결정적으로, 브레이징로에 대한 단일 온도는 없습니다. 올바른 작동 온도는 부품을 접합하는 데 사용되는 특정 용가재에 의해 전적으로 결정됩니다. 이 온도는 용가재를 녹일 만큼 충분히 높아야 하지만 모재의 녹는점보다는 낮아야 하며, 일반적으로 450°C에서 1100°C(842°F에서 2012°F) 이상의 넓은 범위에 속합니다.
핵심은 전기로 온도가 상수가 아닌 변수라는 것입니다. 용가재가 올바르게 흐르고 접합되는 부품을 손상시키지 않으면서 강력한 결합을 형성하도록 브레이징 합금의 녹는점에 따라 정밀하게 제어됩니다.
브레이징 온도의 원리
온도가 왜 변하는지 이해하려면 먼저 브레이징의 핵심 원리를 이해해야 합니다. 브레이징은 용가재를 녹는점 이상으로 가열하고 모세관 현상에 의해 두 개 이상의 밀착된 부품 사이에 분배하여 접합하는 공정입니다.
용가재가 결정적인 요소입니다
가장 중요한 요소는 브레이징 용가재의 액상선 온도입니다. 이는 용가재가 완전히 액체가 되는 온도입니다. 합금이 조인트로 완전히 흐를 수 있을 만큼 충분히 유동성을 갖도록 전기로는 이 온도보다 약간 높은 온도로 설정되어야 합니다.
모재가 상한선을 설정합니다
브레이징 온도는 항상 접합되는 모재의 고상선 온도보다 안전하게 낮아야 합니다. 전기로가 너무 뜨거우면 부품 자체가 녹기 시작하여 변형, 침식 또는 조립품의 완전한 파손을 초래할 수 있습니다.
합금별 일반적인 브레이징 온도
필요한 온도는 용가재 합금의 구성에 따라 결정됩니다. 다양한 합금은 모재와의 호환성, 강도 및 비용을 고려하여 선택됩니다.
알루미늄 브레이징
알루미늄 부품 접합에 사용되며, 이 용가재는 녹는점이 가장 낮습니다. 이 공정은 매우 정밀한 온도 제어가 필요합니다.
- 일반적인 범위: 570°C ~ 600°C (1058°F ~ 1112°F)
은 브레이징
은 합금은 다용도로 사용되며 강철, 구리 및 황동 접합에 널리 사용됩니다. 강도와 비교적 낮고 관리하기 쉬운 녹는점 범위의 균형이 좋습니다.
- 일반적인 범위: 600°C ~ 900°C (1112°F ~ 1652°F)
구리 및 니켈 브레이징
이러한 고강도 합금은 항공우주 및 고성능 응용 분야에서 흔히 사용됩니다. 특히 진공로에서 강철 부품의 구리 브레이징은 매우 일반적인 산업 공정입니다.
- 일반적인 범위: 900°C ~ 1150°C (1652°F ~ 2102°F)
전기로 용량 대 공정 온도
전기로가 달성할 수 있는 최대 온도와 공정이 실행되는 온도를 혼동하지 않는 것이 중요합니다. 전기로는 단순히 공정 요구 사항을 초과하는 용량을 가져야 하는 도구입니다.
진공로
많은 브레이징 작업, 특히 구리 및 니켈 합금의 경우 산화를 방지하기 위해 진공 상태에서 수행됩니다. 진공로는 최대 2980°C(5400°F)까지 작동할 수 있지만, 일반적인 구리 브레이징 사이클은 훨씬 낮은 온도인 약 1120°C(2048°F)에서 실행됩니다.
유도 전기로
유도 가열은 전자기 코일을 사용하여 부품을 빠르게 가열합니다. 유도 시스템은 1800°C(3272°F)에 도달할 수 있지만, 브레이징의 경우 은 합금의 경우 750°C와 같이 용가재 합금이 요구하는 특정 온도를 달성하고 유지하기 위해 출력 전력이 신중하게 제어됩니다.
절충점 이해: 온도 제어가 중요합니다
성공적인 브레이징 접합을 달성하는 것은 정밀한 열 관리에 달려 있습니다. 목표 온도에서 약간만 벗어나도 실패로 이어질 수 있습니다.
과열의 위험
온도를 너무 높게 설정하면 용가재가 모재와 격렬하게 반응하여 접합면이 침식될 수 있습니다. 극심한 온도에서는 부품 자체가 녹을 위험이 있습니다.
저열의 위험
전기로 온도가 너무 낮으면 용가재가 완전히 액체가 되지 않습니다. 모세관 현상에 의해 제대로 흐르지 않아 공극, 불완전한 접합부 충진 및 약하고 신뢰할 수 없는 결합이 발생합니다.
분위기의 중요성
온도는 방정식의 한 부분일 뿐입니다. 대부분의 브레이징 공정은 금속 표면에 산화물이 형성되는 것을 방지하기 위해 제어된 분위기(예: 진공 또는 아르곤과 같은 불활성 가스)를 필요로 합니다. 산화물은 용가재의 흐름을 방해합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
올바른 온도 설정은 재료와 목표에 직접적인 영향을 받습니다.
- 일반적인 용가재로 강철 또는 구리 부품을 접합하는 것이 주된 목표인 경우: 은 합금을 사용하고 전기로를 650°C ~ 850°C 범위의 온도로 설정할 가능성이 높습니다.
- 항공우주 또는 전자 제품용 고순도 접합이 주된 목표인 경우: 구리 또는 니켈 합금을 사용하는 진공로를 사용하고 1000°C ~ 1150°C 주변에서 정밀한 제어가 필요할 가능성이 높습니다.
- 열에 민감한 알루미늄 부품 접합이 주된 목표인 경우: 특수 저온 용가재를 사용하고 580°C ~ 600°C 주변의 매우 좁은 범위에서 작동해야 합니다.
궁극적으로 성공적인 브레이징은 재료가 공정을 지시한다는 것을 이해하는 데 달려 있으며, 그 반대는 아닙니다.
요약표:
| 브레이징 합금 유형 | 일반적인 온도 범위 (°C) | 일반적인 온도 범위 (°F) | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 브레이징 | 570°C - 600°C | 1058°F - 1112°F | 알루미늄 부품 |
| 은 브레이징 | 600°C - 900°C | 1112°F - 1652°F | 강철, 구리, 황동 |
| 구리 및 니켈 브레이징 | 900°C - 1150°C | 1652°F - 2102°F | 항공우주, 고성능 부품 |
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