간단히 말해, 브레이징은 450°C (840°F) 이상의 온도에서 이루어지는 금속 접합 공정이지만, 모든 브레이징에 단일 온도가 적용되는 것은 아닙니다. 필요한 정확한 온도는 사용 중인 특정 용가재 합금에 전적으로 달려 있습니다. 올바른 작업 온도는 항상 특정 용가재 합금이 완전히 액체가 되는 지점보다 약간 높은 범위로 설정됩니다.
여러분의 목표는 단 하나의 마법 같은 숫자를 달성하는 것이 아니라, 베이스 금속을 고르게 가열하여 전체 접합 부위가 특정 용가재 합금에 대한 이상적인 작업 범위에 도달하도록 하는 것입니다. 이는 합금이 녹고, 모세관 현상을 통해 완전히 흐르며, 강력하고 영구적인 결합을 형성하도록 보장합니다.
구분선: 브레이징 대 솔더링
브레이징 온도를 이해하려면, 저온 counterpart인 솔더링과 구별하는 것이 중요합니다. 이 구분은 산업적으로 명확하게 정의된 기준입니다.
450°C (840°F) 규칙
미국 용접 학회(AWS)는 브레이징을 450°C (840°F) 이상의 온도에서 녹고 흐르는 용가재를 사용하는 공정으로 정의합니다.
반면 솔더링은 이 450°C (840°F) 임계점 미만에서 녹는 용가재를 사용합니다. 이러한 근본적인 온도 차이는 사용되는 합금의 종류, 최종 접합부의 강도, 그리고 필요한 장비를 결정합니다.
"단일 온도"가 존재하지 않는 이유
브레이징 온도에 대한 질문은 단일 값에 관한 것이 아니라, 특정 합금의 용융 거동을 이해하는 것에 관한 것입니다. 이 거동은 두 가지 중요한 온도 지점에 의해 정의됩니다.
고상선과 액상선 소개
모든 브레이징 합금에는 기술 데이터 시트에 두 가지 주요 온도가 나열되어 있습니다:
- 고상선: 합금이 녹기 시작하는 온도.
- 액상선: 합금이 완전히 액체가 되는 온도.
성공적인 브레이징을 위해서는 어셈블리를 합금의 액상선 온도 이상으로 가열해야 합니다.
"반죽" 또는 "슬러시" 범위
고상선과 액상선 사이의 온도 영역을 "반죽(pasty)" 또는 "슬러시(slushy)" 범위라고 합니다. 이 상태에서 합금은 고체와 액체의 혼합물이며 제대로 흐르지 않습니다.
이 범위에서 브레이징을 시도하면 접합부 침투가 불량해지고 접합부 실패의 흔한 원인이 됩니다.
목표: 작업 온도
올바른 브레이징 온도는 종종 "작업 온도"라고 불리며, 액상점 이상에서 시작하는 범위입니다.
일반적으로 이상적인 브레이징 온도는 용가재의 액상선 온도보다 25°C ~ 55°C (50°F ~ 100°F) 높은 범위입니다. 이 약간의 초과 온도는 합금이 완전히 유동적임을 보장하고, 접합부의 미미한 열 손실을 보상하며, 모세관 현상을 통한 빠르고 완전한 흐름을 촉진합니다.
장단점 이해하기
온도 제어는 균형 잡힌 행동입니다. 열이 너무 적거나 너무 많으면 작업의 무결성이 손상됩니다.
과소 가열의 위험
베이스 금속이 충분히 뜨겁지 않으면 용가재가 접촉 시 "얼어붙습니다". 이는 용가재가 접합부로 유입되는 것을 방지합니다.
그 결과는 침투가 불량하고, 큰 공극이 있으며, 기계적 강도가 거의 없는 접합부입니다. 용가재는 금속을 "적시고" 부드럽게 흐르기보다는 표면에 뭉쳐질 것입니다.
과열의 위험
과도한 열은 그만큼 해롭습니다. 과열은 몇 가지 심각한 문제를 야기할 수 있습니다:
- 베이스 금속 손상: 뒤틀림, 변형 또는 과도한 결정립 성장과 같은 야금학적 손상은 접합하려는 부품을 약화시킬 수 있습니다.
- 플럭스 분해: 플럭스는 금속을 세척하고 흐름을 가능하게 하는 데 필수적이지만, 고온에서는 활성 수명이 제한적입니다. 과도한 열은 브레이징 합금이 제 역할을 하기도 전에 플럭스를 태워버릴 것입니다.
- 용가재 손상: 일부 합금에는 휘발성 원소(예: 아연 또는 카드뮴)가 포함되어 있습니다. 과열은 이러한 원소를 합금에서 증발시켜 화학적 조성을 변경하고 유독 가스를 생성하며 성능을 저하시킬 수 있습니다.
프로젝트에 적합한 온도 결정 방법
올바른 온도 선택은 재료를 참고하고 공정을 관찰하는 문제입니다. 성공적인 브레이징은 용가재 자체가 아닌 부품을 가열하는 것에 달려 있습니다.
- 주요 초점이 용가재 선택인 경우: 베이스 금속의 열 내성을 확인한 다음, 손상시키지 않는 작업 범위를 가진 브레이징 합금을 선택하십시오.
- 주요 초점이 장비 설정인 경우: 항상 용가재 제조업체에서 제공하는 기술 데이터 시트(TDS)를 참조하십시오. 여기에는 정확한 고상선, 액상선 및 권장 브레이징 온도 범위가 명시되어 있습니다.
- 주요 초점이 실패한 접합부 문제 해결인 경우: 가장 흔한 문제는 불균일한 가열입니다. 용가재 봉을 적용하기 전에 접합부 전체를 목표 온도까지 고르게 가열하는 기술을 사용하십시오.
브레이징 온도를 마스터하는 것은 게이지의 특정 숫자에 도달하는 것이 아니라 열 공정을 제어하는 것입니다.
요약표:
| 핵심 개념 | 설명 | 온도 범위 |
|---|---|---|
| 브레이징 대 솔더링 | AWS가 정의한 산업 기준 | 브레이징의 경우 450°C (840°F) 이상 |
| 액상점 | 용가재가 완전히 액체가 되는 온도 | 합금에 따라 다름 (TDS 확인) |
| 작업 온도 | 적절한 흐름을 위한 이상적인 브레이징 범위 | 액상선보다 25°C-55°C (50°F-100°F) 높음 |
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