부의 중요성
브레이징은 오염 물질에 용납되지 않습니다. 모재 표면의 어떤 기름, 그리스 또는 산화물이라도 모세관 현상을 방해하고 용가재가 표면에 젖어 결합하는 것을 막을 것입니다.
성공적인 브레이징을 위해서는 접합부의 적절한 청소 및 준비가 절대적으로 중요합니다.
귀하의 응용 분야에 맞는 올바른 선택
브레이징 규칙을 효과적으로 적용한다는 것은 올바른 이유로 이를 선택하는 것을 의미합니다.
- 이종 금속 또는 열에 민감한 부품 접합이 주된 목표인 경우: 브레이징은 더 낮고 확산된 열 입력으로 인해 변형을 방지하고 함께 용접할 수 없는 재료를 접합할 수 있으므로 종종 더 우수합니다.
- 고온에서 최대 구조 강도가 주된 목표인 경우: 용접은 모재를 단일 조각으로 직접 융합하므로 적절한 선택입니다.
- 간단하고 저온의 전기 또는 배관 연결이 주된 목표인 경우: 솔더링이 더 쉽고 경제적인 방법입니다.
궁극적으로, 용가재를 녹이고 모재를 녹이지 않는 것이 목표라는 것을 기억하는 것이 탁월하게 강하고 깨끗한 접합부를 만들기 위해 브레이징을 올바르게 적용하는 핵심입니다.
요약 표:
| 핵심 브레이징 원리 | 설명 |
|---|---|
| 용가재는 녹지만, 모재는 녹지 않습니다 | 기본 규칙: 열은 용가재 합금을 녹이지만 모재는 녹이지 않도록 제어됩니다. |
| 모세관 현상에 의해 구동됩니다 | 녹은 용가재는 좁은 접합 틈으로 끌려 들어가 강력한 야금학적 결합을 형성합니다. |
| 온도 구분 | 브레이징은 450°C (840°F) 이상에서 녹는 용가재를 사용합니다. 이 온도 미만은 솔더링입니다. |
| 깨끗한 표면 및 플럭스 필요 | 산화물을 방지하고 성공적인 결합을 보장하기 위해 적절한 청소 및 플럭스 도포가 중요합니다. |
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