브레이징 접합부의 온도는 사용되는 특정 필러 금속에 따라 결정되지만, 이 공정은 항상 840°F(450°C) 이상의 온도에서 발생합니다. 이 최소 온도는 브레이징과 저온 공정인 솔더링을 구분하는 국제적으로 합의된 임계값입니다. 실제 브레이징 온도는 필러 합금의 녹는점보다 약간 높지만, 항상 접합되는 부품의 녹는점보다는 낮습니다.
브레이징에서 중요한 온도는 단일 값이 아니라 선택된 필러 금속에 의해 결정되는 특정 범위입니다. 이 공정은 필러를 녹일 만큼 충분히 뜨거워야 하지만, 모재 금속을 고체 상태로 유지할 만큼 충분히 차가워야 합니다. 이는 용접과 근본적으로 구별되는 원리입니다.
브레이징에서 온도의 결정적인 역할
관련된 온도를 이해하는 것은 전체 브레이징 공정을 이해하는 데 핵심입니다. 이는 재료 선택부터 접합부의 최종 강도에 이르기까지 모든 것을 좌우합니다.
840°F (450°C) 임계값
이 온도는 솔더링과 브레이징을 구분하는 공식적인 기준선입니다. 이 지점 아래에서 녹는 필러 금속을 사용하는 모든 공정은 솔더링이고, 그 이상에서 사용하는 모든 공정은 브레이징입니다.
필러 금속의 액상선 온도
모든 브레이징 필러 합금에는 완전히 액체가 되는 지점인 액상선 온도가 있습니다. 필러가 모세관 현상을 통해 접합부로 적절하게 흐르도록 하려면 브레이징 공정 온도가 필러의 액상선보다 약간 높게 설정되어야 합니다.
모재 금속의 고상선 아래 유지
반대로, 모든 재료에는 녹기 시작하는 고상선 온도가 있습니다. 브레이징의 핵심 원리는 공정 온도가 접합되는 금속의 고상선보다 안전하게 낮게 유지되어야 한다는 것입니다. 이는 기본 부품이 녹는 것을 방지하여 열 변형을 최소화하고 이종 금속을 접합할 수 있게 합니다.
필러 금속별 일반적인 브레이징 온도 범위
필요한 온도는 필러 금속의 조성에 직접적인 함수입니다. 다양한 합금은 다양한 모재 금속 및 응용 분야에 사용되며, 각각 고유한 작업 범위를 가집니다.
알루미늄-실리콘 합금
이 필러는 알루미늄 부품을 접합하는 데 사용됩니다. 낮은 녹는점은 알루미늄 모재 금속이 녹는 것을 방지하는 데 필수적입니다. 알루미늄 자체는 상대적으로 낮은 녹는점을 가지고 있습니다.
- 일반적인 범위: 1030 - 1120°F (555 - 605°C)
은 기반 합금
"은 솔더"라고도 불리지만(기술적으로는 잘못된 명칭), 이들은 강철, 구리 및 황동을 접합하는 데 가장 다재다능하고 널리 사용되는 필러 금속 중 일부입니다.
- 일반적인 범위: 1145 - 1650°F (620 - 900°C)
구리 및 구리-인 합금
이들은 주로 구리 대 구리(종종 플럭스 없이) 또는 황동 및 청동과 같은 다른 구리 기반 합금을 접합하는 데 사용되는 경제적인 선택입니다.
- 일반적인 범위: 1300 - 1550°F (700 - 845°C)
니켈 및 코발트 합금
항공우주 엔진 및 산업용 터빈과 같은 고성능 응용 분야에 사용되는 이 필러는 높은 사용 온도에서 탁월한 강도와 내식성을 제공합니다.
- 일반적인 범위: 1800 - 2200°F (980 - 1205°C)
절충점 이해: 공정 온도 대 사용 온도
흔히 혼동되는 점은 접합부를 생성하는 데 필요한 온도와 최종 적용 분야에서 접합부가 견딜 수 있는 온도 간의 차이입니다.
공정 온도 대 작동 온도
브레이징 공정 온도는 항상 접합부의 최대 권장 사용 온도보다 훨씬 높습니다. 필러 금속은 냉각되면서 다시 고체화되지만, 원래 녹는점에 도달하기 훨씬 전에 강도를 잃고 연화되기 시작합니다.
경험 법칙
일반적인 지침으로, 브레이징 접합부는 사용 온도가 필러 금속 고상선 온도의 50%를 초과하는 응용 분야에서 사용해서는 안 됩니다. 중요한 응용 분야의 경우, 이는 필러 금속 제조업체의 사양에 의해 확인되어야 합니다.
과열의 위험
적절한 브레이징 온도를 초과하거나 모재 금속의 녹는점에 너무 가까워지면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 여기에는 부품의 변형, 금속의 바람직하지 않은 결정립 성장, 심지어 부품의 완전한 파손이 포함됩니다. 정밀한 온도 제어가 필수적입니다.
응용 분야에 적합한 선택
올바른 브레이징 온도를 선택하는 것은 필러 금속을 모재 재료 및 최종 제품의 요구 사항과 일치시키는 것입니다.
- 구리 또는 강철과 같은 일반적인 금속 접합이 주요 초점이라면: 대부분의 범용 작업에 적합한 1145-1650°F (620-900°C)의 다용도 온도 범위를 제공하는 은 기반 필러 합금으로 시작하십시오.
- 열에 민감하거나 이종 재료 접합이 주요 초점이라면: 구성 요소에 대한 열 응력을 최소화하기 위해 강도 요구 사항을 충족하면서 가능한 가장 낮은 액상선 온도를 가진 필러 금속을 선택하십시오.
- 고성능 항공우주 또는 터빈 응용 분야가 주요 초점이라면: 필요한 강도를 얻기 위해 1800°F (980°C)를 초과하는 공정 온도가 필요한 제어된 분위기에서 니켈 또는 코발트 기반 합금으로 작업해야 합니다.
브레이징 마스터는 온도가 단순한 설정이 아니라 금속학적 결합 자체를 제어하는 핵심이라는 이해에서 시작됩니다.
요약 표:
| 필러 금속 유형 | 일반적인 브레이징 온도 범위 | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|
| 알루미늄-실리콘 합금 | 1030 - 1120°F (555 - 605°C) | 알루미늄 부품 접합 |
| 은 기반 합금 | 1145 - 1650°F (620 - 900°C) | 강철, 구리, 황동에 다용도 |
| 구리 및 구리-인 | 1300 - 1550°F (700 - 845°C) | 구리-구리 접합에 경제적 |
| 니켈 및 코발트 합금 | 1800 - 2200°F (980 - 1205°C) | 고성능 항공우주, 터빈 |
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