브레이징 산화 발생 이유 및 방지법

브레이징에 있어 산화가 발생하는 이유 및 예방법에 대하여

알아보겠습니다.

 

 

 

아래 사진은 브레이징에 사용되는 가스에 대한 사진입니다.

 

 

 불활성 및 환원 분위기 가스

 

브레이징 분위기 가스

[브레이징 산화]

 

- 모재 표면의 산화 : 브레이징에서 가장 일반적인 문제임

  pre-heat (front-end), hot zone (brazing chamber), 냉각영역냉각 영역(exit zone) 3개 영역 어디에서든지 발생 가능.

 

- 산화는 가열된 모재와 로내에 존재하는 산화물 (H2O, CO2, 혹은 free O2) 중 어떤 것과 반응해도 일반적으로 일어남.

 

1. 로내 예열영역 (front-end)에서의 산화

 

-로 밖으로 나온 후 모재의 흐릿한 젖빛 무광택 외관

 

-브레이징 과정 중 적절한 환원 작용에 의해 이런 산화물은 제거 가능.

 

<특히 예열 영역의 산화 방지법>

 

• 예열영역의 dewpoint* 낮출 것 (adjust wet N2 level)

• 로 입구의 공기 침투 방지 (light/adjust flame curtain/balance gas flows)

• 예열영역 muffles의 균열, 구멍 보수

• 예열영역 (front-end) 배기구에서의 외풍이 침투해 내려오는 것 방지

   (adjust exhaust dampers 배기통풍 조절판 조정)

* 노점 (이슬점, dew point) : 주어진 압력 하에서 주위 분위기로부터 물이 응축되는 온도.

 

Metal-Oxide equilibrium curves

 

2. 본 가열 영역(brazing chamber )에서의 산화

 

- 불충분한 wetting, 비늘 껍질로 뒤덮힌 것 같은 외관 모양, 기포(물집) 같은 외관 모양

- 분위기 중에서의 너무 많은 습기 (High dewpoint)

- 로 입구 혹은 출구로부터의 대기 침투.

- Cooling zone 에서 대기 혹은 냉각수 누수 (leak)

<대책>

• 냉각수 누출부를 찾아내어 수리

• 대기 침투 방지하기 위해 gas flow를 증가시키던가 밸런스 유지

 

Dew point vs.  ppm  water content

 

 

3. 로 출구 부분에서의 산화 (Oxidation at the exit zone)

 

로 출구 부분에서의 산화는 때로는 blueing라고도 불린다.

 

 - 불충분한 분위기 가스 흐름 속도 (flow rates)

 - 외부 공기의 하강, 상승 침투 (downdrafts and updrafts)

 - 부적절한 로 출구 상태 (도어가 너무 많이 열림 door location too high)

 - 잘못된 디자인의 로 출구 커튼

 - 너무 닳은 로 출구 커튼 (worn-out exit curtains)

 - 부품의 과열 (excessive heating of the parts)

 

4. 산화에 의한 제품 변색 (STS)

 

* post-braze oxidation은 브레이징 조인트의 질에는 영향을 미치지 않지만,

  부품을 변색시켜 (옅은 보리집 색 ~ 청색) 미적인 문제를 유발함.

  (때때로 앞쪽 면(leading face)이나 컨베이어 벨트 쪽만 발생)

 

* 출구의 다양한 온도에 의해 브레이징 후 산화에 의해 제품이 변색된 예

 

The colors of post-braze oxidation