브레이징은 두 개 이상의 모재 사이의 접합부에 필러 금속을 녹여 접합하는 금속 접합 공정입니다.필러 금속은 모재 금속보다 녹는점이 낮기 때문에 모세관 작용에 의해 접합부로 흘러 들어갈 수 있습니다.저온 브레이징의 경우, 필러 금속의 선택과 브레이징 기술이 매우 중요합니다.저온 브레이징은 특정 합금이나 복잡한 형상의 부품과 같이 고열에 민감한 재료에 선호되는 경우가 많습니다.저온에서 작동하는 가장 일반적인 브레이징 유형에는 은 브레이징, 알루미늄 브레이징, 니켈 브레이징이 있습니다.이러한 각 방법에는 접합되는 재료와 접합부의 원하는 특성에 따라 구체적인 적용 분야와 장점이 있습니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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실버 브레이징(실버 납땜):
- 온도 범위: 은 납땜은 일반적으로 다른 많은 납땜 공정보다 낮은 600°C~800°C의 온도에서 이루어집니다.
- 필러 금속: 은 브레이징에 사용되는 필러 금속은 구리, 아연 또는 카드뮴을 포함하는 은 기반 합금인 경우가 많습니다.이러한 합금은 흐름 특성이 우수하고 강하고 내구성이 뛰어난 접합부를 제공합니다.
- 응용 분야: 은 브레이징은 강력하고 누출이 없는 접합부를 만들 수 있기 때문에 HVAC 산업, 배관 및 전기 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.또한 구리와 스테인리스 스틸과 같은 이종 금속을 접합하는 데에도 적합합니다.
- 장점: 온도가 낮기 때문에 열에 민감한 부품이 뒤틀리거나 손상될 위험이 줄어듭니다.또한 은 브레이징 조인트는 전기 전도성이 우수하여 전기 연결에 이상적입니다.
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알루미늄 브레이징:
- 온도 범위: 알루미늄 브레이징은 일반적으로 570°C에서 620°C 사이의 더 낮은 온도에서 수행됩니다.
- 필러 금속: 알루미늄 브레이징에 사용되는 필러 금속은 일반적으로 알루미늄-실리콘 합금으로, 순수 알루미늄보다 녹는점이 낮습니다.
- 응용 분야: 이 방법은 일반적으로 자동차 및 항공우주 산업에서 열교환기, 라디에이터, 에어컨 시스템과 같은 알루미늄 부품을 접합하는 데 사용됩니다.
- 장점: 알루미늄 브레이징은 벽이 얇은 알루미늄 부품을 접합할 때 왜곡의 위험을 최소화하기 때문에 특히 유리합니다.또한 내식성과 기계적 강도가 우수한 접합부를 생성합니다.
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니켈 브레이징:
- 온도 범위: 니켈 브레이징은 사용되는 특정 필러 금속에 따라 600°C의 낮은 온도에서 수행할 수 있습니다.
- 필러 금속: 크롬, 붕소 또는 인을 함유하는 니켈 기반 필러 금속은 높은 강도와 내식성을 위해 사용됩니다.
- 애플리케이션: 니켈 브레이징은 일반적으로 가스 터빈, 제트 엔진 및 기타 항공 우주 부품과 같은 고온 응용 분야에서 사용됩니다.또한 화학 및 석유화학 산업에서 혹독한 환경을 견뎌야 하는 부품을 접합하는 데 사용됩니다.
- 장점: 낮은 납땜 온도로 인해 모재의 열 손상 위험이 줄어들고, 그 결과 접합부의 기계적 특성과 산화 및 부식에 대한 저항성이 우수합니다.
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플럭스 및 대기 고려 사항:
- 플럭스: 저온 브레이징에서는 산화를 방지하고 필러 금속의 습윤을 촉진하기 위해 플럭스를 사용해야 하는 경우가 많습니다.사용되는 플럭스의 유형은 모재와 필러 금속에 따라 다릅니다.예를 들어 불소 기반 플럭스는 일반적으로 알루미늄 브레이징에 사용됩니다.
- 분위기: 불활성 가스(아르곤 또는 질소) 또는 진공과 같은 제어된 대기를 사용하여 산화를 더욱 줄이고 납땜 조인트의 품질을 개선할 수 있습니다.이는 항공우주 또는 의료 기기와 같은 고정밀 애플리케이션에서 특히 중요합니다.
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저온 브레이징의 장점:
- 재료 호환성: 저온 납땜은 특정 합금이나 복잡한 형상의 부품과 같이 고열에 민감한 재료를 접합하는 데 이상적입니다.
- 에너지 효율: 더 낮은 온도에서 작동하면 에너지 소비가 줄어들어 비용 효율적이고 환경 친화적인 프로세스가 됩니다.
- 열 스트레스 감소: 온도가 낮아지면 기본 재료의 열 변형이나 손상 위험이 최소화되어 조인트의 품질이 향상됩니다.
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도전 과제와 고려 사항:
- 조인트 설계: 저온 브레이징에서는 적절한 용가재 흐름과 접합 강도를 보장하기 위해 적절한 접합부 설계가 중요합니다.접합부는 모세관 작용이 필러 금속을 틈새로 끌어당길 수 있도록 설계되어야 합니다.
- 표면 준비: 강력한 결합을 위해서는 철저한 세척과 표면 준비가 필수적입니다.오일, 그리스 또는 산화물 층과 같은 오염 물질은 필러 금속의 흐름을 방해하고 접합부를 약화시킬 수 있습니다.
- 브레이징 후 처리: 용도에 따라 조인트의 특성을 향상시키기 위해 열처리 또는 표면 마감과 같은 브레이징 후 처리가 필요할 수 있습니다.
결론적으로 은 브레이징, 알루미늄 브레이징, 니켈 브레이징과 같은 저온 브레이징 기술은 재료 호환성, 에너지 효율성, 열 응력 감소 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.하지만 고품질의 내구성 있는 접합부를 얻으려면 접합부 설계, 표면 준비, 적절한 플럭스 및 분위기 사용을 신중하게 고려해야 합니다.이러한 방법은 접합부의 무결성이 최종 제품의 성능에 중요한 영향을 미치는 HVAC, 자동차, 항공우주, 전자 등 다양한 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
요약 표
| 납땜 유형 | 온도 범위 | 필러 금속 | 응용 분야 | 장점 |
|---|---|---|---|---|
| 실버 브레이징 | 600°C - 800°C | 은 기반 합금(구리, 아연, 카드뮴) | HVAC, 배관, 전기 | 견고하고 누수 방지 조인트, 우수한 전기 전도성 |
| 알루미늄 브레이징 | 570°C - 620°C | 알루미늄-실리콘 합금 | 자동차, 항공우주 | 왜곡 최소화, 부식 방지 조인트 |
| 니켈 브레이징 | ≥600°C | 니켈 기반 합금(크롬, 붕소, 인) | 항공우주, 화학 산업 | 고강도, 산화 및 내식성 |
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