구리 브레이징을 하려면, 모재를 선택한 브레이징 합금의 녹는점보다 높지만 구리 자체의 녹는점보다는 낮은 온도로 가열해야 합니다. 이 작업 온도는 사용 중인 특정 충전 금속에 따라 1190°F~1500°F (643°C~815°C) 사이입니다. 핵심은 구리 파이프가 아닌 합금을 녹이는 것입니다.
질문은 단순히 "온도가 얼마인가"가 아니라 "내 특정 브레이징 합금에 적합한 온도는 얼마인가"입니다. 합금이 목표 온도를 결정하며, 그 정확한 열을 달성하는 것이 완벽하고 누수 없는 접합부와 완전한 실패의 차이입니다.
원리: 온도가 단순한 숫자가 아닌 이유
브레이징은 종종 접합되는 모재보다 더 강한 야금학적 결합을 생성합니다. 이 과정은 모세관 현상이라는 원리에 의존하며, 용융된 충전 금속이 두 구리 조각 사이의 좁은 틈으로 빨려 들어갑니다. 온도는 이 전체 과정의 촉매제입니다.
충전 금속의 역할
용접과 달리 브레이징은 모재(구리)를 녹이지 않습니다. 대신, 브레이징 로드 또는 합금이라고 불리는 충전 금속만 녹입니다. 각 합금은 액체가 되어 적절하게 흐르는 특정 온도 범위를 가지고 있습니다.
모세관 현상 달성
모세관 현상이 작동하려면 구리가 브레이징 로드를 접촉 시 즉시 녹일 만큼 충분히 뜨거워야 합니다. 구리가 너무 차가우면 합금이 "뭉쳐서" 접합부에 침투하지 못합니다. 이상적인 온도는 "젖음" 작용을 생성하여 액체 합금이 금속 표면에 고르게 퍼지도록 합니다.
과열의 위험
구리의 녹는점은 1984°F (1085°C)입니다. 일반 토치로 파이프를 녹일 가능성은 낮지만, 과열은 흔하고 심각한 실수입니다. 과도한 열은 심한 표면 산화를 유발하여 충전 금속이 접합되지 않도록 합니다. 또한 공정에 필요한 플럭스를 태워버리고 구리 자체를 약화시킬 수도 있습니다.
브레이징 합금을 온도 범위에 맞추기
선택하는 특정 합금은 응용 분야(예: HVAC, 배관, 이종 금속 접합)에 따라 결정됩니다. 이 선택은 목표 온도를 결정합니다.
인-구리 합금 (BCuP)
이들은 특히 HVAC 및 냉동 분야에서 구리와 구리를 접합하는 데 가장 일반적인 합금입니다. 주요 장점은 인이 플럭스제로 작용하여 구리-구리 접합에는 별도의 플럭스가 필요하지 않다는 것입니다.
- 일반적인 합금: BCuP-2 (은 0%), BCuP-3/4 (은 5-6%), BCuP-5 (은 15%).
- 작업 온도: 일반적으로 1300°F~1500°F (704°C~815°C).
- 시각적 단서: 구리가 희미하거나 둔한 체리색으로 빛날 때까지 가열합니다.
은 브레이징 합금 (BAg)
"은 납땜"이라고도 불리지만(기술적으로는 부정확하지만 흔한 용어), 이 합금은 더 높은 강도, 진동 저항 또는 구리를 황동이나 강철과 같은 다른 금속에 접합하는 데 사용됩니다. 다양한 비율의 은을 포함합니다.
- 일반적인 합금: BAg-5 (은 45%), BAg-7 (은 56%).
- 작업 온도: 일반적으로 1145°F~1400°F (618°C~760°C)로 더 낮습니다.
- 참고: 이 합금은 구리-구리 접합 시에도 항상 별도의 플럭스가 필요합니다.
절충점과 함정 이해하기
성공적인 브레이징은 열, 청결도 및 재료 관리가 필요합니다. 일반적인 실수를 피하는 것이 중요합니다.
플럭스의 중요한 역할
구리-구리 접합에 BCuP 합금을 사용하지 않는 한, 플럭스는 필수적입니다. 플럭스는 표면을 청소하고, 가열 중 산화를 방지하며, 금속이 올바른 온도에 도달했음을 나타내는 화학 페이스트입니다. 플럭스를 너무 적게 바르거나 과열하여 태워버리면 접합부가 실패합니다.
불충분한 열의 위험
모재가 충분히 뜨겁지 않으면 충전 로드가 접합부로 흐르지 않습니다. 로드가 뭉쳐서 퍼지지 않고, 강도나 밀봉이 없는 표면 수준의 접합이 발생합니다. 이는 누출의 흔한 원인입니다.
과도한 열의 결과
너무 많은 열을 가하는 것도 마찬가지로 나쁩니다. 플럭스가 타버리고, 구리에 심한 검은색 스케일(산화구리)이 생성되어 접합이 형성되는 것을 방해합니다. 또한 충전 금속이 접합부를 제대로 밀봉하지 않고 그대로 흘러내릴 수도 있습니다.
시각적 단서 읽기
가장 중요한 도구는 눈입니다. 금속의 색상과 플럭스의 거동을 읽는 법을 배우는 것이 브레이징을 마스터하는 핵심입니다.
- 색상: 대부분의 구리 브레이징의 경우, 어두운 환경에서 둔한 체리색 또는 체리색을 찾아야 합니다. 구리가 밝은 주황색 또는 노란색이면 너무 뜨겁습니다.
- 플럭스: 플럭스를 사용하면 먼저 건조되어 분필처럼 흰색으로 변합니다. 온도가 올라감에 따라 물처럼 투명하고 액체 상태가 됩니다. 이 "투명" 단계는 모재가 브레이징 합금을 받을 준비가 되었다는 신호입니다.
이것을 프로젝트에 적용하는 방법
목표에 따라 도구와 온도가 결정됩니다. 작업의 특정 요구 사항에 따라 접근 방식을 선택하십시오.
- 주요 초점이 표준 HVAC/R (구리-구리)인 경우: 자체 플럭스 인-구리(BCuP) 합금을 사용하고 로드를 적용하기 전에 접합부를 둔한 체리색으로 균일하게 가열합니다.
- 주요 초점이 이종 금속 접합(예: 구리-황동)인 경우: 올바른 흰색 브레이징 플럭스와 함께 은 함유(BAg) 합금을 사용하고, 합금을 도입하기 전에 플럭스가 투명하고 액체 상태로 변하는지 확인합니다.
- 주요 초점이 최대 접합 강도 또는 높은 진동인 경우: 고은 함량 BAg 합금을 선택하고 부품을 과열하지 않으면서 완전한 침투를 보장하기 위해 정밀하고 균일한 가열에 집중합니다.
궁극적으로 성공적인 브레이징은 온도계의 마법 같은 숫자를 맞추는 것이 아니라, 금속, 합금 및 열원 간의 관계를 이해하고 제어하는 것입니다.
요약표:
| 브레이징 합금 유형 | 일반적인 합금 | 작업 온도 범위 | 주요 적용 참고 사항 |
|---|---|---|---|
| 인-구리 (BCuP) | BCuP-2, BCuP-3/4, BCuP-5 | 1300°F ~ 1500°F (704°C ~ 815°C) | 구리-구리 접합용 자체 플럭스; 둔한 체리색으로 가열 |
| 은 브레이징 (BAg) | BAg-5, BAg-7 | 1145°F ~ 1400°F (618°C ~ 760°C) | 별도의 플럭스 필요; 이종 금속 및 고강도에 이상적 |
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