KR102410223B1

KR102410223B1 - 브레이징용 용접재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102410223B1
Application number: KR1020200173008A
Authority: KR
Inventors: 이봉근; 이원배
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-20

Abstract

본 발명은 브레이징용 용접재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 STS/STS 및 STS/Cu 브레이징 시, 젖음성이 우수한 용접재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

브레이징용 용접재 및 그 제조방법 {WELDING MATREIAL FOR BRAZING AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

공조기는 냉매의 압축과 팽창을 통해서 온도를 변화시키는 장치로, 일상생활에서 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 전자제품에 널리 사용되고 있다.

현재 공조기의 경우, 냉매가 흐르는 관으로, Cu 및 Cu 합금을 활용한 동관을 사용하고 있다. Cu 관의 경우 내부식성, 성형성 및 브레이징성이 우수하여 대부분의 에어컨, 냉장고, 건조기 등에 사용되고 있다. Cu/Cu 관의 브레이징의 경우 BCuP 계열(Cu 주성분에 P가 첨가되며, 0~15% 수준의 Ag를 포함)의 비교적 저가의 용접재를 활용하여 플럭스(Flux)를 사용하지 않고도 용접이 용이한 특징을 가진다.

그러나, Cu 관의 경우 원소재가 비싼 금속이기 때문에, 현재 이를 Al 및 STS와 같은 다른 관으로 대체하려는 추세이다. 그러나, Al의 경우 내부식 특성이 Cu 대비 열위한 단점을 가지고 있으며, STS의 경우 Cu와 거의 유사하여 적용이 가능하나, 표면에 Cr 계열의 산화물이 얇게 생성되어 용융된 용접재가 STS 표면에 젖지 않아 브레이징성이 열위하여 적용을 하지 못하는 실정이다. 특히, STS로 대체 시, BAg 계열의 용접재가 사용되는 바, 이는 Ag 함량이 60~90%로 기존 용접재 대비 고가로, 전체적인 가격경쟁력을 상실하여 Cu에서 STS로 변경하는 것은 불가능한 상황이다.

여기서, 브레이징이란 일반적인 용접과는 상이하게 토치 가열, 고주파가열 혹은 진공/수소 분위기에서 노 내 가열 등을 통해 두 개의 피접합재를 접합하는 과정으로 450℃보다 높은 온도에서 모재를 녹이지 않으면서 접합하는 방법이다. 브레이징 시 가장 중요한 것은 용접재의 융점이 모재보다 낮아야 하며, 용융 용접재가 모재(두 개의 피접합재)에 잘 젖어야 접합이 가능하다. 상술한 바와 같이, 피접합재에 용융 용접재가 잘 젖기 위해서는 피접합재의 산화피막을 제거하면서 젖는 과정이 필요하게 된다.

한편, Cu 관의 경우, 토치 및 고주파 가열과 같이, 대기 중에서 가열하는 경우 외부의 산소와 만나 표면에 CuO₂가 생성되어 용융 용접재가 젖지 않게 된다. 다만, BCuP 계열의 용접재에 포함되어 있는 P에 의해서 표면의 CuO₂ 중 O₂가 P와 결합하여 P₂O₅로 변환되어 대기 중으로 날라가게 되고, 이로 인해 Cu에 용융 용접재가 젖게 된다. 이를 수식으로 나타내면 하기의 식 1과 같다.

[식 1] 5CuO₂ + 2P₂ → 5Cu + 2P₂O₅↑

다른 한편으로, BAg 계열의 용접재를 사용하게 되면, Ag가 산화물과의 젖음성이 매우 우수하여 피접합재의 표면에 있는 산화물 표면에 자연스럽게 젖게 되어 브레이징이 완료되게 된다.

STS의 경우, 토치 및 고주파 가열과 같이 대기 중에서 가열하는 경우 외부 산소에 의해서 표면에 Cr₂O₃ 산화물이 생성되게 되며, 이로 인해 P를 함유한 BCuP 계열의 용접재를 통해 브레이징이 불가능하게 된다. 그 이유는 하기의 식 2 및 식 3을 통해 나타낼 수 있다.

[식 2] 4/3Cr + O₂ = 2/3Cr₂O₃: △G_@700℃ ≒ - 570Kj/mol

[식 3] 2/5P₂ + O₂ = 2/5P₂O₅: △G_@700℃ ≒ - 420Kj/mol

상기 식 2 및 식 3에서와 같이, Cr₂O₃이 P₂O₅ 대비 깁스프리에너지(Gibbs Free Energy)가 더 낮기 때문에 더 안정한 상태로 유지되며, P에 의해 Cr 산화물이 제거되지 못하게 되고, 이로 인해 BCuP 계열의 용융 용접재가 STS에 젖지 않게 된다. 따라서, 현재 Cu/STS 혹은 STS/STS 브레이징 용접재로 Ag 함량이 최소 50% 이상인 고가의 BAg 계열 용접재를 이용하고 있다.

즉, 소재의 원가절감을 위해서 STS를 적용하고자 하나, 용접재를 기존 BCuP 계열과 같은 저가에서 고가의 BAg 계열로 변경해야 하므로, 가격경쟁력을 상실하여 실 적용에는 한계를 갖게 되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 언급한 바와 같이, 고가의 Cu를 저가의 STS로 대체하기 위해서는 저가의 브레이징 용접재의 개발이 필수로 요구되며, 브레이징 시(토치, 고주파, 진공 등), STS에 잘 젖으면서 브레이징성이 우수한 용접재의 개발이 요구된다.

한국 공개특허공보 제10-2019-0059336호(2019.05.31 공개)

본 발명의 일 측면에 따르면 STS/STS 및 STS/Cu 브레이징 시, 젖음성이 우수한 용접재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.

본 발명의 일 측면은, Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 합금으로 이루어지는 코어; 및

상기 코어 표면에 구비된 Al계 합금으로 이루어지는 외피를 포함하는 용접재를 제공할 수 있다.

상기 코어는 BCuP계 합금으로 이루어질 수 있다.

상기 외피는 Si, Ti, Mg 및 Zr 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 용접재는 중량%로, P: 4~7.5%, Al: 4~17%, Ag: 13% 이하, Si: 0.2% 이하, Mg: 1% 이하, Zr+Ti: 0.5% 이하, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

상기 용접재의 직경은 0.6~2.4mm일 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면은, Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 코어를 선재 형태로 형성하는 단계;

상기 코어 표면에 Al계 합금으로 이루어지는 외피를 형성하는 단계; 및

상기 외피가 형성된 코어를 인발하는 단계를 포함하는 용접재 제조방법을 제공할 수 있다.

상기 코어는 BCuP계 합금으로 이루어질 수 있다.

상기 외피는 Si, Ti, Mg 및 Zr 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 외피 형성 단계 시, 외피를 코어에 감싸는 방법, 도금 및 분말 코팅 방법을 이용할 수 있다.

상기 분말 코팅의 경우, 외피의 합금 분말에 플럭스를 더 혼합할 수 있다.

상기 인발 단계 시, 용접재의 직경은 0.6~2.4mm가 되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면 STS/STS 및 STS/Cu 브레이징 시, 젖음성이 우수한 용접재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 측면에 따르는 본 발명의 용접재를 형상적으로 나타낸 것이다.
도 2는 코어의 반지름에 따른 외피 두께의 범위를 그림으로 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 구현예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 구현예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명자는 상술한 젖음성 문제점을 해소함과 동시에 Cu/STS 및 STS/STS 브레이징 시, 경제적으로 유리한 용접재를 개발하고자 연구를 진행하였다. 그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, STS 및 Cu에 생성되는 산화물을 제거할 수 있는 합금원소 중 BCuP 계열의 브레이징 용접재의 융점과 유사한 Al계 합금을 BCuP 계열 브레이징 용접재의 표면에 추가한 브레이징 용접재를 개발하였으며, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

이하에서는, 본 발명의 용접재에 대해 자세히 설명한다.

본 발명의 일 측면에 따르는 용접재는 코어 및 코어 표면에 구비된 외피를 포함할 수 있다.

코어

본 발명의 코어는 Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 바람직하게 상기 코어는 BCuP 계열 합금일 수 있으며, 코어의 직경은 특별히 한정하지 않으나, 용접재의 직경인 0.6~2.4mm를 고려하여 선택될 수 있다.

외피

상기 코어 표면에 Al계 합금으로 이루어지는 외피가 구비될 수 있다.

본 발명에서는 STS에 대하여 젖음성을 확보하기 위하여 Al계 합금을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 코어에 사용되는 합금과 융점이 유사한 Al 또는 Al 합금을 사용할 수 있다. 본 발명에서 외피는 Al에 의해 젖음성을 개선함과 동시에 코어 내의 P로 인해 Cr 산화물이 제거되지 못하는 것을 방지하기 위하여 P를 잡아내는 역할을 할 수 있다. 상술한 효과를 얻기 위해, 외피의 Al 함량은 용접재 전체의 4중량% 이상이 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과도하면 Cu-Al간 금속간 화합물이 생성되어 용접부의 파손을 초래할 수 있으며, Al 함량이 높을수록 내부식성이 저하될 수 있으므로, 전체 용접재의 Al 함량의 상한을 17중량%로 제한할 수 있다. 보다 바람직하게 Al 함량은 용접재 전체의 4.3~15중량%일 수 있다.

Al계 합금으로는 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 순수한 알루미늄(99% 이상)에서부터 젖음성 향상에 도움을 줄 수 있는 Si, Ti, Mg, Zr 등이 첨가된 합금을 사용할 수 있다.

STS에 대한 Al의 젖음성은 하기의 식 4와 같이 700℃에서의 깁스프레에너지(Gibbs Free Energy)를 통하여 나타낼 수 있다.

[식 4] 4/3Al + O₂ = 2/3Al₂O₃: △G_@700℃ ≒ - 920Kj/mol

상기 식 4에서와 같이, Al 산화물의 깁스프리에너지는 식 2의 Cr 산화물의 생성 깁스프리에너지에 비해 약 1.6배 낮게 나타남으로 기존에 Cr 산화물인 Cr₂O₃을 환원시키고, Al 산화물인 Al₂O₃이 생성되면 표면에서 젖는 현상이 발생한다. 고체 상태의 Al₂O₃ 또한 젖음성에는 영향을 미치게 되지만, 용융 상태의 브레이징 용접재에 의해서 Al₂O₃가 표면으로 부상하면서 젖음성에 영향을 미치지 못한다.

본 발명에서는 용접 시, 외부가열에 의해 외피의 Al계 합금이 우선적으로 용융되어 브레이징 용접재의 젖음이 발생한 후, 내부의 코어가 이어서 녹기 시작하여 용융금속이 혼합되어 브레이징이 마무리 되게 된다.

일반적으로 Al 계열의 브레이징 용접재의 경우 내식성이 Cu 계열에 비해서 열위하여 적용이 어렵고, Al의 강도가 Cu에 비해 열위하여 적용이 불가능하지만, 최종적으로 용융 응고된 합금의 경우, Al이 첨가된 Cu 계열의 합금으로 이루어지게 됨으로, 접합 부위의 내식성 및 강도를 동시에 확보할 수 있다.

상술한 바와 같이, 코어의 Cu 및 P로 이루어진 합금(BCuP 계열, 일부 Ag 포함)의 경우 P도 함유하고 있어, Cu 모재의 경우에도 용융금속이 모재에 젖으면서 브레이징이 용이하게 된다.

이하에서는, 본 발명의 용접재 조성에 대해 자세히 설명한다.

본 발명에서 특별히 달리 언급하지 않는 한 각 원소의 함량을 표시하는 %는 중량을 기준으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르는 용접재는 중량%로, P: 4~7.5%, Al: 4~17%, Ag: 13% 이하, Si: 0.2% 이하, Mg: 1% 이하, Zr+Ti: 0.5% 이하, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

인(P): 4~7.5%

인(P)은 Cu와 합금화되어 융점을 낮추는 역할을 하여 브레이징 온도를 낮추는 효과를 가지는 원소이다. 또한, Cu 표면의 산화막과 반응하여 Cu 산화물을 환원시키는 역할을 한다. 다만, 인(P)의 함량이 4% 미만이면 융점 저하가 낮아 브레이징 온도의 상승을 유발하여 브레이징을 어렵게 하며, 그 함량이 7.5%를 초과하면 접합부에 CuP 화합물을 과도하게 형성하여 취성이 발생할 우려가 있다.

따라서, 인(P)의 함량은 4~7.5%일 수 있다. 보다 바람직하게는 4.3~6.8%일 수 있다.

알루미늄(Al): 4~17%

알루미늄(Al)은 Cu와 합금화되어 융점을 낮춤과 동시에, STS 모재 표면의 Cr 산화물을 환원시키는 역할을 하여 용융 용접재의 젖음성을 향상시키는 역할을 한다. 알루미늄(Al)의 함량이 4% 미만이면 STS 모재 표면의 Cr 산화물 제거가 원활하지 않아, 젖음성이 열위하여 브레이징이 불가능하며, 그 함량이 17%를 초과하면 접합부의 강도가 저하되는 단점이 있다.

따라서, 알루미늄(Al)의 함량은 4~17%일 수 있다. 보다 바람직하게는 4.3~15%일 수 있다.

은(Ag): 13% 이하

은(Ag)은 Cu와 합금화되어 융점을 낮춤과 동시에 산화물과의 젖음성도 탁월하여 첨가량이 증가할수록 유리하다. 다만, 고가의 소재로, 가격적인 측면을 고려하여 13%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

따라서, 은(Ag)의 함량은 13% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 12.8% 이하일 수 있다.

실리콘(Si): 0.2% 이하

실리콘(Si)은 Cu와 합금화되어 융점을 낮추는 역할을 함과 동시에 STS 모재의 Cr 산화물을 환원 및 Fe와의 결합도 향상시키는 역할을 한다. 아울러, 용융금속의 유동도를 향상시킨다. 다만, Cu와 금속간 화합물을 생성하여 취약한 조직을 형성할 수 있으므로, 그 상한을 0.2%로 제한할 수 있다.

따라서, 실리콘(Si)의 함량은 0.2% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.18% 이하일 수 있다.

마그네슘(Mg): 1% 이하

마그네슘(Mg)은 강력한 산화성 원소로, STS 모재의 Cr 산화물을 환원시키는 역할을 한다. 다만, 마그네슘(Mg)의 함량이 과다할 경우 다른 원소와 결합하여 화합물을 생성하여 취약한 조직을 형성할 수 있으므로 상한은 1%로 제한할 수 있다.

따라서, 마그네슘(Mg)의 함량은 1% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.7% 이하일 수 있다.

지르코늄(Zr)+타이타늄(Ti): 0.5% 이하

지르코늄(Zr) 및 타이타늄(Ti)은 Mg과 함께 강력한 산화성 원소로, STS 모재의 Cr 산화물의 환원을 촉진시키는 역할을 한다. 다만, 이들의 경우 가격이 매우 높고, 동시에 다른 원소와 결합하여 화합물을 생성하여 취약한 조직을 생성할 수 있으므로 총 함량의 상한은 0.5%로 제한할 수 있다.

따라서, 지르코늄(Zr)+타이타늄(Ti)의 총 함량은 0.5% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.3% 이하일 수 있다.

본 발명의 용접재는, 상술한 조성 이외에 나머지 구리(Cu) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이러한 불순물들은 통상의 철강제조분야의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.

이하에서는, 본 발명의 용접재 제조방법에 대해 자세히 설명한다.

본 발명의 일 측면에 따르는 용접재는 코어 형성, 외피 형성, 및 인발하여 제조될 수 있다.

코어 형성 단계

본 발명에서는 Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 코어를 선재 형태로 형성할 수 있다.

본 발명에서 바람직하게 BCuP 계열 합금을 이용하여 상기 코어를 형성할 수 있다. 상기 합금을 선재 형태로 제조할 수 있으며, 상기 선재를 활용하여 링 형상이나, 봉 형태로도 제조 가능하다. 본 발명에서는 선재의 제조방법을 특별히 한정하지 않으며, 통상의 선재 제조방법으로 코어를 제조할 수 있다. 코어 형성 시, 그 직경은 특별히 한정하지 않으나, 0.6~2.4mm 직경의 용접재를 제조하기 위하여 적절한 크기일 수 있다.

외피 형성 단계

상기 코어 표면에 Al계 합금으로 이루어지는 외피를 형성할 수 있다.

본 발명에서는 STS에 대하여 젖음성을 확보하기 위하여 Al계 합금을 사용하며, 더욱 바람직하게는 코어에 사용되는 합금과 융점이 유사한 Al계 합금을 사용할 수 있다. 여기서, 외피의 합금조성은 상술한 용접재의 합금조성을 만족하도록 하는 범위인 것이 바람직하다.

Al계 합금은 Cu계 합금인 코어에 비해 밀도가 대략 3.13배 정도 낮게 나타난다. 이를 환산하면, 외피의 두께(도금층 및 분말 코팅 두께)는 코어의 반지름에 0.136~0.348배의 범위에서 제조되는 것이 바람직하다. 이를 중량비로 환산하면 용접재 중 Al의 총 함량은 약 4~15%일 수 있다. 도 2는 코어의 반지름에 대한 외피의 두께를 그림으로 나타낸 것이다.

외피 형성 방법은 특별히 한정하지 않으며, 외피를 감싸거나, 도금, 분말 코팅 등을 이용하여 코어 표면에 형성시킬 수 있다. 본 발명에서 도금, 분말 코팅 등은 통상의 방법을 이용할 수 있다. 특히, 코어 와이어에 외피를 감싸는 경우, 코어에 Al 및 Al 합금의 박판을 감싼 후 목표하는 두께로 인발을 통해 제조할 수 있다. 도금의 경우 전해 및 용융 도금 두 가지 모두 사용할 수 있으며, 분말 코팅의 경우 합금 분말 혹은 브레이징 플럭스를 혼합한 후 바인더를 추가하여 일정한 두께의 선경으로 제조하고, 이후 건조를 통해 외피의 성분이 탈락되지 않도록 처리할 수 있다. 플럭스를 혼합할 경우, 용접 시, 별도의 플럭스를 사용하지 않고도 브레이징 특성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 플럭스의 총량은 중량%로, 2% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.

인발 단계

상기 외피가 형성된 코어를 직경 0.6~2.4mm가 되도록 인발할 수 있다.

상기 코어에 외피를 감싸거나, 도금 또는 코팅한 후 0.6~2.4mm 직경의 선재 형태로 인발하여 제조할 수 있다. 본 발명에서는 인발 공정 또한, 특별히 한정하지 않으며, 통상의 방법으로 인발하여 용접재를 제조할 수 있다.

상기와 같이 제조된 용접재는 STS/STS, STS/Cu 브레이징 시에 젖음성이 우수하며, 동시에 내식성 특성을 확보할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다.

(실시예)

하기 표 1의 합금조성을 가지는 시편에 대하여 Cu/STS 브레이징을 실시하였다. 하기 표 1의 시편번호 1 내지 4는 각각 기존의 BCuP 계열 중 BCuP-2, BCuP-3, BCuP-5, BCuP-6이며, 본 발명의 외피를 형성하지 않은 예시이다. 또한, 시편번호 5 내지 7은 종래의 BCuP-2 및 BCuP-3에 하기 표 1의 조성을 갖는 외피를 적용한 예시로, Al의 함량이 본 발명의 조건을 만족하지 못한 예시를 나타낸 것이다. 시편들은 통상의 조건을 이용하여 브레이징을 실시하였으며, 두 모재(Cu/STS)를 결합한 후 Cu측을 750~900℃로 가열하여, 하기의 용접재를 용융 및 응고시켜 두 모재를 브레이징 하였으며, 조건들은 모두 동일하게 적용하였다.

시편번호	합금조성 (중량%)							접합특성	구분
시편번호	Cu	P	Ag	Al	Si	Mg	Zr+Ti	접합특성	구분
1	92.8	7.2	0	0	0	0	0	X(미접합)	비교예 1
2	89	6	5	0	0	0	0	X(미접합)	비교예 2
3	80	5	15	0	0	0	0	X(미접합)	비교예 3
4	91	7	2	0	0	0	0	X(미접합)	비교예 4
5	90	7	0	3	0	0	0	X(미접합)	비교예 5
6	77.5	5	14.5	3	0	0	0	X(미접합)	비교예 6
7	65.3	4	12.2	18.5	0	0	0	X(강도미달)	비교예 7
8	88.2	6.8	0	5.0	0	0	0	O	발명예 1
9	88.6	6.8	0	4.6	0	0	0	O	발명예 2
10	88.2	6.8	0	4.3	0.6	0.1	0	O	발명예 3
11	88.2	6.8	0	4.8	0	0.2	0	O	발명예 4
12	88.2	6.8	0	4.6	0	0.2	0.2	O	발명예 5
13	68.0	4.3	12.8	14.9	0	0	0	O	발명예 6
14	69.0	4.3	12.8	13.9	0	0	0	O	발명예 7
15	68.1	4.3	12.8	12.8	1.8	0.2	0	O	발명예 8
16	68.0	4.3	12.8	14.2	0	0.7	0	O	발명예 9
17	68.2	4.3	12.8	13.7	0	0.7	0.3	O	발명예 10

본 발명에서 제안한 용접재 형상 및 합금조성을 만족하는 발명예 1 내지 10은 표 1에 나타낸 바와 같이, STS에 젖는 현상을 확인할 수 있었으며, 접합이 가능하였다.

한편, Al이 포함되는 외피가 형성되지 않은 비교예 1 내지 4의 경우 STS에 젖지 않았으며 접합이 부족하였다.

비교예 5 내지 6의 경우 용접재가 코어와 외피로 구성되었으나, Al 함량이 본 발명에서 제안하는 범위를 만족하지 못하여 접합이 부족하였으며, 비교예 7의 경우 Al이 과다하여 접합부에 강도에 취약한 상들이 형성되어 접합부의 특성이 열위하였다. 이로 인해, 브레이징의 건전성 평가시험인 십자 절개 비틀림 테스트 시, 모재에서의 파단이 아닌 접합계면에서 파단이 발생하였다.

이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims

Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 합금으로 이루어지는 코어; 및
상기 코어 표면에 구비된 Al계 합금으로 이루어지는 외피를 포함하고,
상기 코어 및 외피를 포함하는 용접재는 중량%로, P: 4~7.5%, Al: 4~17%, Ag: 13% 이하, Si: 0.2% 이하, Mg: 1% 이하, Zr+Ti: 0.5% 이하, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함하는 용접재.
제1항에 있어서,
상기 코어는 BCuP계 합금으로 이루어지는 용접재.
제1항에 있어서,
상기 외피는 Si, Ti, Mg 및 Zr 중 1종 이상을 더 포함하는 용접재.
삭제
제1항에 있어서,
상기 용접재의 직경은 0.6~2.4mm인 용접재.
Cu 및 P를 포함하고, Ag를 선택적으로 더 포함하는 코어를 선재 형태로 형성하는 단계;
상기 코어 표면에 Al계 합금으로 이루어지는 외피를 형성하는 단계; 및
상기 외피가 형성된 코어를 인발하는 단계를 포함하고,
상기 코어 및 외피를 포함하는 용접재는 중량%로, P: 4~7.5%, Al: 4~17%, Ag: 13% 이하, Si: 0.2% 이하, Mg: 1% 이하, Zr+Ti: 0.5% 이하, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함하는 용접재 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 코어는 BCuP계 합금으로 이루어지는 용접재 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 외피는 Si, Ti, Mg 및 Zr 중 1종 이상을 더 포함하는 용접재 제조방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 외피 형성 단계 시, 외피를 코어에 감싸는 방법, 도금 및 분말 코팅 방법을 이용하는 용접재 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 분말 코팅의 경우, 외피의 합금 분말에 플럭스를 더 혼합하는 용접재 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 인발 단계 시, 용접재의 직경은 0.6~2.4mm가 되도록 하는 용접재 제조방법.