경납땜은 몇 도에서 녹나요? 필러 메탈 합금 및 용융 범위 이해하기

"경납땜"에 대한 단일 용융 온도는 없습니다. 경납땜 필러 메탈은 특정 용도에 맞게 설계된 고유한 용융 범위를 가진 합금군입니다. 이러한 온도는 일반적으로 450°C(842°F) 이상에서 시작하여 합금의 조성에 따라 1100°C(2012°F)를 초과할 수 있습니다.

이해해야 할 가장 중요한 개념은 경납땜에는 두 가지 다른 재료, 즉 플럭스와 필러 메탈이라는 두 가지 다른 녹는점이 포함된다는 것입니다. 성공적인 접합을 위해서는 플럭스가 필러 메탈의 녹는점 보다 낮은 온도에서 활성화되고 액체가 되어야 합니다.

경납땜 공정 이해하기

올바른 온도를 선택하려면 먼저 재료와 공정 자체를 구별해야 합니다. "경납땜(braze)"이라는 용어는 종종 느슨하게 사용되어 혼란을 야기합니다.

경납땜의 결정적인 온도

경납땜은 필러 메탈을 녹는점 이상으로 가열하여 모세관 현상을 통해 두 개 이상의 밀착된 부품 사이에 분배하는 금속 접합 공정입니다. 경납땜을 그보다 낮은 온도에서 이루어지는 솔더링과 구별하는 국제 표준은 공정 온도가 450°C(842°F)라는 것입니다.

이 임계값 미만에서 녹는 필러 메탈을 사용하는 모든 공정은 솔더링으로 간주됩니다.

경납땜 필러 메탈: 순수 금속이 아닌 합금

접합부를 만드는 데 사용되는 재료는 경납땜 필러 메탈입니다. 이들은 순수한 금속인 경우가 거의 없으며, 두 가지 이상의 금속 원소 혼합물인 합금입니다.

"경납땜은 몇 도에서 녹나요?"라는 질문에 단일한 답이 없는 이유가 바로 여기에 있습니다. 은-구리-아연 합금은 구리-인 합금과는 매우 다른 온도에서 녹을 것입니다.

고상선 대 액상선: 용융 범위

필러 메탈은 합금이기 때문에 단일하고 정확한 지점에서 녹지 않습니다. 이들은 온도 범위에 걸쳐 녹습니다.

고상선(Solidus): 합금이 녹기 시작하는 온도입니다.
액상선(Liquidus): 합금이 완전히 액체가 되는 온도입니다.

경납땜의 작업 온도는 일반적으로 액상선 온도보다 약간 높아서 합금이 모세관 작용으로 흐를 만큼 충분히 유동적이도록 보장합니다.

플럭스의 결정적인 역할

565-572°C(1049-1062°F)의 용융 범위에 대한 언급은 필러 메탈 자체가 아니라 일반적인 유형의 경납땜 플럭스에 대한 것입니다. 플럭스를 이해하는 것이 전체 공정을 이해하는 열쇠입니다.

경납땜 플럭스란 무엇인가요?

플럭스는 가열 전에 접합부에 도포되는 화학 화합물입니다. 주요 역할은 모재와 필러 메탈의 산화물을 제거하고 가열 중 접합부를 산화로부터 보호하는 것입니다.

효과적인 플럭싱 없이는 용융된 필러 메탈이 모재에 "젖거나" 결합할 수 없어 접합부가 실패합니다.

플럭스가 먼저 녹아야 하는 이유

플럭스는 필러 메탈이 녹기 전에 액체 상태여야 하며 화학적으로 활성화되어야 합니다. 이렇게 해야 플럭스가 세척 기능을 수행하여 용융된 필러 메탈이 흐를 수 있는 깨끗한 표면을 준비할 수 있습니다.

약 570°C에서 녹는 플럭스를 사용하는 경우, 선택한 필러 메탈은 더 높은 온도, 일반적으로 620°C(1145°F) 이상에서 녹아야 합니다.

일반적인 경납땜 합금 온도

다양한 모재와 응용 분야 요구 사항에 따라 다양한 필러 메탈 합금과 해당 온도가 필요합니다.

은 기반 합금 (은납)

이 합금은 강철, 구리, 황동과 같은 이종 금속을 접합하는 데 매우 일반적입니다. 이들의 용융 범위는 일반적으로 620°C에서 845°C(1145°F에서 1550°F) 사이입니다. 약 570°C에서 활성화되는 플럭스는 이러한 합금에 완벽하게 적합합니다.

구리 기반 합금

강철, 니켈 및 구리 합금의 경납땜에 사용되며 종종 로(furnace) 경납땜에 사용됩니다. 이들은 훨씬 더 높은 녹는점을 가지며, 종종 1000°C에서 1150°C(1830°F에서 2100°F) 범위에 있습니다. 이들은 고온 플럭스를 필요로 합니다.

알루미늄-실리콘 합금

알루미늄 합금 경납땜을 위해 특별히 설계되었습니다. 이들은 용융 범위가 매우 낮아 종종 570°C에서 600°C(1060°F에서 1120°F)이며, 이는 접합되는 알루미늄 모재의 녹는점 바로 아래입니다.

상충 관계 및 함정 이해하기

강력한 경납땜 접합부를 얻으려면 정밀한 열 관리 전략이 필요합니다. 온도 제어 오류는 실패의 주요 원인입니다.

필러와 플럭스 불일치

이것이 가장 흔한 실수입니다. 필러 메탈이 플럭스가 활성화되기 전에 녹으면 접합부가 더러워지고 결합이 실패합니다. 플럭스의 활성 범위가 필러 메탈의 용융점보다 너무 낮으면 필러 메탈이 흐를 수 있기 전에 플럭스가 타서 효과를 잃을 수 있습니다.

접합부 과열

너무 많은 열을 가하면 모재의 야금학적 특성(예: 풀림 또는 약화)이 변경되어 모재가 손상될 수 있습니다. 또한 플럭스가 증발하거나 "타서" 결정적인 순간에 산화로부터 접합부를 보호하지 못하게 할 수 있습니다.

열 부족

모재는 필러 메탈의 작업 온도까지 가열되어야 합니다. 토치로 흔히 저지르는 실수처럼 필러 메탈만 녹인다면 접합부로 흐르지 않을 것입니다. 주변 모재에 저장된 열이 적절한 모세관 작용을 가능하게 합니다.

프로젝트에 적합한 선택하기

귀하의 목표가 필러 메탈, 플럭스 및 온도의 올바른 조합을 결정합니다.

일반적인 수리 또는 제작(강철, 구리, 황동)에 중점을 두는 경우: 은 기반 경납땜 합금과 일치하는 플럭스를 선택하고 공정 온도를 650°C에서 800°C(1200°F - 1475°F) 사이로 목표로 합니다.
알루미늄 부품 접합에 중점을 두는 경우: 특수 알루미늄-실리콘 필러와 해당 저온 플럭스를 사용하여 약 580°C(1075°F) 주변의 매우 좁은 범위에서 작업해야 합니다.
제어된 분위기에서 강철에 고강도 접합에 중점을 두는 경우: 로 경납땜 작업에서 1100°C(2012°F)를 초과하는 공정 온도로 구리 기반 필러 메탈을 고려하십시오.

궁극적으로 성공적인 경납땜은 플럭스의 활성 범위를 필러 메탈의 용융 범위와 일치시키는 데 달려 있습니다.

요약표:

경납땜 필러 메탈 유형	일반적인 용융 범위 (°C)	일반적인 용융 범위 (°F)	일반적인 응용 분야
은 기반 합금	620°C - 845°C	1145°F - 1550°F	강철, 구리, 황동 접합
구리 기반 합금	1000°C - 1150°C	1830°F - 2100°F	고강도 강철, 로 경납땜
알루미늄-실리콘 합금	570°C - 600°C	1060°F - 1120°F	알루미늄 부품 접합
경납땜 플럭스 (활성화)	~565°C - 572°C	~1049°F - 1062°F	필러 메탈보다 먼저 녹아야 함

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