충전재 금속

충전재 금속 (Filler metal) 은 용접, 브레이징, 납땜 등의 접합 공정에서 모재(母材) 사이에 추가되어 접합부를 형성하는 데 사용되는 금속 재료를 의미한다. 모재 자체를 녹여 접합하는 자융 용접(autogenous welding)과는 달리, 충전재 금속은 별도로 첨가되어 접합부에 필요한 금속을 공급하는 역할을 한다. 충전재 금속은 접합부의 강도, 내식성, 내열성 등 요구되는 특성에 따라 다양한 종류가 사용된다.

개요

충전재 금속은 단순히 두 금속을 이어주는 역할 뿐만 아니라, 접합부의 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 올바른 충전재 금속의 선택은 접합부의 건전성을 확보하고, 수명을 연장하는 데 필수적이다. 충전재 금속은 일반적으로 와이어, 로드, 전극 등의 형태로 제공되며, 적용되는 접합 공정에 따라 적절한 형태를 선택해야 한다.

종류

충전재 금속은 모재의 재질, 접합 방법, 사용 환경 등에 따라 다양한 종류가 존재한다. 주요 충전재 금속의 종류는 다음과 같다.

• 강철용 충전재 금속: 탄소강, 합금강, 스테인리스강 등 다양한 종류의 강철을 접합하는 데 사용된다. 탄소 함량, 합금 원소 함량에 따라 다양한 종류가 있으며, 용접 방법에 따라 적합한 제품을 선택해야 한다.
• 알루미늄용 충전재 금속: 알루미늄 및 알루미늄 합금을 접합하는 데 사용된다. 알루미늄 합금의 종류에 따라 적합한 충전재 금속을 선택해야 하며, 부식 방지 및 강도 향상을 위한 합금 원소가 첨가될 수 있다.
• 구리용 충전재 금속: 구리 및 구리 합금을 접합하는 데 사용된다. 높은 전기 전도도와 열전도도를 요구하는 접합부에 주로 사용된다.
• 니켈용 충전재 금속: 니켈 및 니켈 합금을 접합하는 데 사용된다. 고온 환경이나 부식 환경에 사용되는 접합부에 주로 사용된다.
• 티타늄용 충전재 금속: 티타늄 및 티타늄 합금을 접합하는 데 사용된다. 높은 강도 대비 무게 비를 가지는 티타늄 합금의 특성을 유지하기 위해 사용된다.

선택 시 고려 사항

충전재 금속을 선택할 때에는 다음과 같은 사항들을 고려해야 한다.

• 모재의 재질: 충전재 금속은 모재와 유사한 화학적 조성을 가지는 것이 일반적이다. 모재와 충전재 금속의 화학적 조성이 다를 경우, 접합부에 문제가 발생할 수 있다.
• 접합 방법: 용접, 브레이징, 납땜 등 접합 방법에 따라 적합한 충전재 금속을 선택해야 한다. 각 접합 방법은 요구되는 용융점, 접합 강도 등이 다르기 때문이다.
• 사용 환경: 접합부가 사용될 환경을 고려하여 충전재 금속을 선택해야 한다. 고온 환경, 부식 환경 등 특수한 환경에서는 그에 적합한 내열성, 내식성을 가진 충전재 금속을 사용해야 한다.
• 접합부의 요구 특성: 접합부의 강도, 연성, 내충격성 등 요구되는 특성에 따라 충전재 금속을 선택해야 한다.

주의 사항

충전재 금속을 사용할 때에는 제조사의 지침을 준수해야 한다. 잘못된 충전재 금속의 사용은 접합부의 결함을 유발할 수 있으며, 안전 사고로 이어질 수 있다. 또한, 충전재 금속은 습기에 민감하므로, 건조한 곳에 보관해야 한다.