• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.196-198
• /
• 2006

이 연구는 CBN을 건전한 브레이징을 하기 위해서, CBN과 금속필러메탈 접합계면에서의 금속성분과 산화물, 탄화물의 거동을 분석하는데 있다. 진공 인덕션 브레이징으로 온도는 $950{\sim}1100^{\circ}C$에서 브레이징 유지시간은 $5{\sim}30$분로 실시하였다. 금속필러로는 Ni-7Cr-3Fe-3B-4Si(wt.%)와 Ag-25Cu-5Ti(wt.%)을 사용하여 브레이징된 CBN은 $950{\sim}1000$도, 유지시간 10분 사이에서 각각 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 계면에서 Ti-rich상과 화합물이 확인되었다. 이상의 결과로 부터 화합물의 생성과 건전한 접합공정은 브레이징 온도와 시간이 좌우하며, N과 B, Ti의 함유량이 CBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다. CBN과 Ni계/Ag계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 SEM, EPMA, XRD를 이용하여 분석하였다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.169-175
• /
• 2012

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제12권4호
• /
• pp.50-62
• /
• 1994

브래이징은 모재보다 용점이 낮은 재료를 접합매체(납재)로 하여, 450.deg. C 이상의 온도에서 모재를 녹이지 않고 납재만 용융시켜, 모재의 틈새에 용융된 납재를 침투(모세관 유입) 시킴 으로써 접합하는 방법이다. 브레이징은 (1) 한 번에 여러 곳을 접합할 수 있어 대량생산이 용이 하고, (2) 이종금속의 접합이 용이하며, (3) 복잡한 면의 접합이 가능하고, (4) 박판 및 세선의 접합이 용이하며, (5) 기밀, 수밀에 강하고 접합 강도가 우수하다는 장점으로 인해 적용범위가 점차 확대되고 있다. 국내에서도 현재 수많은 업체에서 브레이징을 제품생산에 적용하고 있으나 브레이징 기술은 그리 높지 않은 상태이다. 그러나 최근 브레이징 분야에 대한 기술개발 욕구가 증대되고 있는 상황이어서, 브레이징에 대한 기술과 정보의 보급 필요성이 대두되고 있다. 이에 필자는 일본의 브레이징 자료를 중심으로 브레이징에 관한 기초 지식을 기술하고 덧붙여 연구 동향을 소개하고자 한다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.248-250
• /
• 2007

이 연구는 cBN과 활성 Ag계 금속필러메탈을 이용하여 접합계면에서의 금속성분과 화합물, 탄화물의 거동을 분석하는데 있다. 진공 브레이징은 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$ 간격으로, 유지 시간은 각각 5, 10, 15, 20분으로 실시하였다. Ag-Cu-Ti을 사용하여 브레이징된 cBN은 $950{\sim}1000$도, 유지시간 10분 사이에서 각각 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 계면에서 Ti-rich상과 화합물이 확인되었다. 이상의 결과로 부터 화합물의 생성과 건전한 접합공정은 브레이징 온도와 시간이 좌우하며, N과 B, Ti의 함유량이 cBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다. cBN과 Ag계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 DTA, SEM, EPMA, XRD를 이용하여 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권10호
• /
• pp.955-962
• /
• 2002

활성 금속 브레이징법의 공정변수인 브레이징 온도 및 시간의 변화가 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$Stainless steel 316 접합체의 기계적 특성 및 신뢰도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 브레이징 조건 변화에 따른 접합계면 미세구조 변화를 조사하였다. 900${\circ}C$ 이상의 온도에서 브레이징 된 접합체에서는 Cu buffer layer가 브레이징 합금에 용해되어 연속 Cu층을 유지하지 못하였으며, $Si_3N_4$/brazing alloy 계면에서 계면 반응물 층의 두계도 급격히 증가하였다. 950${\circ}C$에서 브레이징된 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도는 접합체 내 잔류응력의 증가로 급격히 감소하였다. 950${\circ}C$ 이하의 온도에서 브레이징 시간의 변화는 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도 및 파괴경로에 큰 영향을 미치지 못하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.49-57
• /
• 2001

One of the most important considerations to braze Cu-Al dissimilar materials is control of brittle metallic compound which makes it difficult to obtain a sound brazed joint. Nowdays, several attempts were made to control the metallic compound. But effective method for controlling metallic compound was not established. In this point of view, commercially pure aluminum and copper were used as base metal and Al-Si-X and Zn-Al-X alloy systems were developed as filler metal. Brazing was carried out to find optimum conditions for Cu-Al dissimilar joint. The results obtained in this study were summarized as follows: 1) The joint brazed by Al-Si-X filler metal showed good brazeability and mechanical properties. The tensile strength of the joint brazed over solidus temperature was more than 90% of Al base metal. Especially, the joint brazed at liquidus temperature was fractured in the Al base metal. 2) Fluorides fluxes(a mixture of potassium fluoro-aluminates) were used to improve surface cleanliness of base metal and wettability of Al-Si-X filler metal. It was melted at the temperature about 1$0^{\circ}C$ lower than that of the filler metal, and made appropriate brazing environment. Therefore, it could be a proper selection as flux.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.36-36
• /
• 2000

액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권5호
• /
• pp.104-114
• /
• 1997

The microstructure and bond strength were investigated on the SiC/SiC and SiC/mild steel joints brazed by Ag-5at%Ti alloy. Ag-5at%Ti-2at%Fe and -5at%Fe brazing alloys were also used to see the effects of Fe addition on the bond strength of SiC/SiC brazed joints. Brazing temperature and brazing gap were selected and examined as brazing variables. The microstructure of SiC/SiC brazed joints was affected by Fe addition to the Ag-5at%Ti alloy, but the bond strength was not. Increasing brazing temperature also changed the microstructure of $Ti_5Si_3$ reaction layer and brazing alloy matrix of the SiC/SiC and SiC/mild steel joints, but not the bond strength. Brazing gap had a great effects on the bond strength. Decreasing brazing gap from 0.2 mm to 0.1 mm in SiC/SiC brazing increased the bond strength from 187 MPa to 263 MPa and, in SiC/mild steel brazing, from 189 MPa to 212 MPa. It was concluded that the most important parameter on the bond strength in SiC/SiC and SiC/mild steel brazing was the relative ratio between brazing gap and specimen size.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제13권3호
• /
• pp.96-105
• /
• 1995

An advantage offered by brazing over fusion welding is that strong joints may be produced at relatively low heat input. To minimize the thermal effects and maintain the desired dimension of assemblies. the CO$_{2}$ laser beam can be applied to the brazed joint of pin and plate as a micro heat source. This paper presents a analysis model of the laser brazing process considering the laser beam mode and heat flow in brazed parts by using the finite element method. The simulation results were compared with the experimental results obtained from the infrared temperature sensing system. Based on these results, the proper process parameters were investigated to get a good joining quality. The influence of the beam mode change was examined with respect to the temperature distribution and joint quality.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.350-355
• /
• 2005

소형 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 전기를 만들기 위해서 고순도의 수소를 필요로 한다. 각각의 마이크로 성형된 금속박판(스테인레스 스틸, 알루미늄)을 진공 브레이징법으로 접합하여 수소공급용 소형 개질기를 제작하였다. 마이크로 채널의 내부는 졸-겔법(스테인레스 스틸)과 양극산화법(알루미늄)으로 촉매를 지지하기 위한 다공성 $Al_2O_3$ 층을 형성시켰다. 스테인레스 스틸 박판은 에칭과 브레이징에 유리하였으나, 표면산화층 코팅을 균일하게 하여 안정적인 촉매반응을 유도하기 위한 균일한 표면 산화층 형성이 힘들었다. 반면 알루미늄 박판은 표면 산화층 형성이 상대적으로 용이했으며, 촉매를 상하지 않는 낮은 온도에서의 적층이 가능했다.