터널 브레이징 분야에서는 브레이징 조인트의 기계적 특성을 향상시키는 것이 무엇보다 중요합니다. 저는 터널 브레이징 공정의 전담 공급업체로서 다음과 같은 다양한 응용 분야에서 이러한 측면의 중요성을 직접 목격했습니다.자동차 자동차 배수 라디에이터,자동차 컨트롤러 수냉판, 그리고캐비티형 에너지저장전지 수냉판. 이 블로그에서는 터널 브레이징 조인트의 기계적 특성을 개선하기 위한 몇 가지 효과적인 전략을 공유하겠습니다.
1. 재료 선택
모재와 용가재의 선택은 브레이징 조인트의 기계적 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 기본 재료를 선택할 때는 화학적 조성, 융점, 열팽창 계수 등의 요소를 신중하게 고려해야 합니다. 예를 들어, 자동차 라디에이터나 냉각판에 사용되는 알루미늄 합금의 경우 강도가 높고 내식성이 좋은 합금이 선호됩니다.
필러 금속은 적절한 습윤 및 결합을 보장하기 위해 모재보다 녹는점이 낮아야 합니다. 또한, 강하고 내구성 있는 접합을 형성하기 위해서는 용가재가 모재와 잘 혼화성이 있어야 합니다. 알루미늄 브레이징에는 우수한 젖음성 및 기계적 특성으로 인해 알루미늄-실리콘(Al-Si) 필러 금속이 일반적으로 사용됩니다.
2. 표면 준비
고품질 브레이징 조인트를 달성하려면 적절한 표면 준비가 필수적입니다. 브레이징 작업 전, 모재 표면을 세척하여 산화물, 오일, 먼지 등의 오염물질을 제거해야 합니다. 금속 표면의 산화물 층은 용가재의 습윤 및 결합을 효과적으로 방해하여 접합을 약화시킬 수 있습니다.
표면 처리에는 기계적 세척, 화학적 세척, 산세척 등 여러 가지 방법이 있습니다. 기계적 세척에는 사포나 와이어 브러시와 같은 연마재를 사용하여 산화물 층을 제거하고 표면을 거칠게 만드는 작업이 포함됩니다. 화학적 세척은 용제나 산을 사용하여 표면의 오염 물질을 용해시킵니다. 산세척은 모재를 산성 용액에 담가 산화막을 제거하는 화학 공정이다.
3. 브레이징 공정 변수
온도, 시간, 분위기 등의 브레이징 공정 매개변수는 브레이징 조인트의 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 납땜 온도는 모재가 과열되지 않고 용가재가 녹고 적절하게 흐르도록 주의 깊게 제어되어야 합니다. 브레이징 온도가 너무 낮으면 용가재가 완전히 녹지 않아 접합이 불완전해질 수 있습니다. 반면, 브레이징 온도가 너무 높으면 모재가 손상될 수 있으며 접합부의 기계적 특성이 저하될 수 있습니다.
브레이징 시간도 최적화되어야 합니다. 브레이징 시간이 길어질수록 용가재가 흐르고 모재가 더 철저하게 젖을 수 있지만, 과도한 입자 성장을 유발하고 접합 강도를 감소시킬 수도 있습니다. 따라서 브레이징 시간은 재료의 종류, 모재의 두께, 접합부의 크기에 따라 결정되어야 합니다.
브레이징 분위기는 또 다른 중요한 매개변수입니다. 터널 브레이징에서는 브레이징 공정 중 모재와 용가재의 산화를 방지하기 위해 보호 분위기가 사용되는 경우가 많습니다. 일반적인 보호 대기에는 질소, 아르곤, 질소와 수소의 혼합물이 포함됩니다. 대기의 선택은 납땜되는 재료의 유형과 적용 분야의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
4. 공동 디자인
조인트의 디자인은 브레이징 조인트의 기계적 특성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 조인트 틈새, 랩 길이, 필렛 크기와 같은 조인트 형상은 응력과 하중 전달이 적절하게 분산되도록 주의 깊게 설계해야 합니다. 접합 간격이 적절하면 용가재가 흐르고 접합을 완전히 채울 수 있으며, 랩 길이가 충분하면 접합 영역이 더 넓어지고 접합 강도가 증가합니다.
또한, 계단식 조인트나 스카프 조인트와 같은 적절한 조인트 디자인을 사용하면 브레이징 조인트의 응력 집중을 줄이고 피로 저항을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 조인트 설계는 조인트 전체에 응력을 보다 균등하게 분산시켜 균열 및 파손의 형성을 방지할 수 있습니다.
5. 브레이징 후 열처리
브레이징 후 열처리는 브레이징 조인트의 기계적 특성을 더욱 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 열처리는 접합부의 잔류 응력을 완화하고, 입자 구조를 미세화하며, 접합부의 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다.
브레이징 후 열처리에는 어닐링, 용체화 처리, 시효 등 여러 유형이 있습니다. 어닐링은 납땜된 접합부를 특정 온도로 가열한 다음 천천히 냉각하여 잔류 응력을 완화하는 과정입니다. 용체화 열처리에는 접합부를 고온으로 가열하여 합금 원소를 고용체에 용해시킨 후 담금질하여 과포화 고용체를 유지하는 과정이 포함됩니다. 노화는 접합부를 강화할 수 있는 미세한 입자의 석출을 허용하기 위해 일정 기간 동안 접합부를 더 낮은 온도로 가열하는 과정을 포함합니다.
6. 품질 관리
품질 관리는 터널 브레이징 조인트의 기계적 특성을 보장하는 중요한 측면입니다. 브레이징 공정 중에 육안 검사, 비파괴 테스트, 기계적 테스트 등 다양한 품질 관리 조치를 구현할 수 있습니다.
육안 검사를 통해 브레이징 접합부의 보이드, 균열, 불완전한 접착 여부 등의 외관을 확인할 수 있습니다. X선 검사, 초음파 검사, 와전류 검사 등 비파괴 검사 방법을 사용하여 접합부의 내부 결함을 감지할 수 있습니다. 인장 테스트, 전단 테스트, 피로 테스트와 같은 기계적 테스트를 사용하여 조인트의 기계적 특성을 평가할 수 있습니다.
이러한 품질 관리 조치를 구현함으로써 브레이징 조인트의 잠재적인 결함이나 문제를 조기에 감지하고 적절한 시정 조치를 취해 조인트의 품질과 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
결론
터널 브레이징 조인트의 기계적 특성을 개선하려면 적절한 재료 선택, 표면 준비, 브레이징 공정 매개변수 제어, 적절한 조인트 설계, 브레이징 후 열처리 및 품질 관리를 포함하는 포괄적인 접근 방식이 필요합니다. 터널 브레이징 공정 공급업체로서 당사는 고객의 특정 요구 사항을 충족하는 고품질 브레이징 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
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참고자료
-ASM 핸드북 6권: 용접, 브레이징 및 납땜. ASM 인터내셔널.
-브레이징 매뉴얼, 5판. 미국용접협회.
-자동차 응용 분야를 위한 고급 접합 기술. CRC 프레스.