필러 금속의 브레이징에 의한 침식

"부식은 용융된 브레이징 필러 금속에 의해 모재가 분해되어 모재 두께가 감소함에 따라 발생하는 현상입니다." 

 

따라서"브레이징 필러 금속에 의한 기저 금속 침식"이라는 문구는 특정 베이스 금속(모 금속)에서 용해되는 브레이징 필러 금속(BFM)이 해당 베이스 금속의 표면에 용해되어 브레이징 온도에 맞춰 가열되어 베이스 금속에 능동적으로 확산되는 과정을 설명하는 데 사용되며, 이를 통해 이러한 과정은 다음과 같습니다. 그것과 밀접하게 관련이 있다.

 

어떤 사람들은 이 현상을 언급할 때"침식"보다는 "용해"라는 용어를 사용하는 것을 선호한다. 그것은 괜찮으며, 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 기술적으로 더 정확한 기술적 용어이다. (침식과 용해 모두 수십 년 동안 광범위하게 사용되어 왔으며, 독자들은 그들이 좀 더 편안하게 느끼는 용어를 사용할 수도 있다. "Erosion"은 어떤 것이 " 바람직하지 않은 "일이 일어나고 있으며, 왜 그것이 업계에서 널리 사용되고 있는지에 대한 주된 이유라고 독자나 청자에게 빠르고 정확하고 신속하게 말하는 단어이다.

 

Base-metal침식(용해)은 브레이징 필러 금속(BFM)이 기준 금속(상위)과 광범위하게 합금되어 있어 기준 금속 두께가 크게 감소하는 것을 쉽게 확인할 수 있습니다. 용해된 BFM에 의해 용해된 베이스 메탈의 양이 너무 커지면 이는 매우 바람직하지 않은 효과를 가져올 수 있습니다.

 

두개의 유리 금속 조각을 함께 접합한 스폿 용접 위의 두장의 스테인리스 강 베이스 사이에 많은 양의 니켈 기반의 BFM이 배치되었다(사진 하단의 용접). 용융된 BFM은 갈 곳이 없어서, 높은 브레이징 온도에서 스테인리스 베이스 금속이 빠르게 용해되기 시작했다. 브레이징 온도를 훨씬 더 오래 유지했다면 BFM이 판금을 통해 완전히 침식되었을 것입니다. 여러분은 또한 이 사진 속의 브레이징 살코기의 "주조"특성을 분명히 볼 수 있습니다. 그 이유는 바로 모래주머니의 덴드라는 구조와 다공성 특성이 분명하기 때문입니다.

 

니켈 기반 BFM에서 브레이징 된 조인트 위와 아래의 모재가 녹기 시작했습니다. 브레이징 된 어셈블리의 총 두께는 동일하지만 BFM과 모재 사이의 합금 면적이 커질수록 베이스 금속의 두께는 작아집니다. 사용 중인 브레이징 부품의 성능에 미치는 영향(음 또는 양)을 결정하려면 테스트가 필요합니다. 액체 BFM이 마침내 브레이징 될 때 용해된 BFM의 부식 효과가 쉽게 관찰될 수 있으며, BFM이 조인트 내부에서 표면이 뜨거워지기를 기다리는 동안 조인트 외부에 앉아 있던 지점에서 베이스 금속의 두께가 약간 작아지는 것을 분명히 볼 수 있습니다. 이러한 "언더 컷"(즉, 모재 두께 감소)을 제어해야 합니다.

 

고로 브레이징에 관한 규격 : "어느 한 부재의 침식이 브레이징 접합부의 가장 얇은 구성품의 B등급 또는 C등급의 경우 15%를 초과할 경우 노출된 모재 표면의 브레이징 필러 침식의 모든 증거는 허용되지 않는다." 오른쪽 그림 3에 자세히 설명되어 있는 기저-금속 침식(용해) 현상은 다음과 같은 두 가지 이유로 발생한다는 것을 이해해야 한다.

 

1. 브레이징 필러 금속(BFM)은 모재에 쉽게 접합되고 접합되는 데 어려움이 있는 금속입니다. 알루미늄 BFM을 알루미늄 베이스 금속에 결합하는 경우 또는 실버 기반 BFM을 구리 기반 모 금속에 결합하는 데 사용하는 경우 또는 니켈 기반 BFM을 스테인리스 강 또는 기타 슈퍼 합금에 결합하는 데 사용하는 경우가 이에 해당됩니다.

 

2. 브레이징 필러 금속(BFM)은 조인트 바깥쪽 가장자리에 도포된 후 빠르게 가열되어 브레이징 조인트 내부의 팬 표면이 브레이징 온도에 도달하기 전에 BFM이 액체가 됩니다. 이 액체 BFM은 조인트 표면이 브레이징 온도에 도달할 때까지 기다리는 동안 조인트 바깥에 있는 모재를 공격(합금 사용) 할 수 있습니다. 또한 다음과 같은 이유로 인해 침식(용해)이 발생할 수 있습니다.

 

3. BFM이 너무 많이 들어갔어요. 브레이징 접합부는 표면 사이의 볼륨을 한번만 채우기에 충분한 BFM만 사용할 수 있습니다(분명히). 따라서 추가로 적용된 BFM은 조인트 밖에 앉아 기준 금속을 적극적으로 씹어(용해) 기본 금속 표면을 침식합니다. 사용되는 브레이징 온도가 높을수록 또는 브레이징 주기가 길수록 기본 금속의 분해(침식)가 더 심해질 수 있습니다.

 

 이러한 침식 현상의 주된 이유는 BFM화학이 그것이 위치한 기본 금속과 쉽게 결합하기 때문이다. 그러나 BFM화학이 기본 금속과 합금되는 양이 최소한일 때(BFM과 기준 금속의 접점에서 강한 결합을 형성하기에 충분)(예:순수 구리를 브레이징 강철 부품에 사용할 때 또는 실버 기반의 BFM을 사용하여 브레이징 강철 구성 요소를 사용할 때), 금속 베이스의 분해 및 부식이 발생할 수 있습니다. 쉽게 알 수 있을 겁니다

 

GE(GeneralElectric)는 브레이징 매뉴얼"고온 애플리케이션용 브레이징"(1956년 GE비행 추진 연구소의 R.R.Ruppender)에서 일부 BFM의 화학적 특성이 다른 BFM에 비해 일부 베이스-금속에 더 큰 경향이 있으며 다른 외부 요인도 작용하는 것으로 나타났다. 이러한 정의는 다음과 같습니다. 부식성은 결합되는 구조용 합금을 용해하는 용융된 필러 알로이의 경향입니다. 일부 솔루션이 바람직하지만 매우 얇은 판금을 브레이징 할 때는 거의 허용되지 않습니다. 부식률은 합금 구성뿐만 아니라 브레이징 온도 및 시간과도 관련이 있다는 점을 명심해야 합니다. 극도로 얇은 판금을 브레이징 하는 경우를 제외하고는 용접성을 필러 알로이를 선택하는 첫 번째 기준으로 간주해서는 안 됩니다.

 

고온 진공 브레이징 용도로 Ni-기반 BFM을 사용하는 독자를 위해, 일부 Ni-기반 BFM의 화학적 구성에서 가장 부식성이 높은 요소는 붕소(B)와 실리콘(Si)이며, 그중에서 붕소(B)가 두 가지 중 더 공격적이라는 점에 유의하십시오. 이러한 사실에 비추어 볼 때, 위의 GE정의에서 누락된 매우 중요한 것, 즉 BFM이 사용되고 있는 수량에 대한 언급이 있다는 점에 유의해야 한다. 이는 모재 침식에 대한 이 논의에서 매우 중요한 변수입니다.

 

그러나 위의 GE정의에는 사용 중인 BFM의 수량에 대한 언급과 같은 매우 중요한 내용이 없다는 점에 유의하십시오.

가장 중요한 것은 BFM의 수량이 적용되었다는 것입니다. 만약 부서지는 표면 사이의 간격을 메우기 위해 BFM만 사용한다면, 기초 금속의 부식은 최소가 될 것이다. 제가 브레이징 세미나에서 언급했듯이, "정확한 양의 BFM을 조인트에 사용하면 소가 집에 돌아올 때까지 부품을 요리할 수 있습니다…"그리고 실제로 문제를 일으킬 BFM이 충분하지 않기 때문에 침식이나 분해에 큰 문제가 없습니다. 또한, BFM이 브라질 조인트 내부에 사전 배치되어 있다면 침식이나 분해에 대한 우려는 기본적으로 존재하지 않을 정도로 실제로 최소화됩니다.