• 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.

• Journal of the KSME
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• v.25 no.6
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• pp.491-496
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• 1985

브레이징(brazing) 이란 접합하고저 하는 모재간의 좁은 간격사이에 모재와는 재질이 다르고 용융점이 낮은 금속 또는 그들의 합금을 용융시켜서 복합재료를 만들어내는 일종의 수단이라고 볼 수 있다. 요즈음 전자분야 등의 여러 곳에서 구조용 재료로 쓰여지고 있는 특수재료나 이종 재료의 접합의 필요성이 증가하고 거기에 접합 수단으로 브레이징법이 응용되고 있다. 브레 이징은 모재, 땜납, 용제(flux)등의 3자로 구성이 되는데 브레이징에서 나타나는 현상은 매우 복 잡하다. 특히 브레이징 접하부의 작업환경은 접합결함과 직결되어 부식이라는 문제를 일으키게 된다. 본고에서는 브레이징 방법, 브레이징용 용제의 종류와 성분, 용제의 작용, 브레이징용 땜납의 현상 그리고 작업환경에 의한 브레이징부의 부식 등을 알아보기로 한다.

• 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.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.251-253
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• 2007

현재 다이아몬드 공구에서 극세선에 브레이징 공정을 이용하여 다이아몬드를 접합하는 기술은 국내외 적으로 전무한 상태이다. 이 연구는 금속 와이어에 다이아몬드를 브레이징을 실시하여 최적의 와이어 브레이징 공정법을 개발 하는데 있다. 다이아몬드와 금속필러메탈 접합 계면에서의 금속성분과 탄화물의 거동을 분석하며, 브레이징에 따른 와이어의 물성 변화를 관찰하였다. 금속필러로는 Ag-Cu-5Ti(wt.%)을 사용하였으며, 와이어는 스테인리스를 이용하였다. 브레이징 공정은 진공 접합 장치를 이용하여 $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 유지시간 $5{\sim}30$분로 실시하였다. 브레이징된 다이아몬드는 $900{\sim}950$도, 유지시간 10분 사이에서 각각 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 계면에서 Ti-rich상과 화합물이 확인되었다. 또한 열처리 따른 와이어의 최적의 건전한 상태를 고찰 하였다. 다이아몬드와 Ag계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 SEM, EPMA, XRD를 이용하여 분석하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.2
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• pp.11-18
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• 1992

(Brazing)에 의한 금속의 접합기술은 이미 BC 3000년경 고대 바빌로니아(Babylonia)에서 귀금 속의 장식품을 만드는데 에 이용되어져 왔다. 근대에 와서는 1950년 후반 N.Redns등의 탄소강의 Ag브레이징을 개발한 이후부터 브레이징에 관한 연구가 활발하게 되었다. 즉, 삽입금속 및 플 락스의 개발, 삽입금속과 모재의 젖음성, 브레이징의 강열법과 분위기 조절, 접합이음부의 설계 등에 대해서 계통적인 연구가 시도되었다. 그 결과, 최근에 이르러서는 스테인레스 파이프의 금브레이징에 의한 로켓트부스타(Rocket Booster)의 제작, LSI의 프린터배선, 파인 세라믹스와 금속을 브레이징하여 소형 자동차의 Turbo Charger Rotar의 제작등에 이용되고 있고, 첨단기 술에 없어서는 안될 중요한 접합기술로 주목을 받고 있다. 선진국에서는 많은 연구 개발의 성 과로 고부가가치 제품의 생산에 활용되고 있지만, 현재 국내에서는 1950년대의 기술수준에 있고, 연구 개발에 대한 업계 및 학계의 관심의 부족하기 때문에 기술축적은 전혀 되어 있지 않다. 특히, Brazing에 관련된 자료나 기초지식을 습득하기 위한 교재도 출판된 것이 없고, 번역된 전문 서적도 구하기가 힘들기 때문에 브레이징 기술에 대한 인식도 낮고, 적재적소에 활용도 되지 않고 있는 실정이다. 이와 같은 배경 하에서 저자들은 브레이징에 대해서 관심을 가지는 회원 들에게 조금이나마 도움을 주고자 외국에서 출판된 서적 및 논문 등을 참고로 하여 정리하여 브레이징의 기초와 실제라는 제목으로 4회에 걸쳐서 게재하고자 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.

• 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.

• 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.

• 연구논문집
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• s.27
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• pp.201-208
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• 1997

To improve the joining characteristics of metallic converter substrate for exhaust gas cleaning, high temperature brazing process has been studied. In this study, the effect of chemical composition of brazing filler metal on the oxidation behavior of brazed joints was investigated closely. Brazing was carried out at $1200^\circC$ in vacuum furnace using nickel-based filler metals : BNi-5 powder(Ni-Cr-Si base alloy) and MBF-50 foil(Ni-Cr-Si-B). The MBF-50 containing 1-1.5 wt%B showed relatively poor oxidation resistance of the brazed joints compared to BNi-5, because of the faster invasion of oxygen through the Kirkendal voids along the interface of mother alloy/filler metal.

• 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${\circ}C$.