진공 브레이징은 제어된 진공 환경에서 부품을 가열하여 강력하고 오염 없는 결합을 만드는 정밀한 접합 공정입니다.핵심 단계에는 철저한 세척 및 조립 준비, 진공 브레이징 용광로에서의 세심한 가열이 포함됩니다. 진공 브레이징로 을 사용하여 필러 금속을 녹이고, 냉각을 제어하여 접합부를 굳히고, 후공정 검사를 거칩니다.이 방법은 플럭스 없이 이종 재료를 접합하여 왜곡을 최소화하고 무결성이 높은 접합부를 생성할 수 있어 정밀도와 신뢰성이 중요한 항공우주, 의료 및 에너지 분야에 이상적입니다.
핵심 포인트 설명:
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구성 요소 준비
- 표면 청소:화학적 또는 기계적 방법(예: 탈지, 연마 블라스팅)을 통해 산화물, 오일 및 오염 물질을 제거하여 최적의 필러 금속 습윤을 보장합니다.
- 필러 금속 배치:조인트 인터페이스에 필러 재료(종종 호일, 페이스트 또는 파우더로 사전 배치됨)를 정확하게 배치합니다.
- 중요한 이유 :오염 물질은 모세혈관 작용을 차단하여 관절을 약하게 만들 수 있습니다.균일한 필러 흐름을 위해서는 깨끗한 표면이 필수적입니다.
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조립 및 고정
- 가열하는 동안 조인트 간격(일반적으로 0.05~0.2mm)을 유지하기 위해 지그 또는 클램프를 사용하여 구성 요소를 정렬하고 고정합니다.
- 고려 사항 :고정 장치는 공작물이나 용가재와 반응하지 않고 고온을 견뎌야 합니다.
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진공 브레이징 퍼니스에 로딩
- 조립된 부품을 용광로 챔버에 넣은 다음 산화 위험을 제거하기 위해 10^-5 mbar 이하의 압력으로 배기합니다.
- 주요 세부 사항 :진공 수준은 재료에 따라 다르며 티타늄과 같은 반응성 금속은 스테인리스 스틸보다 더 깊은 진공이 필요합니다.
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제어된 가열 주기
- 램프 업:열 스트레스를 피하기 위한 점진적 가열(5-20°C/분).
- 담그기 단계:중간 온도(예: 400-500°C)에서 유지하여 잔류 오염 물질을 배출합니다.
- 브레이징 온도:580~1150°C(재료에 따라 다름)에 도달하면 모세관 작용을 통해 흐르는 필러 금속이 녹습니다.
- 예시 :알루미늄 합금은 일반적으로 580-620°C에서 납땜하는 반면 니켈 합금은 1000-1150°C에서 납땜해야 합니다.
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냉각 및 응고
- 균열과 잔류 응력을 방지하기 위해 진공 상태에서 천천히 냉각(1-10°C/분)합니다.
- 중요한 뉘앙스 :일부 합금은 특성을 향상시키기 위해 냉각 중에 불활성 가스(예: 아르곤)로 부분 압력 역충전이 필요할 수 있습니다.
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용융 후 검사
- 비파괴 검사(예: X-레이, 초음파)를 통해 접합부의 무결성을 확인하고 육안 검사로 필러 금속 커버리지를 확인합니다.
- 애플리케이션 인사이트 :항공우주 표준은 종종 핵심 부품에 대한 엄격한 검사를 요구합니다.
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채택을 촉진하는 이점
- 소재의 다양성:세라믹과 금속(예: 알루미나와 강철) 또는 티타늄과 구리와 같은 서로 다른 쌍을 결합합니다.
- 플럭스 필요 없음:브레이즈 후 세척 및 플럭스 부식 위험을 제거합니다.
- 정밀도:열 왜곡을 최소화하여 터빈 블레이드나 의료용 임플란트에 필수적인 부품 치수를 보존합니다.
진공 브레이징의 반복성이 어떻게 고부가가치, 소량 생산에 이상적인지 생각해 보셨나요?이 공정은 조인트 신뢰성이 손상되어서는 안 되는 위성 부품부터 MRI 기계에 이르기까지 다양한 기술을 조용히 구현합니다.
요약 표:
| 단계 | 주요 조치 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 준비 | 표면 청소, 필러 금속(호일/페이스트/파우더) 배치 | 오염 물질을 제거하여 최적의 필러 흐름과 견고한 조인트를 보장합니다. |
| 조립 | 부품을 고정 장치와 정렬(0.05~0.2mm 간격) | 가열 중 정밀도 유지; 고정 장치는 고온에 견딜 수 있어야 합니다. |
| 로딩 | 용광로 챔버 배기(<10^-5 mbar) | 산화를 방지하고 티타늄과 같은 반응성 금속에 대해 더 깊은 진공을 제공합니다. |
| 가열 사이클 | 램프업(5-20°C/min), 담금(400-500°C), 브레이징(580-1150°C) | 열 스트레스 없이 모세관 작용을 통해 필러 금속을 녹입니다. |
| 냉각 | 진공 또는 불활성 가스에서 저속 냉각(1-10°C/min) | 균열 및 잔류 응력 방지. |
| 검사 | X-레이, 초음파 또는 육안 검사 | 중요한 애플리케이션(예: 항공우주)의 조인트 무결성을 검증합니다. |
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