브레이징에서 특정 온도는 접합하려는 재료에 따라 전적으로 결정됩니다. 공식적인 정의는 하한선을 설정하지만, 단일한 보편적인 온도는 없습니다. 브레이징은 450°C(842°F) 이상이지만 항상 모재의 녹는점보다 낮은 온도에서 이루어지는 열 접합 공정으로 정의됩니다. 이 작업 범위는 이 임계값을 약간 넘는 온도부터 특수 고성능 응용 분야의 경우 1150°C(2100°F) 이상까지 확장될 수 있습니다.
올바른 브레이징 온도는 보편적인 상수가 아닙니다. 이는 필러 금속의 녹는점과 접합되는 모재의 열 허용 오차에 의해 결정되는 정밀한 범위입니다.
온도가 중요한 요소인 이유
브레이징 접합의 전체 성공은 정밀한 열 균형을 달성하는 데 달려 있습니다. 모재를 녹이는 용접과 달리 브레이징은 필러 금속만 액체가 되는 보다 미묘한 접근 방식을 사용합니다.
필러 금속의 역할
브레이징 온도를 결정하는 주요 요인은 선택하는 필러 금속입니다. 모든 브레이징 합금은 '고상선'(녹기 시작하는 온도)과 '액상선'(완전히 액체가 되는 온도)으로 정의되는 특정 용융 범위를 가집니다.
적절한 유동성과 접합을 위해 접합부는 필러의 액상선보다 약간 높은 온도로 가열되어야 합니다.
모재 보호
공정 온도의 절대 상한선은 모재의 녹는점입니다. 이 온도를 초과하면 접합하려는 부품이 녹거나 변형되거나 구조적 무결성을 잃게 되어 브레이징의 목적을 달성할 수 없게 됩니다.
필러는 녹이지만 모재는 녹이지 않는다는 이 원칙은 브레이징과 용접의 핵심적인 차이점입니다.
하한선을 설정하는 정의
450°C(842°F) 임계값은 브레이징과 그보다 낮은 온도의 유사 공정인 솔더링을 구분하는 국제적으로 인정된 경계선입니다. 이 온도 미만에서 녹는 필러 금속을 사용하는 모든 공정은 솔더링으로 간주됩니다.
이러한 구분은 최종 접합부의 강도 및 사용 온도와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 매우 중요합니다. 브레이징 접합부는 솔더링 접합부보다 훨씬 강합니다.
재료별 일반적인 브레이징 온도 범위
실제 온도 범위는 작업에 필요한 필러 금속의 종류에 따라 결정됩니다.
알루미늄-실리콘 합금
알루미늄 부품 브레이징에 사용되는 이 합금은 브레이징 스펙트럼의 낮은 온도 범위에서 작동합니다. 일반적인 범위는 570°C ~ 600°C (1060°F ~ 1110°F)입니다.
은 기반 합금
이들은 강철, 구리, 황동을 접합하는 데 사용되는 가장 일반적이고 다재다능한 필러 금속 중 일부입니다. 특정 합금 조성에 따라 작업 범위가 크게 다르지만 일반적으로 620°C ~ 845°C (1145°F ~ 1550°F) 사이입니다.
구리 및 구리-인 합금
주로 구리와 구리 또는 구리 합금(황동과 같은)을 접합하는 데 사용되는 이 합금은 비용 효율적이고 강합니다. 일반적으로 700°C ~ 900°C (1300°F ~ 1650°F) 범위의 온도가 필요합니다.
니켈 기반 합금
뛰어난 강도, 내식성 및 고온 서비스(예: 항공우주 또는 터빈 부품)가 필요한 고성능 응용 분야에는 니켈 합금이 사용됩니다. 이들은 훨씬 더 높은 온도, 종종 900°C(1650°F) 초과를 요구합니다.
절충점 이해
단순히 목표 온도에 도달하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 이 과정은 열, 시간 및 재료 특성의 섬세한 균형을 포함합니다.
온도 대 유지 시간
온도와 시간은 상호 연결되어 있습니다. 유지 시간은 어셈블리가 브레이징 온도에서 유지되는 시간입니다. 적절한 유지 시간은 모세관 현상을 통해 용융된 필러 금속이 접합부로 완전히 흘러 들어가 완전하고 견고한 접합을 보장하는 데 필수적입니다.
과열의 위험
너무 많은 열을 가하거나 온도를 너무 오랫동안 유지하면 파괴적일 수 있습니다. 이는 기본 부품의 변형, 필러 금속 특성의 저하 또는 과도하고 통제되지 않은 필러 흐름을 유발할 수 있습니다.
불충분한 열의 위험
적절한 온도에 도달하지 못하는 것은 접합 실패의 흔한 원인입니다. 필러 금속이 완전히 액화되지 않아 유동성이 좋지 않고, 접합부 내부에 큰 공극이 생기며, 취약하고 신뢰할 수 없는 연결이 됩니다.
프로젝트에 적합한 온도 결정 방법
올바른 접근 방식은 항상 재료 및 성능 요구 사항에서 시작됩니다.
- 구리 또는 강철과 같은 일반적인 재료 접합에 주로 초점을 맞춘 경우: 적합한 은 또는 구리 기반 필러 합금을 식별하고 권장 브레이징 온도 범위에 대한 기술 데이터 시트를 참조하십시오.
- 열에 민감하거나 얇은 재료로 작업하는 경우: 변형 및 모재의 열 손상 위험을 최소화하기 위해 저온 은 브레이징 합금을 선택하십시오.
- 고강도 또는 고온 성능이 필요한 경우: 특수 니켈 또는 귀금속 기반 필러 합금을 선택해야 하며, 이는 더 높은 온도를 요구하고 종종 제어된 용광로 분위기가 필요합니다.
궁극적으로 올바른 온도 선택은 강력하고 신뢰할 수 있는 접합을 만들기 위해 선택한 재료 간의 정확한 관계를 이해하는 것입니다.
요약표:
| 재료 그룹 | 필러 금속 유형 | 일반적인 브레이징 온도 범위 |
|---|---|---|
| 알루미늄 | 알루미늄-실리콘 합금 | 570°C - 600°C (1060°F - 1110°F) |
| 강철, 구리, 황동 | 은 기반 합금 | 620°C - 845°C (1145°F - 1550°F) |
| 구리 대 구리 | 구리-인 합금 | 700°C - 900°C (1300°F - 1650°F) |
| 고성능 응용 분야 | 니켈 기반 합금 | >900°C (>1650°F) |
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