노로 브레이징은 840°F(450°C) 이상의 모든 온도에서 수행되지만, 정확한 온도는 부품을 접합하는 데 사용되는 용가재에 의해 전적으로 결정됩니다. 일반적인 산업 응용 분야의 경우, 알루미늄 합금의 경우 1100°F(600°C)에서 강철 및 고온 합금의 경우 2000°F(1100°C) 이상까지 다양합니다.
올바른 노로 브레이징 온도는 단일 값이 아니라 용가재의 녹는점보다 안전하게 높고 모재의 녹는점보다 낮은 특정 지점입니다. 이 제어된 열창은 강력하고 야금학적으로 건전한 접합을 만드는 데 절대적으로 중요합니다.
핵심 원리: 액상선과 고상선
브레이징 온도를 이해하려면 먼저 용가재의 용융 특성을 이해해야 하며, 이는 두 가지 중요한 지점인 고상선과 액상선으로 정의됩니다.
고상선과 액상선 정의
고상선은 용가재 합금이 녹기 시작하는 온도입니다. 액상선은 용가재가 완전히 액체 상태가 되는 온도입니다. 이 두 지점 사이의 범위는 질척거리는 반고체 상태입니다.
"브레이징 창"
성공적인 브레이징을 위해 노는 전체 어셈블리를 용가재의 액상선보다 약간 높은 온도로 가열해야 합니다. 이렇게 하면 용가재가 완전히 녹고 점도가 충분히 낮아 모세관 현상에 의해 접합부로 흡수됩니다.
일반적인 경험 법칙은 노 온도를 용가재의 액상선 온도보다 50-100°F(28-56°C) 높게 설정하는 것입니다.
모재 보호
동시에 브레이징 온도는 접합되는 모재의 고상선(녹는점)보다 안전하게 낮게 유지되어야 합니다. 이를 초과하면 부품이 처지거나 변형되거나 녹아 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.
재료가 브레이징 온도를 결정하는 방법
용가재 선택은 항상 접합해야 하는 모재에 따라 달라집니다. 이 재료 조합이 공정에 필요한 온도를 설정합니다.
일반적인 용가재 계열
서로 다른 용가재 계열은 브레이징 온도 범위가 매우 다릅니다.
- 알루미늄-실리콘 (Al-Si): 알루미늄 브레이징에 사용됩니다. 일반적으로 1050-1150°F (565-620°C)의 매우 좁은 온도 범위가 필요합니다.
- 은 기반 합금: 강철, 구리, 황동 접합에 사용되는 다용도 범주입니다. 특정 합금 조성에 따라 브레이징 온도는 1150-1800°F (620-980°C)로 광범위하게 변동됩니다.
- 구리: 순수 구리는 강철 및 초경합금 브레이징에 사용되는 일반적이고 비용 효율적인 용가재입니다. 일반적으로 2000-2050°F (1090-1120°C)의 고온이 필요하며, 산화를 방지하기 위해 제어된 분위기에서 수행되어야 합니다.
- 니켈 기반 합금: 고성능 응용 분야에서 스테인리스강 및 초합금에 사용됩니다. 이들은 종종 1800-2200°F (980-1200°C)의 매우 높은 온도가 필요하며, 거의 항상 진공로에서 수행됩니다.
분위기의 중요성
노로 브레이징은 온도뿐만 아니라 환경을 제어하는 것입니다. 이러한 고온에서 금속은 공기에 노출되면 빠르게 산화되어 용가재가 표면을 적시고 접합하는 것을 방해합니다.
노는 진공, 수소 또는 불활성 가스와 같은 제어된 분위기를 사용하여 부품을 보호하고 깨끗하고 강력한 접합이 형성되도록 합니다.
절충점과 위험 이해
잘못된 온도 설정은 노로 브레이징에서 가장 흔한 고장 모드 중 하나입니다. 과열과 저온 모두 심각한 결과를 초래합니다.
과열의 위험
온도를 너무 높게 설정하는 것은 모재의 녹는점보다 낮더라도 해로울 수 있습니다. 이는 액체 용가재가 모재의 일부를 "용해"하여 접합부를 약화시키는 모재 침식을 유발할 수 있습니다. 또한 취성 금속간 화합물 형성을 유발하여 접합부의 강도와 연성을 크게 감소시킬 수 있습니다.
저온 문제
노 온도가 너무 낮거나 사이클이 너무 짧으면 용가재가 완전히 액체가 되지 않습니다. 이는 모세관 현상을 저하시켜 공극과 불완전한 접합부 채움을 초래합니다. 결과적인 접합은 약하고 신뢰할 수 없습니다.
열 균일성의 필요성
전체 어셈블리가 목표 온도에 균일하게 도달하는 것이 중요합니다. 두꺼운 부분은 얇은 부분보다 느리게 가열됩니다. 적절한 노 사이클에는 용가재가 녹기 전에 부품 전체에 온도가 균일해지도록 하는 "담금" 시간이 포함되어 일관된 흐름과 완전한 접합을 보장합니다.
응용 분야에 적합한 선택
온도 선택은 재료 및 성능 요구 사항의 직접적인 결과입니다. 용가재 제조업체의 데이터 시트를 기본 지침으로 사용하십시오.
- 구리 용가재로 강철을 접합하는 데 주로 초점을 맞춘다면: 2000-2050°F (1090-1120°C) 정도의 고온, 무산소 분위기에서 작업하게 됩니다.
- 알루미늄 부품 브레이징에 주로 초점을 맞춘다면: 알루미늄-실리콘 용가재를 사용하고 부품이 녹는 것을 방지하기 위해 일반적으로 1050-1150°F (565-620°C) 정도의 매우 좁은 온도 범위를 유지해야 합니다.
- 항공우주용 스테인리스강 접합에 주로 초점을 맞춘다면: 1800°F (980°C)를 초과하는 온도에서 진공로에서 니켈 기반 용가재를 사용하게 됩니다.
궁극적으로 성공적인 노로 브레이징은 특정 재료 조합에 맞춰진 정밀한 열 관리의 기능입니다.
요약표:
| 용가재 계열 | 일반적인 브레이징 온도 범위 (°F) | 일반적인 브레이징 온도 범위 (°C) | 일반적인 모재 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄-실리콘 (Al-Si) | 1050 - 1150°F | 565 - 620°C | 알루미늄 |
| 은 기반 합금 | 1150 - 1800°F | 620 - 980°C | 강철, 구리, 황동 |
| 구리 | 2000 - 2050°F | 1090 - 1120°C | 강철, 초경합금 |
| 니켈 기반 합금 | 1800 - 2200°F | 980 - 1200°C | 스테인리스강, 초합금 |
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