브레이징 접합 핸드북

머리말 04

제1장_브레이징의 개요

1. 브레이징의 정의 13
1-1. 온도에 따른 접합 분류 방법 13
1-2. 접합 메카니즘에 의한 분류 방법 13
1-3. 에너지 종류에 따른 접합 분류 방법 13

2. 브레이징의 역사 19

3. 브레이징의 접합원리 23

4. 브레이징의 기초이론 25
4-1. 금속간의 결합 25
4-2. 젖음현상 34
4-3. 모세관현상 38
4-4. 확산과 합금층의 형성 40
4-5. 모재의 용해와 용식 43

5. 브레이징의 특징 44
5-1. 이종금속 부품 접합 44
5-2. 크기가 다른 부품의 접합 44
5-3. 강한 접합 강도 45
5-4. 미려하고 정교한 접합부 46
5-5. 기밀성 등 다양한 특성 46
5-6. 수동 및 자동화 용이 47
5-7. 다양한 형태의 용가재 47
5-8. 기 타 49

제2장_브레이징 작업 공정

1. 설계 및 제작 52
1-1. 부품 설계시 고려사항 53
1-2. 브레이징 설계시 고려사항 71

2. 모재 세척 76
2-1. 동 및 그 합금의 화학적 세척액 77
2-2. 스테인리스강의 전처리 77
2-3. 탄소강과 저합금강의 전처리 78
2-4. 알루미늄 및 그 합금의 전처리 78
2-5. 티타늄합금의 전처리 78

3. 제품 조립 및 안착 79
3-1. 올바른 고정을 위한 고려사항 80
3-2. 올바른 고정을 위한 부품의 설계 방법 80
3-3. 제품 고정 시 기타 고려사항 81
3-4. 고정대의 실제 적용 예 82

4. 플럭스와 분위기 89
4-1. 브레이징 플럭스 89
4-2. 브레이징 분위기 103

5. 가열방법에 따른 브레이징 방법 108
5-1. 가스 토치 브레이징 방법 108
5-2. 로 브레이징 방법 155
5-3. 유도 브레이징 방법 179
5-4. 침지 브레이징 방법 182
5-5. 저항 브레이징 방법 183
5-6. 기타 브레이징 방법 187

6. 브레이징 후의 세척 방법 191

제3장_브레이징 합금

1. 브레이징 합금의 주요 원소 특성 194

2. 주요 브레이징 합금의 특징 198
2-1. 은계 브레이징 합금 198
2-2. 인 함유 브레이징 합금 202
2-3. 금/팔라듐계 브레이징 합금 204
2-4. 알루미늄계 브레이징 합금 206
2-5. 동계 브레이징 합금 207
2-6. 니켈계 브레이징 합금 207
2-7. 세라믹 브레이징을 위한 합금 208

3. 브레이징 합금 선택 시 기술적 고려사항 209
3-1. 모 재 210
3-2. 브레이징 방법 210
3-3. 브레이징 원가 211
3-4. 브레이징 합금 형상 212
3-5. 브레이징 합금의 융점 219
3-6. 합금의 용융 범위 220
3-7. 모재와의 친화력 220
3-8. 브레이징부의 강도 221
3-9. 브레이징 합금 원소의 증기압 222
3-10. 기 타 223

제4장_주요 모재의 브레이징 방법

1. 철강 재료 226
1-1. 순철 227
1-2. 탄소강 230
1-3. 철강재료의 브레이징 방법 242
1-4. 철강재료에 많이 사용되는 브레이징 합금 248

2. 스텐인리스강 재료 250
2-1. 스테인리스강의 종류 252
2-2. 스테인리스강의 브레이징 방법 242
2-3. 스테인리스강용 주요 브레이징 합금 248

3. 동과 황동 264
3-1. 동의 개요 264
3-2. 동합금의 개요 271
3-3. 황동의 개요 273
3-4. 동과 황동의 브레이징 285

4. 알루미늄 및 알루미늄 합금 293
4-1. 알루미늄의 개요 293
4-2. 알루미늄 합금의 종류 296
4-3. 알루미늄 합금의 브레이징 방법 304
4-4. 알루미늄 용가재의 종류 324
4-5. 알루미늄 브레이징 용가재 형태 326

제5장_브레이징 시험과 검사

5-1. 퍼짐성 시험 331
5-2. 브레이징부의 전단 및 인장 시험 332
5-3. 방사선 투과 시험 336
5-4. 초음파 탐상 시험 336
5-5. 침투 탐상 시험 338
5-6. 누설 시험 338
5-7. 현미경 사진 분석 방법 339
5-8. 기타 시험 342

참고 문헌 344

모재 세척

2-1 동 및 그 합금의 화학적 세척액
순동이나 인청동 등은 간단한 탈지나 산세처리로 충분하다. 그러나, 베릴륨 동이나 크롬 동 등은 충분히 산세하여야 한다. <표 2-7>은 동 및 그 합금별 세척 방법을 나타낸 것이다.

2-2 스테인리스강의 전처리
스테인리스강은 탄소강보다 산화되기 쉬운 원소(예: Cr)를 함유하고 있기 때문에, 세척을 더 철저히 해야 한다.
탈지로는 용제나 알칼리 등을 사용할 수 있으며, 오스테나이트계 스테인리스강은‘8~20% 질산 + 1~4% 불화수소산 + 물’ 용액으로 세척할 수 있다. 세척이 충분하지 않은 경우는 기계적인 제거도 고려하며, 와이어 브러쉬를 사용할 경우에는 스테인리스강제 브러쉬를 사용한다. 세척한 것은 바로 브레이징하는 것이 좋지만, 그렇지 못할 경우 오염이나 습기를 방지할 수 있는 밀폐 용기나 봉지 중에 보관한다.

2-3 탄소강과 저합금강의 전처리
이들 합금은 용제나 알칼리 등에 의한 탈지와 염산에 의한 세척으로 충분하다. 산화막이 두꺼운 연강이나 일반 강재는 15% 정도의 염산 수용액, 혹은 50~70℃로 유지된 10% 황산수용액에서 비교적 장시간 세척한다. 이외에도 경우에 따라, 질산이나 인산 등을 탄소강이나 저합금강의 세척에 사용하기도 한다.

2-4 알루미늄 및 그 합금의 전처리
알루미늄 표면의 유지(油脂) 성분이나 먼지 등의 오염 물질을 제거하는 데는 트리클로로에탄이나 트리클로로에틸렌 온액(溫液), 냉액(冷液)에 침지시키거나, 증기 중에 노출시켜 탈지한다.
알루미늄 합금의 경우 표면의 산화막이 강하기 때문에, 질산과 불산의 혼합액을 세척액으로 사용한다. 그러나, NB(노코록)법은 플럭스의 활성이 강하고 브레이징성이 우수하여, 브레이징 전 알루미늄 모재 표면의 산화피막 제거를 위한 화학세정이 불필요하다.
탈지처리와 산세처리를 조합해서 사용하면 효과적이다.

2-5 티타늄 합금의 전처리
티타늄 합금은 산화되기 쉽기 때문에, 고강도를 필요로 한다면 세척을 철저히 해야 한다. 기름이나 지문, 오염물질 등을 제거하기 위해 비염소계 용매로 충분히 제거하고 잘건조한다. 수돗물로 세척하는 것은 염소가 합금 표면에 잔류할 수 있기 때문에 피하고, 순수로 세척하는 것이 좋다.
표면의 산화물 층이 두꺼운 경우는 2~4% 불화수소산과 20~40% 질산 수용액으로 세척한다. 560℃ 이상에서 형성된 산화물은 화학적으로 제거하기 곤란하므로, 기계적 방법으로 제거한다. 제거 후에는 산세하고, 브레이징 전에 장기간 보관할 경우에는 불활성 가스 분위기 등 건조 분위기에서 보관한다.