브레이징

Brazing
이 기사는 금속 접합 공정에 관한 것입니다.조리법에 대해서는 조림을 참조해 주세요.
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브레이징 프랙티스

브레이징은 필러 금속을 용해하여 접합부에 유입시킴으로써 2개 이상의 금속 항목을 접합하는 금속 접합 공정으로, 필러 금속은 인접한 금속보다 융점이 낮다.

브레이징은 작업물을 녹이지 않는다는 점에서 용접과 다릅니다.납땜은 납땜보다 높은 온도와 밀착된 부품을 사용한다는 점에서 납땜과 다릅니다.납땜 공정에서 필러 금속은 모세관 작용에 의해 밀착 부품 사이의 틈새로 유입됩니다.필러 금속은 적절한 대기(일반적으로 플럭스)에 의해 보호되면서 용해(액체) 온도보다 약간 높아집니다.그런 다음 모재 위를 흐른 다음(습식이라고 하는 프로세스) 냉각되어 작업물을 [1]결합합니다.브레이징의 주요 장점은 동일하거나 다른 금속을 상당한 강도로 접합할 수 있다는 것입니다.

기본

고품질 브레이징 조인트를 사용하려면 부품 표면이 매우 깨끗하고 산화물이 없어야 합니다.대부분의 경우 최상의 모세관 작용과 접합 [2]강도를 위해 0.03~0.08mm(0.0012~0.0031인치)의 접합 간극이 권장되지만, 일부 브레이징 작업에서는 접합 간극이 0.6mm(0.024인치) 정도 되는 경우가 드물지 않습니다.오염되면 습윤(흐름)이 불량해질 수 있으므로 브레이징 표면의 청결도 중요합니다.브레이징 전에 부품을 세척하는 두 가지 주요 방법은 화학 세척과 연마 또는 기계적 세척입니다.기계적 세척의 경우, 거친 표면에서 습윤이 동일한 [2]형상의 매끄러운 표면에서보다 훨씬 쉽게 발생하기 때문에 적절한 표면 거칠기를 유지하는 것이 중요합니다.

또 다른 고려 사항은 납땜 조인트 품질에 대한 온도 및 시간의 영향입니다.브레이징 합금의 온도가 상승함에 따라 필러 금속의 합금 및 습윤 작용도 증가한다.일반적으로 선택한 브레이징 온도는 필러 금속의 용해점 이상이어야 합니다.그러나 공동 설계자의 온도 선택에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있습니다.최적의 온도는 보통 다음과 같이 선택됩니다.

  • 브레이징 온도 최소화
  • 어셈블리에 대한 열 영향 최소화
  • 필러 메탈과 베이스 메탈의 상호작용 최소화
  • 사용하는 고정장치나 지그의[2] 수명을 최대화

경우에 따라서는 작업자가 설계의 다른 요소를 수용하기 위해 더 높은 온도를 선택할 수 있다(예를 들어, 다른 필러 금속을 사용하거나 야금 효과를 제어하거나 표면 오염을 충분히 제거하기 위해).납땜 접합부에 대한 시간의 영향은 주로 이러한 효과가 존재하는 정도에 영향을 미칩니다.그러나 일반적으로 대부분의 생산 공정은 납땜 시간과 관련 비용을 최소화하기 위해 선택됩니다.그러나 일부 비생산 환경에서는 시간과 비용이 다른 조인트 속성(예: 강도, 외관)보다 2차적이기 때문에 이러한 경우가 항상 있는 것은 아닙니다.

플럭스

비활성 또는 환원 대기 환경(즉, 질소) 내에 납땜 작업이 포함되지 않는 한 금속이 가열되는 동안 산화물이 형성되는 것을 방지하기 위해 붕사와 같은 플럭스가 필요합니다.플럭스는 또한 브레이징 표면에 남아 있는 오염물을 청소하는 용도로도 사용됩니다.플럭스는 플럭스 페이스트, 액체, 파우더 또는 플럭스와 필러 메탈 파우더를 결합한 프리메이드 브레이징 페이스트 등 다양한 형태로 도포할 수 있습니다.플럭스는 플럭스로 코팅된 브레이징 로드 또는 플럭스 코어를 사용하여 도포할 수도 있습니다.어느 경우든 열선내장 조인트에 도포될 때 플럭스는 조인트로 유입되며 조인트에 유입되는 용융 필러 금속에 의해 변위됩니다.이음매에 남아 있는 플럭스는 부식의 원인이 되고 조인트 검사를 방해하며 추가적인 표면 마감 작업을 방해할 수 있으므로 사이클이 완료되면 여분의 플럭스를 제거해야 합니다.인 함유 브레이징 합금은 구리와 [3]구리를 결합할 때 자체 플러싱될 수 있습니다.플럭스는 일반적으로 특정 비금속에서의 성능에 따라 선택됩니다.효과를 얻으려면 플럭스가 기본 금속 및 사용 중인 필러 금속과 화학적으로 호환되어야 합니다.자가 플루싱 인 필러 합금은 철이나 [3]니켈에 사용될 경우 부서지기 쉬운 인화물을 생성합니다.일반적으로 긴 브레이징 주기는 짧은 브레이징 작업보다 [4]덜 활성 플럭스를 사용해야 합니다.

충전재

납땜용 필러금속에는 용도 또는 도포방법에 따라 다양한 합금이 사용된다.일반적으로 브레이징 합금은 3개 이상의 금속으로 구성되어 원하는 성질의 합금을 형성한다.특정 용도용 필러 금속은 기본 금속을 적시고, 필요한 서비스 조건을 견디며, 기본 금속보다 낮은 온도 또는 매우 특정한 온도에서 녹일 수 있는 능력에 따라 선택됩니다.

브레이징 합금은 일반적으로 로드, 리본, 파우더, 페이스트, 크림, 와이어 및 프리폼(스탬프 부착 [5]와셔 등)으로 제공됩니다.용도에 따라 필러재를 원하는 위치에 미리 배치하거나 가열 사이클 중에 도포할 수 있습니다.수동 브레이징의 경우 가열 중에 도포하기 가장 쉬운 와이어 및 로드 형태가 일반적으로 사용됩니다.용해로 브레이징의 경우 일반적으로 프로세스가 고도로 [5]자동화되기 때문에 합금은 미리 배치됩니다.사용되는 필러 금속의 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

대기.

납땜 작업은 고온을 요하기 때문에 산소가 함유된 분위기 속에서 금속 표면의 산화가 발생합니다.따라서 공기 이외의 대기 환경을 사용해야 할 수 있습니다.일반적으로 사용되는 분위기는[7][8]

  • 공기: 심플하고 경제적.산화 및 스케일 축적의 영향을 받기 쉬운 소재가 많습니다.산세척욕 또는 기계세척기를 사용하여 작업 후 산화를 제거할 수 있습니다.플럭스는 산화를 중화시키지만 조인트를 약화시킬 수 있습니다.
  • 연소 연료 가스(저수소, AWS 타입 1, "발열 발생 대기"): 87% N2, 11-12% CO2, 5-1% CO2, 5-1% H. 은, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속.구리 및 황동 납땜용.
  • 연소 연료 가스(탈탄, AWS 타입 2, "흡열 발생 대기"): 70–71% N2, 5~6% CO2, 9–10% CO, 14–15% H2.구리, 은, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 니켈 합금, 모넬, 중탄소강 납땜용.
  • 연소 연료 가스(건조, AWS 타입 3, "흡열 발생 대기"): 73–75% N2, 10–11% CO, 15–16% H2. 구리, 은, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속의 경우.구리, 황동, 저니켈 합금, 모넬, 중탄소강 및 고탄소강 납땜용.
  • 연소 연료 가스(건조, 탈탄, AWS 유형 4): 41-452% N, 17-19% CO, 38-40% H2.구리, 은, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 저니켈 합금, 중탄소강 및 고탄소강 납땜용.
  • 암모니아(AWS 타입 5, 성형 가스라고도 함):해리성 암모니아(75% 수소, 25% 질소)는 다양한 유형의 납땜 및 어닐링에 사용될 수 있습니다.저렴한 가격.구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 니켈 합금, 모넬, 중·고탄소강 및 크롬 합금 납땜용.
  • 질소+수소, 극저온 또는 정제(AWS 타입 6A): 70~99% N2, 1~30% H2.구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.
  • 질소+수소+일산화탄소, 극저온 또는 정제(AWS 타입 6B): 702~99%, H2~202%, CO 1~10%.구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 저니켈 합금, 중탄소강 및 고탄소강 납땜용.
  • 질소, 극저온 또는 정제(AWS 타입 6C): 비산화성, 경제성.고온에서는 일부 금속(예: 특정 강철)과 반응하여 질화물을 형성할 수 있습니다.구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 저니켈 합금, 모넬, 중탄소강 및 고탄소강 납땜용.
  • 수소(AWS 타입 7): 강력한 탈산소제로 열전도성이 높습니다.구리 브레이징 및 소둔 강철에 사용할 수 있습니다.일부 합금의 경우 수소 연화 현상이 발생할 수 있습니다.구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 니켈 합금, 모넬, 중·고탄소강 및 크롬 합금, 코발트 합금, 텅스텐 합금 및 탄화물 납땜용.
  • 무기증기(각종 휘발성 플루오르화물, AWS 타입 8): 특수 용도.AWS 1~5와 혼합하여 플럭스를 대체할 수 있습니다.브레이스의 은브레이징에 사용.
  • 노블 가스(통상 아르곤, AWS 타입 9): 비산화성으로 질소보다 비쌉니다.불활성 부품은 깨끗하고 가스는 순수해야 해구리, 은, 니켈, 구리-인 및 구리-아연 필러 금속용.구리, 황동, 니켈 합금, 모넬, 중·고탄소강 크롬 합금, 티타늄, 지르코늄, 하프늄.
  • 노블 가스+수소(AWS 타입 9A)
  • Vacuum: 작업실을 배출해야 합니다.비싼.은, 아연, 인, 카드뮴, 망간과 같이 증기 압력이 높은 금속에는 적합하지 않습니다(또는 각별한 주의가 필요합니다).항공우주 분야 등 최고 품질의 조인트에 사용됩니다.

일반적인 기술

납땜 및 납땜 공정 분류표[9]

토치 브레이징

토치 브레이징은 사용 중인 기계화 브레이징의 가장 일반적인 방법입니다.소량 생산이나 전문 작업에 가장 적합하며, 일부 국가에서는 납땜의 대부분을 차지합니다.사용 [10]중인 토치 브레이징에는 수동, 기계 및 자동 토치 브레이징의 세 가지 주요 범주가 있습니다.

수동 토치 브레이징은 브레이징할 조인트 위 또는 근처에 놓인 가스 불꽃을 사용하여 열을 가하는 절차입니다.토치는 작업이 완전히 수동인지 또는 어느 정도 자동화 수준인지에 따라 손으로 잡거나 고정 위치에 고정될 수 있습니다.수동 브레이징은 소규모 생산량 또는 부품 크기나 구성으로 인해 다른 브레이징 방법이 [10]불가능한 애플리케이션에서 가장 일반적으로 사용됩니다.주요 단점은 이 방법과 관련된 높은 인건비 및 고품질 브레이징 조인트를 얻기 위해 필요한 작업자 기술입니다.산화를 방지하려면 플럭스 또는 셀프 플러싱 재료를 사용해야 합니다.구리의 토치 브레이징은 산소 및 기타 가연성 가스가 아닌 산소와 수소 가스를 사용하여 토치로 납땜할 경우 플럭스를 사용하지 않고 수행할 수 있습니다.

기계 토치 브레이징은 반복적인 브레이징 작업을 수행할 때 일반적으로 사용됩니다.이 방법은 자동화 작업과 수동 작업이 혼합되어 있으며, 기계 메커니즘이 실제 [10]브레이징을 수행하는 동안 작업자가 브레이징 재료, 플럭스 및 지깅 부품을 배치하는 경우가 많습니다.이 방법의 장점은 수동 브레이징의 높은 노동력과 기술 요구량을 줄일 수 있다는 것입니다.또한 보호 분위기가 없고 중소 생산량에 가장 적합하기 때문에 플럭스를 사용해야 합니다.

자동 토치 브레이징은 기계의 로딩과 언로딩을 제외하고 브레이징 작업에서 수작업이 거의 필요하지 않은 방법입니다.이 방법의 주요 장점은 높은 생산 속도, 균일한 브레이징 품질 및 운영 비용 절감입니다.사용되는 장비는 기본적으로 기계 토치 브레이징에 사용되는 장비와 동일하지만, 주요 차이점은 부품 [10]준비 과정에서 기계가 작업자를 대체한다는 것입니다.

고로 브레이징

고로 브레이징 도식

고로 브레이징은 대량 생산과 비숙련 노동력 사용으로 인해 산업 브레이징 작업에 널리 사용되는 반자동 공정입니다.용해로 브레이징은 대량 생산에 이상적인 다른 가열 방법에 비해 많은 장점이 있습니다.주요 장점 중 하나는 쉽게 흔들리거나 스스로 위치를 파악할 [11]수 있는 다수의 작은 부품을 쉽게 생산할 수 있다는 것입니다.또한 이 프로세스를 통해 열 사이클이 제어되고(국소 가열 시 왜곡될 수 있는 부품을 사용할 수 있음) 브레이징 후 청소가 필요하지 않다는 장점이 있습니다.일반적으로 사용되는 대기는 불활성, 환원 또는 진공 분위기이며, 이 모든 대기는 부품을 산화로부터 보호합니다.다른 이점으로는 대량 생산 시 낮은 단가, 밀폐 온도 제어, 여러 조인트를 한 번에 브레이징할 수 있다는 점이 있습니다.용해로는 일반적으로 용해로의 유형과 용도에 따라 전기, 가스 또는 석유를 사용하여 가열됩니다.단, 이 방법의 단점으로는 높은 자본비용, 어려운 설계상의 고려사항, 높은 [11]전력소모 등이 있습니다.

브레이징 작업에 사용되는 용해로는 배치 유형, 연속형, 대기 제어 레토르트, 진공 등 네 가지 유형이 있습니다.

배치식 용해로는 초기 설비 비용이 비교적 저렴하며 각 부품 부하를 개별적으로 가열할 수 있습니다.자유롭게 켜고 끌 수 있어 사용하지 않을 때 운영비를 절감할 수 있습니다.이 용해로는 중형에서 대규모 생산에 적합하며 [11]납땜 가능한 부품 유형에 대해 높은 유연성을 제공합니다.부품의 산화 및 청결을 제어하기 위해 제어된 대기 또는 플럭스를 사용할 수 있습니다.

연속형 용해로는 유사한 크기의 부품이 [11]용해로를 통해 지속적으로 흐르는데 가장 적합합니다.이러한 용해로는 종종 제어된 속도로 핫존을 통해 부품을 이동시키는 컨베이어로 공급됩니다.연속로에서는 일반적으로 제어된 대기 또는 미리 도포된 플럭스를 사용합니다.특히 이러한 용해로는 매우 낮은 수작업 요구 사항의 이점을 제공하므로 대규모 생산 작업에 가장 적합합니다.

레토르트형 용해로는 "레토르트"라고 불리는 밀폐된 라이닝을 사용한다는 점에서 다른 배치형 용해로와 다릅니다.레토트는 일반적으로 개스킷으로 씰링되거나 폐쇄 용접되어 원하는 분위기로 완전히 채워진 후 기존의 가열 소자에 [11]의해 외부로 가열됩니다.레토트는 고온으로 인해 일반적으로 내열성 합금으로 만들어지며 산화에 저항합니다.레토르트 용해로는 종종 일괄 또는 반연속 버전으로 사용됩니다[dubious – discuss].

진공로는 비교적 경제적인 산화물 방지 방법이며 대기 용해로에서는 납땜할 수 없는 매우 안정적인 산화물(알루미늄, 티타늄 및 지르코늄)을 가진 재료를 납땜하는 데 가장 많이 사용됩니다.진공 브레이징은 또한 대기 용해로에 적합하지 않은 내화재 및 기타 이국적인 합금 조합과 함께 많이 사용됩니다.진공 상태에서 납땜할 때는 플럭스나 환원 분위기가 없기 때문에 부품 청결이 매우 중요합니다.진공로의 세 가지 주요 유형은 단일 벽식 핫 레토트, 이중 벽식 핫 레토트 및 냉벽식 레토트입니다.브레이징을 위한 일반적인 진공 레벨은 1.3~0.13 파스칼(10−2~10Torr−3)에서 0.00013Pa(10Torr−6)[11] 이하입니다.진공로는 가장 일반적으로 배치형이며 중간 규모 및 대량 생산량에 적합합니다.

실버 브레이징

은색 브레이징(경질 납땜이라고도 함)은 은색 합금 기반 필러를 사용하여 브레이징합니다.이러한 은 합금은 은과 구리, 아연, 카드뮴과 같은 다른 금속의 다양한 비율로 구성되어 있습니다.

은납땜 중 응력에 의한 90-10 Cu-Ni 금속판 균열

납땜은 공구 산업에서 톱날과 같은 공구에 "하드 메탈"(탄화물, 세라믹, 서멧 및 이와 유사한) 팁을 고정하기 위해 널리 사용됩니다."가식"은 종종 행해집니다. 브레이징 합금은 강철 옆에 놓인 단단한 금속 팁 위에 녹여지고 다시 용접됩니다.겉치레는 단단한 금속은 젖기 어렵다는 문제를 해결합니다.

납땜된 경질 금속 조인트 두께는 일반적으로 2700만~700만 mills입니다.브레이징 합금은 재료를 결합하여 팽창률의 차이를 보상합니다.또한 경질 탄화물 팁과 경질강 사이에 쿠션을 제공하여 충격을 완화하고 팁 손실 및 손상을 방지합니다. 차량의 서스펜션이 타이어와 차량의 손상을 방지하는 데 크게 도움이 됩니다.마지막으로, 목재와 접착제 층이 합판을 만드는 것처럼, 브레이징 합금은 다른 두 재료를 결합하여 복합 구조를 형성합니다.많은 산업에서 브레이징 접합 강도의 기준은 두 가지 모재보다 강한 접합부입니다. 따라서 응력을 받으면 모재 중 하나 또는 다른 모재가 접합부보다 먼저 고장납니다.은 납땜은 특정 합금(예: 구리-니켈의 응력 유발 입상 간 균열)의 결함을 유발할 수 있습니다.

특별한 실버 브레이징 방법 중 하나는 핀 브레이징 또는 핀 브레이징이라고 불립니다.특히 철도 선로에 케이블을 연결하거나 음극 방식 설치를 위해 개발되었습니다.이 방법에서는 은 및 플럭스가 함유된 브레이징 핀을 사용하며, 이 핀은 케이블 러그의 눈에 녹아 있습니다.기기는 보통 배터리에서 전원을 공급받습니다.

브레이징 용접

브레이징 용접은 강철 공작물을 접합하기 위해 플럭스로 코팅된 청동 또는 황동 필러 로드를 사용하는 것입니다.브레이징 용접에 필요한 장비는 기본적으로 브레이징에 사용되는 장비와 동일합니다.일반적으로 브레이징 용접에는 브레이징보다 더 많은 열이 필요하므로 아세틸렌 또는 메틸아세틸렌-프로파디엔(MAP) 가스 연료가 일반적으로 사용됩니다.그 이름은 모세혈관 작용이 사용되지 않는다는 사실에서 유래되었다.

브레이징 용접은 융접에 비해 많은 이점이 있습니다.이종 금속의 접합과 열 왜곡을 최소화할 수 있으며 광범위한 예열 필요성을 줄일 수 있습니다.또한 접합된 금속은 용융되지 않기 때문에 원형을 유지할 수 있으며 필릿 형성에 의해 가장자리나 윤곽이 침식되거나 변화하지 않는다.브레이징 용접의 또 다른 효과는 융접 시 종종 발생하는 축적 응력을 제거하는 것입니다.이는 대형 주물 수리에 매우 중요합니다.단점은 고온에서 강도의 손실과 높은 응력을 견딜 수 없다는 것입니다.

탄화물, 서멧 및 세라믹 선단을 도금한 후 강철에 접합하여 선단 띠톱을 만듭니다.도금은 브레이징 합금의 역할을 합니다.

주철 '용접'

주철의 "용접"은 일반적으로 브레이징 작업이며, 주로 니켈로 만들어진 필러 로드가 사용되지만 주철 로드와의 진정한 용접도 가능합니다.연성 주철 파이프는 또한 "캐드 용접"될 수 있습니다. 이 프로세스는 네오프렌 개스킷 씰을 사용하여 형성되는 허브 파이프에 따라 철 조인트와 평행하게 이전에 철에 용해된 작은 구리 와이어를 사용하여 철을 연결하는 프로세스입니다.이 작업의 목적은 구리를 따라 전기를 사용하여 추운 기후에서 지하 파이프를 따뜻하게 유지하는 것입니다.

진공 브레이징

진공 브레이징은 매우 깨끗하고, 우수하며, 높은 무결성 및 강도의 플럭스가 없는 브레이징 조인트의 상당한 이점을 제공하는 재료 접합 기법입니다.공정이 진공 챔버 용기 내부에서 수행되어야 하기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다.진공 상태에서 가열할 때 작업물의 온도 균일성이 유지되어 가열 및 냉각 주기가 느려지는 잔류 응력이 크게 감소합니다.따라서 재료의 열 및 기계적 특성을 크게 개선하여 고유한 열 처리 능력을 제공할 수 있습니다.이러한 기능 중 하나는 금속 접합 프로세스를 수행하면서 공작물을 열처리하거나 경화시키는 것입니다. 이 모든 것이 단일 용해로 열 사이클로 이루어집니다.

가장 일반적으로 진공 브레이징되는 제품에는 알루미늄 냉판, 플레이트 핀 열교환기 및 플랫 튜브 [12]열교환기가 있습니다.

진공 브레이징은 종종 용해로에서 이루어집니다. 즉, 전체 공작물이 브레이징 온도에 도달하기 때문에 한 번에 여러 조인트를 만들 수 있습니다.진공 상태에서는 다른 많은 방법을 사용할 수 없기 때문에 열은 방사선을 사용하여 전달됩니다.

딥 브레이징

딥 브레이징은 공기가 배제되어 산화물의 형성을 방지하기 때문에 알루미늄을 브레이징하는 데 특히 적합합니다.접합할 부품은 접합된 상태로 브레이징 컴파운드를 접합 표면에 도포합니다(일반적으로 슬러리 형태).그런 다음 어셈블리를 용융 소금(일반적으로 NaCl, KCl 및 기타 화합물) 수조에 담그고, 열 전달 매체 및 플럭스 역할을 합니다.많은 딥 브레이징 부품이 항공우주 산업의 [13]열 전달 용도로 사용됩니다.

가열 방법

미 해군 정비 기술자가 강철 파이프를 땜질하고 있습니다.

브레이징 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 많은 가열 방법이 있습니다.가열 방법을 선택할 때 가장 중요한 요소는 접합부 전체에 걸쳐 효율적인 열 전달을 달성하고 사용된 개별 비금속의 열 용량 내에서 열을 전달하는 것입니다.브레이징 조인트의 기하학적 구조도 고려해야 할 중요한 요소이며, 필요한 생산 속도 및 수량도 마찬가지입니다.납땜 방법을 가장 쉽게 분류할 수 있는 방법은 가열 방법별로 분류하는 것입니다.다음은 가장 일반적인 [1][14]몇 가지 예입니다.

  • 토치 브레이징
  • 고로 브레이징
  • 인덕션 브레이징
  • 딥 브레이징
  • 저항 브레이징
  • 적외선 브레이징
  • 블랭킷 브레이징
  • 전자빔 및 레이저 브레이징
  • 브레이징 용접

이러한 가열 방법은 국부적 가열 및 확산 가열 기법을 통해 분류되며 다양한 용도에 [15]따라 장점을 제공합니다.

안전.

납땜은 유해 화학 가스에 노출될 수 있습니다.미국 국립 산업 안전 보건 연구소는 이러한 가스에 대한 노출을 허용 노출 [16]한도 이하로 억제할 것을 권장합니다.

장점과 단점

브레이징은 용접과 같은 다른 금속 접합 기술에 비해 많은 이점이 있습니다.브레이징은 조인트의 모재를 녹이지 않기 때문에 공차를 훨씬 더 엄격하게 제어할 수 있으며 2차 마감 없이 깨끗한 조인트를 생성합니다.또한 이종금속 및 비금속(즉, 금속화된 세라믹)을 [17]납땜할 수 있습니다.일반적으로 브레이징은 납땜된 조각을 균일하게 가열하기 때문에 용접보다 열 왜곡이 적습니다.복잡한 부품 및 멀티 부품 어셈블리는 비용 효율적으로 납땜할 수 있습니다.용접 조인트는 접지 평면을 유지해야 하는 경우가 있는데, 이는 깨끗한 조인트를 만들기 때문에 브레이징이 필요하지 않은 비용이 많이 드는 2차 작업입니다.또 다른 장점은 보호 목적으로 브레이징을 코팅하거나 클래딩할 수 있다는 것입니다.마지막으로, 브레이징은 대량 생산에 쉽게 적응할 수 있으며 개별 공정 매개변수가 [18][19]변동에 덜 민감하기 때문에 자동화하기가 쉽습니다.

주요 단점 중 하나는 사용되는 [1]부드러운 필러 금속으로 인해 용접 접합부에 비해 접합 강도가 부족하다는 것입니다.브레이징 조인트의 강도는 기본 금속보다 낮지만 필러 [20]금속보다는 클 수 있습니다.또 다른 단점은 높은 서비스 [1]온도에서 브레이징 조인트가 손상될 수 있다는 것입니다.브레이징 조인트는 산업 환경에서 작업할 때 높은 수준의 비금속 청결을 요구합니다.일부 브레이징의 경우 청결을 관리하기 위해 적절한 플럭싱제를 사용해야 합니다.조인트 컬러가 모재와 다른 경우가 많아 미적 단점이 생깁니다.

필러 메탈

다음 항목도 참조하십시오.납땜 합금 목록

일부 브레이징은 캐리어 메탈 클래드의 적층된 호일 형태로 각 면에 브레이징 층이 있습니다.중심 금속은 구리인 경우가 많습니다. 중심 금속의 역할은 합금의 캐리어 역할을 하고, 상이한 재료(예: 탄화물 팁 및 강철 홀더)의 열팽창으로 인한 기계적 응력을 흡수하며, 확산 장벽(예: 이 두 가지를 납땜할 때 알루미늄의 동에서 강철로의 확산을 막는 것) 역할을 합니다.

브레이징 패밀리

브레이징 합금은 여러 개의 서로 다른 그룹을 형성하며, 동일한 그룹에 속하는 합금은 유사한 특성과 [21]용도를 가지고 있습니다.

  • 순금속
배합되지 않다.종종 귀금속 – 은, 금, 팔라듐.
  • Ag-Cu
은동.녹는 성질이 좋다.은색은 흐름을 좋게 한다.용해로 브레이징에 사용되는 공정 합금.구리가 풍부한 합금은 암모니아에 의해 응력 균열이 생기기 쉽습니다.
  • Ag-Zn
은아연.Cu-Zn과 유사하며, 은 함량이 높기 때문에 제품 마킹에 준거합니다.색상은 은색과 매치되어 암모니아가 함유된 은세척액에 강합니다.
구리-아연일반 용도로, 강철과 주철을 접합하는 데 사용됩니다.구리, 실리콘 브론즈, 구리-니켈 및 스테인리스강에는 일반적으로 내식성이 부족합니다.상당히 연성이 있다.휘발성 아연으로 인한 증기 압력이 높아 용해로 브레이징에 적합하지 않습니다.구리가 풍부한 합금은 암모니아에 의해 응력 균열이 생기기 쉽습니다.
  • Ag-Cu-Zn
은동아연.Ag-Cu보다 낮은 녹는점(Ag-Cu 함량)Ag-Cu와 Cu-Zn의 장점을 결합합니다.40% 이상의 Zn에서는 연성과 강도가 떨어지기 때문에 이 유형의 저아연 합금만 사용됩니다.25% 이상의 아연에서는 연성 구리-아연 및 은-아연상이 덜 나타납니다.구리 함량이 60%를 초과하면 강도가 감소하고 액체가 900°C 이상으로 감소합니다.은 함량이 85%를 넘으면 강도가 낮아지고 액체가 많아지며 비용이 많이 듭니다.구리가 풍부한 합금은 암모니아에 의해 응력 균열이 생기기 쉽습니다.은이 많이 함유된 브레이징(67.5% Ag 이상)은 눈에 띄는 특징이 있으며 보석류에 사용됩니다. 은 함량이 낮은 합금은 엔지니어링 목적으로 사용됩니다.구리-아연비가 약 60:40인 합금은 놋쇠와 동일한 위상을 가지며 색상과 일치하며 놋쇠 접합에 사용됩니다.소량의 니켈은 강도 및 내식성을 향상시키고 탄화물의 습윤을 촉진합니다.망간을 니켈과 함께 첨가하면 파괴 인성이 높아집니다.카드뮴을 첨가하면 유동성과 습도가 개선되고 녹는점이 낮아지는 Ag-Cu-Zn-Cd 합금이 생성되지만 카드뮴은 독성이 있습니다.주석 첨가는 거의 같은 역할을 할 수 있다.
  • Cu-P
구리-인구리 및 구리 합금에 널리 사용됩니다.구리에는 플럭스가 필요 없습니다.은, 텅스텐, 몰리브덴 등에도 사용할 수 있습니다.구리가 풍부한 합금은 암모니아에 의해 응력 균열이 생기기 쉽습니다.
  • Ag-Cu-P
Cu-P처럼 흐름이 개선됩니다.갭이 클수록 좋습니다.연성 향상, 전기 전도율 향상.구리가 풍부한 합금은 암모니아에 의해 응력 균열이 생기기 쉽습니다.
  • AU-아구
금은.귀금속.주얼리에 사용되다.
  • Au-Cu
금동.연속적인 일련의 솔리드 솔루션.내화물을 포함한 많은 금속을 쉽게 적신다.녹는 범위가 좁고 유동성이 [22]좋다.보석류에 자주 사용됨.금이 40~90% 함유된 합금은 냉각 시 경화되지만 연성은 유지됩니다.니켈은 연성을 향상시킨다.은은 녹는점을 낮추지만 내식성을 높입니다.내식성을 유지하려면 금이 60% 이상 유지되어야 합니다.예를 들어 크롬, 팔라듐, 망간, 몰리브덴 등과 합금함으로써 고온 강도 및 내식성을 향상시킬 수 있습니다.바나듐을 첨가하면 세라믹을 적실 수 있습니다.금동이는 증기압이 낮다.
  • 아우니
골드니켈.연속적인 일련의 솔리드 솔루션.Au-Cu 합금보다 용해 범위가 넓지만 내식성이 우수하고 습도가 향상되었습니다.특성을 유지하면서 금의 비율을 줄이기 위해 종종 다른 금속과 합금됩니다.낮은 금 비율에는 구리를, 내식성 손실을 보상하는 크롬, 크롬에 의해 손상된 습윤 개선을 위한 붕소를 첨가해도 좋다.일반적으로 Ni/Au 비율이 높을수록 녹는 범위가 너무 넓기 때문에 35% Ni 이하가 사용됩니다.증기압이 낮다.
  • AU-PD
골드 팔라듐.Au-Cu 및 Au-Ni 합금에 비해 내식성이 향상되었습니다.제트 엔진과 같은 고온 응용을 위한 초합금과 내화금속을 결합하는 데 사용됩니다.비싼.코발트 기반 브레이징으로 대체할 수 있습니다.증기압이 낮다.
  • PD
팔라듐.뛰어난 고온 성능, 내식성(금 미만), 고강도(금 이상)보통 니켈, 구리 또는 은과 합금된다.대부분의 금속과 고체 용액을 형성하며, 부서지기 쉬운 금속간 물질을 형성하지 않습니다.증기압이 낮다.
  • 니
니켈 합금은 은 합금보다 훨씬 더 많습니다.힘이 세다.은 합금보다 저렴합니다.적당히 공격적인 환경에서 뛰어난 고온 성능, 우수한 내식성.스테인리스강 및 내열 합금에 자주 사용됩니다.유황 및 아연과 같은 저융점 금속으로 메짐화됩니다.붕소, 인, 규소 및 탄소가 낮은 융점을 가지며 비금속으로 빠르게 확산됩니다.이렇게 하면 확산 브레이징이 가능하며 조인트를 브레이징 온도 이상으로 사용할 수 있습니다.붕화물과 인화물은 부서지기 쉬운 상들을 형성한다.비정질 프리폼은 빠른 응고에 의해 만들어질 수 있다.
  • 회사
코발트 합금.Au-Pd 브레이징을 대체할 수 있는 양호한 내열성.저온에서의 낮은 작업성, 신속한 응고로 준비된 프리폼.
  • 알시
알루미늄-실리콘.알루미늄 납땜용.
  • 활성 합금
활성 금속(예: 티타늄 또는 바나듐)을 포함합니다.비금속 재료(예: 흑연 또는 세라믹)를 납땜하는 데 사용됩니다.

요소의 역할

요소 역할. 변동성 내식성 비용. 비호환성 묘사
실버 구조, 습윤 휘발성의 비싼. 모세관 흐름을 개선하고, 노블 합금의 내식성을 향상시키며, 금 및 팔라듐의 내식성을 향상시킵니다.비교적 비싸다.증기 압력이 높아 진공 브레이징에 문제가 있습니다.구리를 적시다.니켈과 철을 적시지 않는다.금동을 포함한 많은 합금의 용해점을 감소시킵니다.
구리 구조적인 암모니아 기계적 특성이 우수합니다.은과 함께 자주 사용.니켈을 녹이고 적십니다.철분을 다소 녹여 습윤시킨다.암모니아가 있을 때 응력 균열에 민감한 구리가 풍부한 합금.
아연 구조, 용융, 습윤 휘발성의 낮다 싸다 니 녹는점을 낮춥니다.구리와 함께 자주 사용됩니다.부식되기 쉽다.철금속 및 니켈 합금의 습도를 개선합니다.알루미늄과 호환됩니다.높은 증기 장력은 다소 유독성 가스를 발생시키므로 환기가 필요하며, 500°C 이상에서 휘발성이 매우 높습니다.고온에서는 끓어오르고 틈새를 만들 수 있다.일부 환경에서는 선택적 용출이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 관절에 장애가 발생할 수 있습니다.알루미늄 기반 브레이징의 주석 또는 아연과 함께 비스무트 및 베릴륨의 흔적이 알루미늄의 산화막을 불안정하게 만들어 습윤을 촉진합니다.산소에 대한 친화력이 높으며 산화구리 표면막을 감소시켜 공기 중의 구리 습윤을 촉진합니다.제어된 분위기의 용해로 브레이징에서는 이러한 이점이 적습니다.니켈을 메짐화시킵니다.아연 농도가 높을 경우 깨지기 쉬운 [23]합금이 발생할 수 있습니다.습하고 습한 환경에서 스테인리스강과 접촉하면 표면이 부식되기 쉽습니다.휘발성으로 인해 용해로 브레이징에 적합하지 않습니다.
알루미늄 구조, 액티브 Fe 알루미늄 및 그 합금을 납땜하기 위한 일반적인 베이스.철 합금을 메짐화한다.
골드 구조, 습윤 훌륭합니다. 매우 비싸다 내식성이 뛰어납니다.너무 비싸요.대부분의 금속을 적십니다.
팔라듐 구조적인 훌륭합니다. 매우 비싸다 내식성이 뛰어나지만 금보다는 낮습니다.금보다 기계적 강도가 높습니다.고온 강도가 우수합니다.매우 비싸지만, 금보다는 적습니다.니켈, 몰리브덴 또는 텅스텐 [24]합금을 납땜할 때 입상 간 용입으로 인해 조인트가 고장날 확률이 낮아집니다.금계 [22]합금의 고온 강도를 높입니다.금-동 합금의 고온 강도 및 내식성을 개선합니다.대부분의 엔지니어링 금속과 고체 용액을 형성하며, 부서지기 쉬운 금속 간 성질을 형성하지 않습니다.고온에서의 높은 내산화성, 특히 Pd-Ni 합금.
카드뮴 구조, 습윤, 용해 휘발성의 독성의 융점을 낮추고 유동성을 개선합니다.유독가스를 만들어내고 환기가 필요하죠산소에 대한 친화력이 높으며 산화구리 표면막을 감소시켜 공기 중의 구리 습윤을 촉진합니다.제어된 분위기의 용해로 브레이징에서는 이러한 이점이 적습니다.Ag-Cu-Zn 합금의 은 함량을 줄일 수 있습니다.더 현대적인 합금에서 주석으로 대체되었습니다.2011년 12월부터 EU에서는 항공우주 [25]및 군사용으로만 사용이 허용되었습니다.
이끌다 구조, 용해 녹는점을 낮춥니다.유독가스를 만들어내고 환기가 필요하죠
주석 구조, 용융, 습윤 융점을 낮추고 유동성을 개선합니다.융해 범위를 넓힙니다.구리와 함께 사용할 수 있으며, 구리와 함께 브론즈를 형성합니다.스테인리스강 및 텅스텐 카바이드와 같이 습도가 낮은 금속의 습도를 개선합니다.알루미늄 기반 브레이징의 주석 또는 아연과 함께 비스무트 및 베릴륨의 흔적이 알루미늄의 산화막을 불안정하게 만들어 습윤을 촉진합니다.아연의 낮은 용해도로, 아연 함유 [23]합금의 함유량을 제한합니다.
비스무트 미량 첨가제 녹는점을 낮춥니다.표면 산화물을 방해할 수 있습니다.알루미늄 기반 브레이징의 주석 또는 아연과 함께 비스무트 및 베릴륨의 흔적이 알루미늄의 산화막을 불안정하게 만들어 습윤을 [23]촉진합니다.
베릴륨 미량 첨가제 독성의 알루미늄 기반 브레이징의 주석 또는 아연과 함께 비스무트 및 베릴륨의 흔적이 알루미늄의 산화막을 불안정하게 만들어 습윤을 [23]촉진합니다.
니켈 구조, 습윤 높은 Zn, S 견고하고 부식되지 않습니다.용융물의 흐름을 방해합니다.금-구리 합금에 더해 연성과 [22]고온에서의 크리프 저항성을 향상시킵니다.은에 더해 은-텅스텐 합금을 젖게 하고 접착 강도를 향상시킵니다.구리 기반 브레이징의 습도를 개선합니다.금동 브레이징의 연성이 향상됩니다.은-동-아연 브레이징의 기계적 특성과 내식성을 개선합니다.니켈 함량은 알루미늄 함유 합금(예: 알루미늄 청동)을 납땜할 때 알루미늄의 확산에 의해 유발되는 취약성을 상쇄합니다.일부 합금에서는 필릿 표면 및 입자 경계에서의 고체 용액 강화, 입자 정제 및 분리를 조합하여 기계적 특성과 내식성을 높입니다.철, 크롬, 망간 및 기타와의 광범위한 상호 용해성으로, 이러한 합금을 심각하게 부식시킬 수 있습니다.아연, 다른 많은 저융점 금속, 그리고 [23]유황에 의해 부서집니다.
크롬 구조적인 높은 내식성.금계 합금의 고온 부식 저항성과 강도를 높입니다.구리 및 니켈에 첨가하여 구리 및 [22]니켈 합금의 내식성을 높입니다.산화물, 탄화물 및 흑연을 습윤시킵니다. 이러한 재료의 고온 납땜을 위한 주요 합금 구성 요소인 경우가 많습니다.붕소를 [23]첨가하여 보상할 수 있는 금-니켈 합금으로 습윤을 손상시킵니다.
망간 구조적인 휘발성의 좋아요. 싸다 증기 압력이 높아 진공 브레이징에 적합하지 않습니다.금기 합금은 연성을 높인다.구리 및 니켈 [22]합금의 내식성을 높입니다.금-동 합금의 고온 강도 및 내식성을 개선합니다.망간 함량이 높으면 액화 경향이 악화될 수 있습니다.일부 합금의 망간은 필릿의 다공성을 유발하는 경향이 있습니다.흑연 금형 및 지그와 반응하는 경향이 있습니다.쉽게 산화되고 플럭스가 필요합니다.고동 브레이징의 융점을 낮춥니다.은-동-아연 브레이징의 기계적 특성과 내식성을 개선합니다.아연보다 저렴하고, 심지어 더 저렴합니다.Cu-Zn-Mn 시스템의 일부는 부서지기 쉬우며 일부 비율은 사용할 [23]수 없습니다.일부 합금에서는 필릿 표면 및 입자 경계에서의 고체 용액 강화, 입자 정제 및 분리를 조합하여 기계적 특성과 내식성을 높입니다.탄소 용해 능력으로 인해 주철의 습윤을 촉진합니다.탄화물의 납땜 조건을 개선합니다.
몰리브덴 구조적인 좋아요. 금계 [22]합금의 고온 부식 및 강도를 높입니다.금 기반 합금의 연성을 높이고 내화물(탄화물 및 흑연)의 젖음을 촉진합니다.접합되는 합금에 존재할 경우 산화물 표면층을 불안정하게 하고(산화와 휘발성을 통해) 습화를 촉진할 수 있습니다.
코발트 구조적인 좋아요. 고온 특성 및 내식성이 우수합니다.핵 애플리케이션에서 중성자를 흡수하고 잠재적 감마선 방출체인 코발트-60을 축적할 수 있다.
마그네슘 휘발성2 O게터 휘발성의 알루미늄에 더해 합금은 진공 브레이징에 적합합니다.휘발성이지만 아연보다는 적습니다.기화는 표면에서 산화물을 제거하여 습윤을 촉진하며, 증기는 용해로 대기에서 산소의 게터 역할을 합니다.
인듐 용융, 습윤 비싼. 녹는점을 낮춥니다.구리-은 합금으로 철 합금의 습도를 개선합니다.나중에 [25]질화티타늄으로 코팅될 부품 접합에 적합합니다.
카본 녹는 녹는점을 낮춥니다.탄화물을 형성할 수 있다.모재로 확산되어 더 높은 리멜트 온도가 발생하여 동일한 합금으로 스텝 브레이징이 가능할 수 있습니다.0.1%를 초과하면 니켈 합금의 내식성이 악화됩니다.스테인리스강에 미량이 존재하면 진공 상태에서 표면 크롬(III) 산화물의 감소를 촉진하고 무속 납땜을 가능하게 할 수 있습니다.브레이징에서 멀리 확산되면 재융해 온도가 높아지며,[23] 확산 브레이징에 활용됩니다.
실리콘 용융, 습윤 니 녹는점을 낮춥니다.규산염을 형성할 수 있다.구리 기반 브레이징의 습도를 개선합니다.흐름을 촉진합니다.니켈 합금의 입자 간 메짐화를 일으킵니다.기본 금속으로 빠르게 확산됩니다.브레이징에서 멀리 확산되면 재융해 온도가 높아지며, 확산 브레이징에 활용됩니다.
게르마늄 구조, 용해 비싼. 녹는점을 낮춥니다.비싼.특수 용도용.부서지기 쉬운 위상을 만들 수 있습니다.
붕소 용융, 습윤 니 녹는점을 낮춥니다.단단하고 부서지기 쉬운 붕화물을 형성할 수 있다.붕소는 잠재적 중성자 흡수체이기 때문에 중성자 독으로 작용하기 때문에 원자로에 적합하지 않다.기본 금속으로 빠르게 확산됩니다.모재로 확산되어 더 높은 리멜트 온도가 발생하여 동일한 합금으로 스텝 브레이징이 가능할 수 있습니다.일부 모재를 부식하거나 많은 내열성 구조 합금의 입자 경계 사이에 침투하여 기계적 특성을 저하시킬 수 있습니다.니켈 합금의 입자 간 메짐화를 일으킵니다.일부 합금의 습도를 개선하여 Au-Ni-Cr 합금에 첨가하여 크롬 첨가에 의한 습도 손실을 보상할 수 있습니다.저농도의 경우 습도가 개선되고 니켈 브레이징의 용해점이 낮아집니다.기본 재료로 빠르게 확산되어 녹는점이 낮아질 수 있습니다. 특히 얇은 재료를 브레이징할 때 문제가 됩니다.브레이징에서 멀리 확산되면 재융해 온도가 높아지며, 확산 브레이징에 활용됩니다.
미슈메탈 미량 첨가제 약 0.08%의 양이 붕소가 해로운 [23]영향을 미칠 수 있는 붕소를 대체하기 위해 사용될 수 있다.
세륨 미량 첨가제 미량, 브레이징의 유동성을 개선합니다.특히 다른 첨가제가 흐름과 확산을 저해하는 4개 이상의 성분으로 이루어진 합금에 유용합니다.
스트론튬 미량 첨가제 미량에서 알루미늄 기반 합금의 입자 구조를 정제합니다.
인 탈산소자 HS2, SO2, Ni, Fe, Co. 녹는점을 낮춥니다.산화동 제거제, 분해. 플럭스 없이 구리에 인 함유 합금을 사용할 수 있습니다.산화아연을 분해하지 않기 때문에 황동에 플럭스가 필요합니다.일부 금속(예: 니켈(NiP3) 및 철, 인 합금, 철, 3% 이상의 철, 니켈 또는 코발트를 함유하는 합금 납땜에 적합하지 않은 인과 함께 메짐성 인화물을 형성합니다.인화물은 입자 경계에서 분리되어 입자 간 연화 현상을 일으킨다. (그러나 때로는 부서지기 쉬운 관절이 실제로 바람직할 수도 있다.파편화 수류탄은 인 베어링 합금으로 납땜하여 폭발 시 쉽게 부서지는 조인트를 만들 수 있습니다.)이산화황(예: 제지 공장) 및 황화수소(예: 하수구 또는 화산 근처)가 있는 환경에서는 피하십시오. 황이 있으면 인이 풍부한 단계가 빠르게 부식되어 접합부가 기능을 상실합니다.인은 예를 들어 전기 도금 [24]욕조에서 유입된 불순물로도 존재할 수 있습니다.저농도의 경우 습도가 개선되고 니켈 브레이징의 용해점이 낮아집니다.브레이징에서 멀리 확산되면 재융해 온도가 높아지며, 확산 브레이징에 활용됩니다.
리튬 탈산소자 탈산소제일부 재료에 플럭스가 필요하지 않습니다.표면산화물과 반응하여 형성되는 산화리튬은 용융된 브레이징 [23]합금으로 쉽게 치환된다.
티타늄 구조, 액티브 가장 일반적으로 사용되는 활성 금속입니다.Ag-Cu 합금에 첨가된 몇 %는 세라믹(예: 실리콘 질화물)[26]의 습화를 촉진합니다.소수의 금속(은, 구리, 금 등)을 제외한 대부분의 금속은 티타늄과 함께 부서지기 쉬운 상(上)을 형성합니다.세라믹을 납땜할 때 다른 활성 금속과 마찬가지로 티타늄이 세라믹과 반응하여 표면에 복잡한 층을 형성합니다. 이 층은 은동 브레이징에 의해 젖을 수 있습니다.산화물, 탄화물 및 흑연을 습윤시킵니다. 이러한 재료의 [23]고온 납땜을 위한 주요 합금 구성 요소인 경우가 많습니다.
지르코늄 구조, 액티브 산화물, 탄화물 및 흑연을 습윤시킵니다. 이러한 재료의 [23]고온 납땜을 위한 주요 합금 구성 요소인 경우가 많습니다.
하프늄 활동적인
바나듐 구조, 액티브 금계 [22]합금에 의한 알루미나 세라믹스의 습윤을 촉진합니다.
유황 불순물 니켈 합금의 무결성을 손상시킵니다.윤활유, 그리스 또는 페인트의 잔여물에서 조인트로 들어갈 수 있습니다.입자 경계에서 분리되어 입자 간 기능 상실의 원인이 되는 메짐성 황화 니켈(NiS32)을 형성합니다.

일부 첨가물과 불순물은 매우 낮은 수준으로 작용합니다.긍정적인 효과와 부정적인 효과를 모두 관찰할 수 있습니다.스트론튬은 0.01% 수준에서 알루미늄의 입자 구조를 정제합니다.비슷한 수준의 베릴륨과 비스무트는 산화알루미늄의 부동층을 파괴하고 습윤을 촉진하는 데 도움이 됩니다.탄소가 0.1%일 경우 니켈 합금의 내식성이 손상됩니다.알루미늄은 연강을 0.001%, 인은 0.01%[23]로 연강화할 수 있습니다.

특히 진공 브레이징을 위해 고순도 금속과 합금을 사용하는 경우도 있습니다.순도 99.99%와 99.999%를 상업적으로 사용할 수 있습니다.

접합부 오염 또는 납땜 중 비금속 용해로 인해 유해한 불순물이 유입되지 않도록 주의해야 합니다.

용해 거동

고형/액체 온도 범위가 큰 합금은 "질감" 상태를 통해 녹는 경향이 있으며, 이 동안 합금은 고형 물질과 액체 물질이 혼합되어 있습니다.일부 합금은 액화 경향이 있으며, 액체가 고체 부분으로부터 분리됩니다. 이 경우 용해 범위를 통해 가열되는 속도가 충분히 빨라야 이러한 영향을 피할 수 있습니다.일부 합금은 플라스틱 범위가 확장되어 있는데, 합금의 일부만 액체로 되어 있고 대부분의 재료가 높은 온도 범위에서 녹을 수 있습니다. 이러한 합금은 큰 갭을 메우고 필릿을 형성하는 데 적합합니다.고유동성 합금은 좁은 틈새 깊숙이 침투하고 좁은 공차로 꽉 끼는 조인트를 브레이징하는 데 적합하지만 더 큰 틈새를 메우는 데는 적합하지 않습니다.용해 범위가 넓은 합금은 균일하지 않은 간극에 덜 민감합니다.

브레이징 온도가 적당하게 높을 경우 한 번의 작업으로 브레이징과 열처리를 동시에 수행할 수 있습니다.

공정 합금은 흐물흐물한 부분이 없는 단일 온도에서 녹습니다.공정합금은 확산력이 우수하며, 점도가 높은 동시에 확산력이 낮은 모재를 공격한다.미세 입자의 크기는 공정의 강도를 높이고 연성을 높입니다.매우 정확한 용해 온도는 합금의 용해점보다 약간 높은 곳에서만 접합 프로세스를 수행할 수 있습니다.응고 시 합금이 고체처럼 보이지만 아직 고체 상태가 아닌 것은 아니며, 그 상태에서 조작함으로써 접합부를 교란할 가능성이 낮다(모금속을 용해함으로써 합금의 성질이 크게 변화하지 않았다고 가정한다).공정 작용은 [23]솔더에게 특히 유익합니다.

녹기 전에 미세한 입자 구조를 가진 금속은 큰 입자를 가진 금속보다 우수한 습윤을 제공합니다.합금 첨가제(예를 들어 스트론튬과 알루미늄)를 첨가하여 입자 구조를 정제할 수 있으며, 프리폼 또는 포일은 빠른 담금질로 제조할 수 있습니다.매우 빠른 담금질은 비정질 금속 구조를 제공할 수 있으며,[23] 이는 추가적인 이점을 가지고 있습니다.

비금속과의 상호작용

1943년 Gary Tubular Steel Plant에서의 브레이징

습윤에 성공하려면 베이스 금속이 브레이징 합금의 적어도 한 가지 구성 요소에 부분적으로 용해되어야 합니다.따라서 용해된 합금은 기본 금속을 공격하여 용해하는 경향이 있으며, 공정에서 구성이 약간 변경됩니다.성분 변화는 합금의 융점 변화와 그에 따른 유동성 변화에 반영됩니다.예를 들어, 일부 합금은 은과 구리를 모두 녹입니다. 용해된 은은 녹는점을 낮추고 유동성을 높입니다. 구리는 그 반대 효과가 있습니다.

녹는점 변화를 이용할 수 있습니다.용존 모재로 합금을 농축함으로써 리멜트 온도를 높일 수 있으므로 동일한 브레이징을 이용한 스텝 브레이징이 가능하다.[27]

비금속을 크게 공격하지 않는 합금은 얇은 부분을 브레이징하는 데 더 적합합니다.

브레이징의 균질하지 않은 미세구조는 모재의 [citation needed]불균일한 용융과 국소적인 침식을 일으킬 수 있습니다.

합금에 적절한 금속을 첨가함으로써 비금속의 습윤성을 향상시킬 수 있다.주석은 철, 니켈 및 기타 많은 합금의 습윤을 촉진합니다.은이 침입하지 않는 철금속인 구리-은 합금은 은만 납땜할 수 있으므로 은만 해도 젖지 않습니다.아연은 철금속인 인듐의 습윤도 개선한다.알루미늄은 알루미늄 합금의 습도를 개선합니다.세라믹스의 습윤을 위해 세라믹과 화합물을 형성할 수 있는 반응성 금속(티타늄, 바나듐, 지르코늄 등)을 브레이징에 첨가할 수 있다.

비금속이 용해되면 납땜 합금에 유해한 변화가 발생할 수 있습니다.예를 들어, 알루미늄 청동으로 용해된 알루미늄은 브레이징을 부서지게 할 수 있으며, 브레이징에 니켈을 첨가하면 이를 [citation needed]상쇄할 수 있습니다.

효과는 두 가지 모두 작용하며, 브레이징 합금과 모재 사이에 유해한 상호작용이 발생할 수 있습니다.납땜 합금에 인이 있으면 철 및 니켈의 메짐성 인화물이 형성되므로 인 함유 합금은 니켈 및 철 합금 납땜에 적합하지 않다.붕소는 특히 입자 경계를 따라 기본 금속으로 확산되는 경향이 있으며 부서지기 쉬운 붕화물을 형성할 수 있습니다.탄소는 일부 [citation needed]강철에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

브레이징과 모재 간, 특히 서로 다른 모재 간 갈바닉 부식을 방지하기 위해 주의해야 합니다.합금 계면에 메짐성 금속간 화합물이 형성되면 접합 부전이 발생할 수 있습니다.이것은 납땜과 더 자세히 논의됩니다.

잠재적으로 유해한 상은 합금의 부피 전체에 고르게 분포되거나 브레이징 베이스 인터페이스에 집중될 수 있습니다.계면 간 금속의 두꺼운 층은 일반적으로 낮은 파단 인성 및 기타 역학적 특성 때문에 일반적으로 유해한 것으로 간주됩니다.그러나 경우에 따라서는 다이의 장착과 같은 경우에는 실리콘 칩이 일반적으로 기계적 [23]남용에 노출되지 않기 때문에 크게 문제가 되지 않습니다.

습윤 시 브레이징은 기본 금속에서 요소를 분리할 수 있습니다.예를 들어 알루미늄-실리콘 브레이징은 질화규소를 침윤시키고 실리콘과 반응할 수 있도록 표면을 분리하며 질소를 방출합니다. 질소는 조인트 인터페이스를 따라 빈 공간을 만들고 강도를 낮출 수 있습니다.티타늄 함유 니켈-금 브레이징은 질화 규소를 침윤시켜 표면과 반응하여 질화 티타늄을 형성하고 실리콘을 방출합니다. 실리콘은 부서지기 쉬운 니켈 규산염 및 공정상 금-실리콘을 형성합니다. 그 결과 이음매는 [23]약하고 예상보다 훨씬 낮은 온도에서 녹습니다.

금속은 한 베이스 합금에서 다른 베이스 합금으로 확산되어 부서지거나 부식될 수 있습니다.예를 들어 알루미늄이 알루미늄 청동에서 철 합금으로 확산되는 경우입니다.확산 장벽, 예를 들어 구리층(예를 들어 트리메트 스트립)을 사용할 수 있다.

귀금속 희생층을 모재에 산소장벽으로 사용할 수 있어 산화물 형성을 방지하고 무속 납땜을 용이하게 할 수 있다.납땜 중 귀금속층은 필러금속 내에서 용해된다.스테인리스강의 구리 또는 니켈 도금도 같은 [23]기능을 한다.

동을 납땜할 때 환원 분위기(또는 환원 화염)는 금속 중의 산소 잔류물과 반응하여 수소 메짐화를 일으킬 수 있다.고온에서 불꽃이나 대기에 존재하는 수소는 산화물과 반응하여 금속 구리와 수증기, 증기를 생성합니다.증기 기포는 금속 구조에서 높은 압력을 가하여 균열과 접합 다공성을 일으킨다.무산소 구리는 이러한 효과에 민감하지 않지만, 가장 쉽게 구할 수 있는 등급(예: 전해 구리 또는 고전도 구리)은 그렇습니다.그러면 부서진 조인트가 변형 또는 [28]열화의 징후 없이 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

프리폼

브레이징 프리폼은 전자 장치 및 시스템 제조 시 다양한 접합 용도에 사용되는 고품질의 정밀 금속 스탬프입니다.일반적인 브레이징 프리폼의 용도에는 전자 회로 부착, 전자 장치 포장, 우수한 열 및 전기 전도성 제공, 전자 연결을 위한 인터페이스 제공 등이 있습니다.실리콘다이를 포함한 전자부품을 프린트회로기판 등의 기판에 장착하기 위해 정사각형, 직사각형 및 원판상의 납땜 프리폼이 일반적으로 사용된다.

직사각형 프레임 형태의 프리폼은 전자 패키지 제작에 종종 필요한 반면, 와셔 형태의 브레이징 프리폼은 일반적으로 리드선과 밀봉 피드 스루를 전자 회로 및 패키지에 부착하는 데 사용됩니다.일부 프리폼은 다이오드, 정류기, 광전자 장치 및 구성 [29]요소 패키징에도 사용됩니다.

•납땜과 납땜의 차이

납땜은 450°C 이하에서 녹는 필러 금속과 재료를 접합하는 것을 포함합니다.일반적으로 페이잉 표면 사이에 비교적 미세하고 균일한 표면 마감이 필요합니다.납땜 재료의 강도가 낮기 때문에 납땜 조인트가 더 약한 경향이 있습니다.

브레이징은 용해 온도가 최대 450°C 이상인 필러 재료를 사용합니다.표면 마감은 덜 중요한 경향이 있고 브레이징 조인트는 더 강한 경향이 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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참고 문헌

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추가 정보

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외부 링크

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위키소스는 1911년 브리태니커 백과사전 기사 "브레이징 앤 솔더링"의 텍스트를 가지고 있다.