[Welding 용접]경납접의 종류 및 설계 예시

경납접과 연납접

a) 용접의 경우보다 낮은 온도에서서 수행하는 두 가지 접합법으로 경납접과 연납접이 있음 b) 경납접과 연납접에서는 모두 용가재를 접합부에 공급하여 외부열원으로 용융시킨 후, 응고시켜서 고상접합부를 얻음 c) 경납접의 온도는 연납접의 경우보다 높으며, 접합부의 강도도 높음

1) 경납접 그림 29. 경납접과 경납용접 작업 a) 경납접은 접착면이나 그 사이에 용가재를 놓은 다음 용가재는 녹고 피용접물은 녹지 않을 정도로 온도를 높여 접합시키는 공정 b) 녹은 용가재는 모세관 작용에 의해서 접착면 사이의 미세공간을 채우고 용가재가 식어서 응고하면 강한 접합부를 이룸 c) 경납접에 사용되는 용가재는 450℃ 이상에서 녹고 경납접시 필요한 온도는 접합되는 금속들의 용융온도(합금의 경우 고상점)보다 낮음 d) 경납접은 모재가 융해되어 용접부를 형성하는 액상용접공정과는 다르며, 열영향부, 뒤틀림, 잔류응력 등과 같은 문제들이 감소됨 e) 용가재 :용착부를 만들기 위하여 녹여서 첨가하는 금속 모 재 용 가 재 경납접 온도(℃) 알루미늄과 그 합금 알루미늄-규소 570~620 마그네슘합금 마그네슘-알루미늄 580~625 구리와 그 합금 구리-인 700~925 철과 비철금속(알루미늄과 마그네슘 제외) 은과 구리합금, 구리-인 620~1150 철기, 니켈기, 코발트기 합금 금 900~1100 스테인리스강, 니켈기, 코발트기 합금 니켈-은 925~1200 표 4. 각종 금속에 대한 경납재료와 경납접온도 f) 용제 : 경납접시 산화가 일어나는 것을 방지하고 모재표면의 산화막을 제거하기 위해 사용 ° 용제는 붕사, 붕산, 붕산염, 불화물, 염화물의 혼합물로 만들어짐 ° 용가재의 습윤성과 모세관효과를 향상시키기 위해서 계면활성제를 첨가하기도 함 ° 용제는 부식성이 있으므로, 경납접이 완전히 끝난 뒤에는 보통 뜨거운 물로 세척하여 제거함 그림 30. (a) 경납접전과 (b) 경납접 후의 예 g) 경납접의 종류 ° 토치경납접(TB : Torch Brazing) - 열원 : 산소가스로 만든 탄화염 - 토치로 접합부를 가열한 다음 접합부에 경납봉이나 경납선재를 사용하여 경납접 함 - 일반 보수용으로 사용 ° 노내경납접(FB : Furnace Brazing) - 경납접할 부품은 미리 깨끗이 세척하여 용가재를 적절한 위치에 설치하여 노에 넣음 - 복잡한 형상의 부품인 경우 → 배치형태(Batch type) - 작은 부품 또는 대량생산이 필요한 부품 → 연속형태(Continuous type) ° 유도가열(고주파) 경납접(IB : Induction Brazing) - 열원 : 고주파 교류전류 - 용가재를 장착시킨 부품을 유도전류 코일 가까이에 놓아 급속가열 - 연속적인 경납접에 유리 ° 저항경납접(RB : Resistance Brazing) - 열원 : 경납접되는 요소 사이의 전기저항에 의해서 얻어지며, 저항용접에서와 같이 전극을 사용 - 용가재를 부품에 미리 장착시키거나 경납접하는 동안에 외부에서 용가재를 공급 - 유도가열 경납접처럼 신속하고, 가열부위도 좁은 영역에 국한 - 자동화되어 균일한 품질을 제조할 수 있음 ° 담금경납접(DB : Dip Brazing) - 경납접하려는 조립물을 용융된 용가재 함침조나 열원으로 작용하는 염욕조(용가재의 용융점보다 약간 높은 온도)에 담가 경납접 함 - 전체 용접물 표면에 용가재로 피막을 입힘 - 박판, 와이어, 피팅 등 5mm 이하의 두께나 지름을 가지는 작은 부품에 대하여만 사용 ° 적외선경납접(IRB : Infrared Brazing) - 열원 : 열집중도가 높은 수정 등 - 벌집구조(허니콤)와 같이 보통 1mm 이하의 두께를 가지는 매우 얇은 요소의 경납접에 적합 ° 확산경납접(DFB : Diffusion Brazing) - 노에서 수행하며 가열온도와 시간을 적절히 제어해야 함 - 강력한 겹치기이음, 맞대기이음과 어려운 접합작업에 사용 ° 경납용접(Braze Welding) - 용접에서와 같이 접합부를 준비하며 산소아세틸렌 토치의 산화염으로 용가재를 접합부에 적층 - 경납접에 비해 용가재를 많이 사용하게 되지만 용접온도는 일반적인 융접온도에 비해 낮으므로 용접부의 변형량이 매우 작음 - 용제를 반드시 사용해야함 - 철주물이나 강제품 등의 유지보수에 사용 h) 이종금속간에도 양호한 접합강도를 얻을 수 있음 i) 복잡하고 경량인 형상에 대하여 뒤틀림 없이 신속하게 접합하는 경납접은 자동화되어 대량생산에도 사용 j) 경납접 작업에 사용되는 접합부의 형상 그림 31. 경납접에 사용되는 접합부의 설계 예