구리 브레이징 온도는 단일 값이 아닙니다. 이는 사용하는 특정 필러 금속 합금에 의해 전적으로 결정됩니다. 브레이징 공정은 840°F(450°C) 이상에서 발생하지만, 정확한 목표 온도는 항상 선택한 브레이징 로드의 전체 녹는점(액상선)보다 약간 높은 범위입니다.
핵심 원칙은 간단합니다. 구리가 브레이징 합금을 녹일 만큼 충분히 뜨겁게 가열되어야 합금이 접합부로 빨려 들어가게 됩니다. 따라서 올바른 온도는 구리 자체가 아니라 합금에 의해 결정됩니다.
필러 합금이 온도를 결정하는 이유
강력한 브레이징 접합을 달성하려면 브레이징이 융합이 아닌 접착 과정이라는 것을 이해해야 합니다. 구리를 녹이는 것이 아니라, 구리를 뜨거운 기판으로 사용하여 부품을 서로 붙이는 필러 금속을 녹이는 것입니다.
브레이징의 정의
브레이징은 필러 금속을 녹는점 이상으로 가열하여 모세관 현상을 통해 두 개 이상의 긴밀하게 맞는 부품 사이에 분배하는 금속 접합 공정입니다. 주요 차이점은 필러 금속의 녹는점이 모재(구리)보다 낮다는 것입니다.
업계 정의에 따라 브레이징은 840°F(450°C) 이상의 온도에서 발생합니다. 이 온도보다 낮은 모든 공정은 기술적으로 납땜으로 간주됩니다.
고상선 대 액상선: 녹는 범위
브레이징 합금은 단일 지점에서 녹지 않습니다. 온도 범위에 걸쳐 녹습니다.
- 고상선(Solidus): 합금이 녹기 시작하는 온도입니다.
- 액상선(Liquidus): 합금이 완전히 액체가 되는 온도입니다.
성공적인 브레이징을 위해서는 모재를 필러 합금의 액상선 온도 이상으로 가열해야 합니다.
"흐름점" 경험 법칙
중요한 규칙은 구리를 합금의 "흐름점", 즉 권장 브레이징 온도까지 가열하는 것입니다. 이는 일반적으로 합금의 액상선 온도보다 최소 50°F(28°C) 높습니다.
이 추가 열은 합금이 접합부로 흘러들어갈 때 완전히 액체 상태를 유지하여 완전하고 강력하며 누출 없는 결합을 형성하도록 보장합니다. 이 권장 온도 범위는 항상 특정 브레이징 로드의 제조업체 기술 데이터 시트(TDS)에서 찾을 수 있습니다.
일반적인 브레이징 합금 및 온도
특정 합금의 데이터 시트를 항상 확인해야 하지만, 대부분의 구리 브레이징은 두 가지 일반적인 범주에 속합니다.
구리-인(BCuP) 합금
이들은 HVAC 및 배관에서 구리를 구리에 접합하는 데 가장 일반적인 합금입니다. 인은 플럭스 역할을 하므로 구리 대 구리 접합에는 별도의 플럭스가 필요하지 않습니다.
일반적인 작동 온도 범위는 1300°F ~ 1500°F(704°C ~ 815°C)입니다.
은(BAg) 합금
종종 "은 납땜"(기술적으로는 브레이징 합금이지만)이라고 불리는 이 합금은 은을 포함하며 더 높은 강도의 접합이나 구리를 황동, 강철 또는 스테인리스강과 같은 다른 금속에 접합할 때 사용됩니다. 별도의 플럭스가 거의 항상 필요합니다.
작동 온도는 은 함량에 따라 크게 다르지만 종종 1150°F ~ 1600°F(620°C ~ 870°C) 범위에 있습니다.
상충 관계 및 함정 이해하기
올바른 온도를 달성하는 것은 균형 잡힌 작업입니다. 너무 많거나 너무 적은 열은 접합부의 무결성을 손상시킬 수 있습니다.
과열의 위험
열을 너무 많이 가하면 구리가 손상될 수 있습니다. 표면이 심하게 산화되어 필러 합금이 제대로 적시거나 접합되지 않을 수 있습니다.
극심한 과열은 구리를 풀리게 하여 부드럽고 약하게 만들거나 최악의 경우 구리 파이프 자체를 녹일 수도 있습니다.
저온 가열의 문제점
열이 부족한 것이 브레이징 접합 실패의 가장 흔한 원인입니다. 구리가 충분히 뜨겁지 않으면 필러 합금이 올바르게 녹거나 모세관 현상을 통해 흐르지 않습니다.
그 결과 접합부 내부로 빨려 들어가는 대신 접합부 표면에 두껍고 울퉁불퉁한 비드가 남게 됩니다. 접합부는 강도가 전혀 없으며 확실히 누출될 것입니다.
열 제어의 중요한 역할
필러 로드가 아닌 모재를 가열하는 것을 기억하십시오. 목표는 구리 파이프와 피팅을 온도로 올리는 것입니다. 그런 다음 로드를 뜨거운 접합부에 대면 구리의 열이 합금을 즉시 녹여 틈새로 끌어당겨야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택하기
성공 여부는 특정 작업에 열, 합금 및 기술을 일치시키는 데 달려 있습니다.
- 표준 구리 대 구리 접합(예: HVAC)에 중점을 두는 경우: BCuP 합금을 사용하고 구리에 붉은색 빛이 도는 것을 목표로 하십시오. 이는 1300-1500°F 범위에 해당합니다.
- 구리를 황동 또는 강철에 접합하는 데 중점을 두는 경우: 적절한 플럭스가 있는 BAg 은 합금을 선택하고 특정 작동 온도는 데이터 시트를 참조하십시오.
- 절대적인 접합 무결성에 중점을 두는 경우: 특정 브레이징 합금에 대한 기술 데이터 시트를 찾아 권장 온도 범위를 정확히 따르십시오.
궁극적으로 재료를 아는 것이 브레이징 공정을 마스터하는 열쇠입니다.
요약표:
| 일반적인 브레이징 합금 | 일반적인 작동 온도 범위 | 주요 사용 사례 |
|---|---|---|
| 구리-인(BCuP) | 1300°F ~ 1500°F (704°C ~ 815°C) | 구리 대 구리 접합(예: HVAC, 배관) |
| 은(BAg) 합금 | 1150°F ~ 1600°F (620°C ~ 870°C) | 구리 대 황동, 강철 또는 스테인리스강 |
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