진공 브레이징에서 질소의 역할은 무엇입니까?

진공 단계의 핵심 역할:
진공 브레이징로의 진공 환경은 브레이징 공정의 핵심입니다. 퍼니스를 비움으로써 산소, 수증기 및 기타 반응성 가스가 퍼니스 챔버에서 대부분 제거됩니다.

이는 가열 및 고온 브레이징 공정 중에 모재와 브레이징 용가재의 산화를 방지합니다.- 산화는 용가재의 습윤성과 유동성에 심각한 영향을 미쳐 납땜 접합 품질이 저하될 수 있습니다(예: 불완전한 침투, 다공성 및 함유물).

진공은 또한 작업물 표면에 흡착된 가스, 오일 분해 생성물 및 특정 금속 산화물(특정 조건에서 감소될 수 있음)을 제거하는 데 도움이 되어 우수한 브레이징 확산 및 접착을 촉진하는 깨끗하고 반응성이 높은 표면을 생성합니다.

냉각 단계에서 유입되는 질소의 중요한 역할:
브레이징 유지 단계가 끝나고 냉각 단계가 시작되면 용광로의 진공에도 불구하고 고온(일반적으로 600도 이상)의 가공물 표면은 높은 화학적 활성을 유지합니다.

이때 노에 공기가 직접 유입되면(진공이 깨짐) 공기 중의 산소가 즉시 뜨거운 금속 표면과 격렬한 산화 반응을 일으켜 가공물 표면에 심각한 산화 및 변색(푸르스름하거나 검게 변색)을 일으킵니다. 이는 재료 특성이나 후속 처리(예: 전기도금)에도 영향을 미칠 수 있습니다.

해결책: 질소(N2) 주입
1. 보호 분위기: 작업물 온도가 안전한 수준(일반적으로 재료에 따라 400-500도 미만)으로 떨어지기 전에 고순도 질소(일반적으로 다음과 같이 매우 낮은 이슬점이 필요함)<-40°C) is injected into the vacuum furnace to restore the furnace to a positive pressure (at or slightly above atmospheric pressure).

2. 산소 격리: 주입된 질소는 퍼니스 챔버를 채우고 작업물 주변에 불활성 환경을 조성하면서 남아 있는 미량 산소를 희석 및 격리합니다.

3. -산화 방지: 질소는 불활성 가스입니다(스테인리스강, 탄소강, 구리 합금 및 니켈 합금과 같이 가장 일반적으로 납땜되는 금속에 사용). 고온에서 이러한 금속과 화학적으로 반응하지 않으므로 안전한 온도까지 서냉하는 과정에서 공작물이 산화 및 변색되는 것을 효과적으로 보호합니다.

4. 가속 냉각(보조 효과): 진공 상태(열 방출을 위해 주로 복사에 의존함)와 비교하여 질소를 추가하면 대류 열 전달이 가능하여 순수 진공 냉각보다 더 빠르게 작업물 및 노 구조에서 열을 제거하여 냉각 공정을 가속화하고 생산 효율성을 향상시킵니다. 그러나 이는 일반적으로 부차적인 목적입니다. 주요 목적은 산화 방지입니다.

왜 질소를 선택합니까?

1. 불활성: 냉각 온도 범위 내에서 가장 일반적으로 사용되는 금속에 대해 불활성입니다.

2. 비용: 아르곤 및 헬륨과 같은 다른 불활성 가스와 비교할 때 질소는 가장 경제적인 선택으로 대규모 산업 응용 분야에 상당한 비용 이점을 제공합니다.-

3. 가용성: 질소 생산 기술은 성숙되었으며 고순도-질소는 쉽게 얻을 수 있습니다.

4. 안전성: 무-독성과 무취로 상대적으로 안전합니다(비록 농도가 높을 경우 질식의 위험이 있으므로 주의가 필요합니다).
요약:
진공 브레이징로의 운전 중 진공 환경은 가열 및 브레이징 시 산화를 방지하고 표면을 깨끗하게 해줍니다. 중요한 냉각 단계(고{1}}온도 영역)에 보호 대기로 질소가 도입되어 냉각 중 공기와 접촉할 때 뜨거운 가공물의 산화 및 변색을 방지합니다. 이는 밝고 깨끗한 표면을 보장하고 재료 특성을 유지하는 핵심 단계입니다.

질소는 주로 불활성(대부분의 금속에 대해)과 상당한 비용 효율성 때문에 사용됩니다.- 질소와 반응할 수 있는(예: 질화물 형성) 몇 가지 특수 고온 합금 또는 티타늄 합금의 경우 아르곤을 냉각 및 보호 가스로 사용할 수 있습니다.