• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.196-198
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• 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.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.50 no.3
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• pp.169-175
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• 2012

Purpose: In this study, brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature were investigated. Materials and methods: The sample size of the $ZrO_2$ was $3mm{\times}3mm{\times}3mm$ (thickness), and Ti-6Al-4V was $10mm(diameter){\times}5mm(thickness)$. The filler metal consisted of Ag-Cu-Sn-Ti was prepared in powder form. The brazing sample was heated in a vacuum furnace under $5{\times}10^{-6}$ torr atmosphere, while the brazing temperature was changed from 700 to $800^{\circ}C$ for 30 min. Results: The experimental results shows that brazed joint of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V occurred at $700-800^{\circ}C$. Brazed joint consisted of Ag-rich matrix and Cu-rich phase. A Cu-Ti intermetallic compounds and a Ti-Sn-Cu-Ag alloy were produced along the Ti-6Al-4V bonded interface. Thickness of the reacted layer along the Ti-6Al-4V bonded interface was increased with brazing temperature. Defect ratios of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V bonded interfaces decreased with brazing temperature. Conclusion: Thickness and defect ratio of brazed joints were decreased with increasing temperature. Zirconia was not wetting with filler metal, because the reaction between $ZrO_2$ and Ti did not occur enough.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.4
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• pp.50-62
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• 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.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.248-250
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• 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.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.10
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• pp.955-962
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• 2002

The microstructure change of brazed $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer were examined to clarify the effects of brazing process conditions such as brazing time and temperature on the mechanical properties and reliability of brazed joints. For the brazed joint above 900${\circ}C$, the Cu buffer layer was completely dissolved into brazing alloy and the thickness of reaction product formed at $Si_3N_4$/brazing alloy joint interface was abruptly increased, which could increase the amounts of residual stress developed in the joint. The fracture strength of brazed $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer at 950${\circ}C$ was much reduced comparing to those of joints brazed at the lower temperature. But, it was found that the effects of brazing time was not critical on the mechanical properties as well as the reliability of $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer brazed at the temperature below 900${\circ}C$.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.15 no.3
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• pp.49-57
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• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.36-36
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• 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
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• v.15 no.5
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• pp.104-114
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• 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
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• v.13 no.3
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• pp.96-105
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• 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.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.16 no.4
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• pp.350-355
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• 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.