진공로 브레이징은 진공 상태에서 플럭스를 사용하지 않는 비교적 새로운 브레이징 방법입니다. 진공 환경에서 브레이징이 이루어지기 때문에 공작물에 대한 공기의 유해한 영향을 효과적으로 제거할 수 있어 플럭스 없이도 브레이징을 성공적으로 수행할 수 있습니다. 주로 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 초합금, 내화 합금 및 세라믹과 같이 브레이징이 어려운 금속 및 합금의 브레이징에 사용됩니다. 브레이징 접합부는 광택이 좋고 치밀하며 기계적 특성과 내식성이 우수합니다. 진공 브레이징 장비는 일반적으로 탄소강 및 저합금강의 니들 용접에는 사용되지 않습니다.
진공로의 브레이징 장비는 주로 진공 브레이징로와 진공 시스템으로 구성됩니다. 진공 브레이징로는 열로형과 냉로형 두 가지 유형이 있습니다. 두 유형 모두 천연가스 또는 전기 가열 방식을 사용할 수 있습니다. 또한 측면 장착형, 하부 장착형 또는 상부 장착형(강형) 구조로 설계할 수 있으며, 진공 시스템은 범용으로 제작 가능합니다.
진공 시스템은 주로 진공 장치, 진공 배관, 진공 밸브 등으로 구성됩니다. 진공 장치는 일반적으로 로터리 베인 기계식 펌프와 오일 확산 펌프로 이루어져 있습니다. 기계식 펌프만 단독으로 사용할 경우 10⁻¹Pa 수준의 1.35배 미만의 진공도만 얻을 수 있습니다. 고진공을 얻으려면 오일 확산 펌프를 동시에 사용해야 하며, 이를 통해 10⁻⁴Pa 수준의 1.35배 진공도를 달성할 수 있습니다. 시스템 내부의 가스 압력은 진공 게이지로 측정합니다.
진공로 브레이징은 공기가 제거된 용광로 또는 브레이징 챔버에서 수행하는 브레이징입니다. 특히 크고 연속적인 접합부를 브레이징하는 데 적합하며, 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨과 같은 일부 특수 금속을 접합하는 데에도 적합합니다. 그러나 진공 브레이징에는 다음과 같은 단점도 있습니다.
① 진공 상태에서는 금속이 쉽게 휘발되므로, 진공 브레이징은 모재와 납땜 용접에 휘발성 원소가 포함된 경우에는 사용해서는 안 됩니다. 필요한 경우, 이에 상응하는 복합 공정 조치를 취해야 합니다.
② 진공 브레이징은 브레이징 부품의 표면 조도, 조립 품질 및 맞춤 공차에 민감하며, 작업 환경과 작업자의 이론적 수준에 대한 요구 조건이 높습니다.
③ 진공 장비는 복잡하고 초기 투자 비용이 크며 유지 보수 비용도 높습니다.
그렇다면 진공로에서 브레이징 공정을 어떻게 진행할까요? 진공로에서 브레이징을 할 때는 용접된 접합부를 로(또는 브레이징 용기)에 넣고, 로 문(또는 브레이징 용기 뚜껑)을 닫은 후 가열 전에 예비 진공을 확보합니다. 먼저 기계식 펌프를 가동하여 진공도가 1.35pa에 도달하면 조절 밸브를 돌립니다. 기계식 펌프와 브레이징로 사이의 직접 연결 통로를 차단하고, 확산 펌프를 통해 브레이징로와 연결된 배관을 설치합니다. 기계식 펌프와 확산 펌프를 이용하여 제한된 시간 내에 브레이징로 내부를 필요한 진공도까지 진공압축한 후 전기 가열을 시작합니다.
온도 상승 및 가열 과정 전체에 걸쳐 진공 장치는 지속적으로 작동하여 용광로 내부의 진공도를 유지하고, 진공 시스템과 브레이징로의 여러 접합면에서의 공기 누출, 용광로 벽, 고정 장치 및 용접부에 흡착된 가스 및 수증기의 방출, 금속 및 산화물의 휘발을 상쇄하여 실제 공기량을 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 납땜 재료가 휘발되는 경우에 사용됩니다.
고순도를 확보하기 위해 특별한 조치가 필요한 경우, 건식 수소 브레이징 전에 진공 정제법을 적용해야 합니다. 마찬가지로, 고진공 브레이징 시 진공 펌핑 전에 건식 수소 또는 불활성 가스 정제법을 사용하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 5월 7일