진공로 브레이징은 진공 상태에서 플럭스를 사용하지 않고 용접하는 비교적 새로운 브레이징 방법입니다. 진공 환경에서 브레이징하기 때문에 공기가 공작물에 미치는 유해한 영향을 효과적으로 제거할 수 있어 플럭스를 사용하지 않고도 브레이징을 성공적으로 수행할 수 있습니다. 이 브레이징은 주로 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 초합금, 내화 합금, 세라믹 등 브레이징이 어려운 금속 및 합금의 브레이징에 사용됩니다. 브레이징 접합부는 광택이 나고 치밀하며, 기계적 성질과 내식성이 우수합니다. 진공 브레이징 장비는 일반적으로 탄소강 및 저합금강의 니들 용접에는 사용되지 않습니다.
진공로의 브레이징 장비는 주로 진공 브레이징로와 진공 시스템으로 구성됩니다. 진공 브레이징로는 열풍로와 냉풍로, 두 가지 유형이 있습니다. 두 유형 모두 천연가스 또는 전기 가열 방식으로 가열할 수 있습니다. 측면 장착형, 하부 장착형 또는 상부 장착형(강형) 구조로 설계할 수 있으며, 진공 시스템은 범용으로 사용할 수 있습니다.
진공 시스템은 주로 진공 유닛, 진공 파이프라인, 진공 밸브 등으로 구성됩니다. 진공 유닛은 일반적으로 회전 날개 기계식 펌프와 오일 확산 펌프로 구성됩니다. 일회용 기계식 펌프는 1.35 × 10-1Pa 수준의 진공도 이하만 얻을 수 있습니다. 고진공을 얻으려면 오일 확산 펌프를 동시에 사용해야 하며, 이때 오일 확산 펌프는 1.35 × 10-4Pa 수준의 진공도에 도달할 수 있습니다. 시스템 내 가스 압력은 진공 게이지로 측정합니다.
진공로 브레이징은 공기를 배출하는 진공로 또는 브레이징 챔버에서 브레이징하는 방식입니다. 특히 크고 연속적인 접합부의 브레이징에 적합합니다. 또한 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨 등 일부 특수 금속의 접합에도 적합합니다. 그러나 진공 브레이징에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
① 진공 상태에서는 금속이 휘발되기 쉽기 때문에 모재 및 솔더 용접 시 휘발성 원소가 포함된 경우 진공 브레이징을 사용해서는 안 됩니다. 필요한 경우, 이에 상응하는 복잡한 공정 조치를 취해야 합니다.
② 진공 브레이징은 브레이징 부품의 표면 거칠기, 조립 품질 및 적합성 허용 오차에 민감하며 작업 환경과 작업자의 이론 수준에 대한 요구 사항이 높습니다.
③ 진공장비는 복잡하고, 일회 투자비용이 크고, 유지관리 비용도 높다.
진공로에서 브레이징 공정을 어떻게 구현할 수 있을까요? 진공로에서 브레이징을 수행할 때는 용접부를 로(또는 브레이징 용기)에 넣고, 로 도어(또는 브레이징 용기 덮개)를 닫은 후 가열 전에 예비 진공을 실시합니다. 먼저 기계식 펌프를 작동시키고, 진공도가 1.35Pa에 도달하면 조향 밸브를 돌립니다. 기계식 펌프와 브레이징로 사이의 직접 경로를 차단하고, 확산 펌프를 통해 브레이징로와 연결된 배관을 만듭니다. 기계식 펌프와 확산 펌프를 사용하여 제한된 시간 내에 브레이징로를 필요한 진공도까지 펌핑한 후 전기 가열을 시작합니다.
온도 상승 및 가열 전 과정에서 진공 장치는 로 내 진공도를 유지하기 위해 지속적으로 작동해야 하며, 진공 시스템과 브레이징 로의 여러 계면에서 발생하는 공기 누출을 상쇄하고, 로 벽, 고정구, 용접부에 흡착된 가스와 수증기를 방출하며, 금속과 산화물의 휘발을 방지하여 실제 공기 방울(true air drop)을 줄여야 합니다. 진공 브레이징에는 고진공 브레이징과 부분 진공(중진공) 브레이징의 두 가지 종류가 있습니다. 고진공 브레이징은 산화물 분해가 어려운 모재(예: 니켈계 초합금)의 브레이징에 매우 적합합니다. 부분 진공 브레이징은 브레이징 온도 및 고진공 조건에서 모재 또는 땜납이 휘발되는 경우에 사용됩니다.
고순도 확보를 위해 특별한 예방 조치가 필요한 경우, 건식 수소 브레이징 전에 진공 정제 방법을 사용해야 합니다. 마찬가지로, 진공 펌핑 전에 건식 수소 또는 불활성 가스 정제 방법을 사용하면 고진공 브레이징에서 더 나은 결과를 얻는 데 도움이 됩니다.
게시일: 2022년 5월 7일