현재 KS에 규정되어 있는 납재땜납 등의 종류가 있지만 이들 납재를 용융점에 의해 표시해 보면 에는 [표 2 ]에서 보는바와 같이 황동땜납, 인동땜납, 금땜납, 니켈[ 그림 5 ]에서와 같이 적지 않은 차이가 있다. 이중 은납, 인동납, 금납 및 Palladium납을 귀금속 납이라고도 부르지만 어떠한 종류의 산업분야에도 꼭 필요하다.
[표 2] 납재의 종류
K S 번 호
명 칭
K S D 8049 K S D 8049 K S D 8049 K S D 8049 K S D 8049
황 동 땜 납 인 동 땜 납 금 땜 납 은 땜 납 니 켈 땜 납
납재의 사용에는, 모재와의 관계, Brazing방법, 사용조건과의 관계 등을 충분히 숙지해 선택하는 등 그 특징을 살린 효과적인 이용이 요망된다. 납재의 종류에는 귀금속 납재도 많지만 특히, 각각의 합금조성면에서 보면 그 수는 수십종이 되며 이들 납재에는 그 사용면, 특성면에서 각각의 특징이 있고 그의 적절한 사용이 바람직하다.
3-1. 은납재
은을 주성분으로 하는 경납재를 은납재라 부르며 KS, JIS, AWS규격에서는 Bag-O로 표시되고 있지만 그 외에 저온납재, 특수 용도의 은납재 등의 많은 종류가 있다. 따라서 여러 공업부분에서 가내 공업적인 것까지 이것들의 광범위한 이용을 검토 해보면 그 사용목적에 적합한 납재의 선정 방법이 중요하다. 이것들의 은납재는 다른 경납재와 비교하면 납재의 융점, 강도, 사용하기 쉬운 정도 및 상대 모재면에서 보아도 가장 좋은 성질을 가지고 있기 때문에 그 사용실적도 가장 많다
[표 3] KS 규격의 은납재
종류
화 학 성 분 (%)
참 고 치
Ag
Cu
Zn
Cd
Ni
Sn
Li
Pb+Fe
고상선 온도
액상선 온도
땜온도
A
BAg-1
44-46
14-16
14-18
23-25
-
-
-
0.15 이하
약 605
약 620
620- 760
B
BAg-1A
49-51
14.5- 16.5
14.5- 18.5
17-19
-
-
-
0.15 이하
약 625
약 635
635- 760
C
BAg-2
34-36
25-27
19-23
17-19
-
-
-
0.15 이하
약 605
약 700
700- 845
D
BAg-3
49-51
14.5- 16.5
13.5- 17.5
15-17
2.5- 3.5
-
-
0.15 이하
약 630
약 690
690- 815
E
BAg-4
39-41
29-31
26-30
-
1.5- 2.5
-
-
0.15 이하
약 670
약 780
780- 900
F
BAg-5
44-46
29-31
23-27
-
-
-
-
0.15 이하
약 675
약 745
745- 845
G
BAg-6
49-51
33-35
14-18
-
-
-
-
0.15 이하
약 690
약 775
775- 870
H
BAg-7
55-57
21-23
15-19
-
-
4.5- 5.5
-
0.15 이하
약 620
약 650
650- 760
I
BAg-8
71-73
27-29
-
-
-
-
-
0.15 이하
약 780
약 780
780- 900
J
BAg-8A
71-73
나머지
-
-
-
-
0.15 -0.3
0.15 이하
약 770
약 770
770- 870
주) 참고치는 규격의 일부가 아님.
3-2. 인동납재
종류
조성(%)
고상선 온도 액상선 온도 Brazing 온도
특 징
BCUP-1 *
P 5.1 나머지 Cu
710 925 790-930
저항 Brazing에 적당하지만 Furnace Brazing에도 적합하다. 또 BCUP-2보다 연성은 있지만 Brazing 온도와 유동성은 뒤진다. Joint Clearance는 0.05-0.12mm가 적당하다.
BCUP-2 *
P 7.1 나머지 Cu
710 795 735-845
이 납재는 유동성이 특히 좋고 좁은 Joint Clearance에도 잘 흘러 들어간다. Joint Clearance는 0.02-0.08mm가 적당하다.
BCUP-3
P 6.2 Ag 5. 나머지 Cu
645 815 720-815
이 납재는 유동성이 좋아 좁은 Joint Clearance를 확보하기 어려운 경우에도 좋다. Joint Clearance는 0.05-0.12mm가 적당하다.
BCUP-4 *
P 7.2 Ag 6. 나머지 Cu
642 720 690-790
이 납재는 유동성이 특히 좋다. Joint Clearance가 좁아도 잘 흐른다. Joint Clearance는 0.02-0.08mm에서 가장 좋은 결과가 얻어진다.
BCUP-5 *
P 5-Ag 15 나머지 Cu
645 800 705-815
이 납재는 Joint가 밀착되기 어려운 장소에 사용되며 Joint Clearance는 0.08-0.13mm가 적당하다.
BCUP-5 *
P 5-Ag 15 나머지 Cu
645 800 705-815
이 납재는 BCuP-2와 BCuP-3의 특성 일부를 합한 것 같은 성질이 있어 최저 Brazing 온도(730 °C정도)에서도 Clearance를 채우며 최고 Brazing 온도(815 °C정도)에서도 납재의 유동성이 우수하다. Joint Clearance는 0.03-0.13mm가 적당하다.
* 표는 KSD 8050의 규격과 동일.
3-2-2. 인동납의 상태도 동과 인의 2원 상태도는 [ 그림 6 ]에서 보는바와 같지만 납재로서 생각할 수 있는 범위는 인의 중량비 4%부터 공정의 8.38% 사이에 있다. 실재로 고상선과 액산성의 폭은 공정점에 따라 적게 되고 유동성은 좋지만 이것에 반비례해서 그의 가공성과 도전율은 저하 한다. 그래서 옛날 공정조성의 인( P ) 8.38%의 것은 납재로써 만들어 지지 않는다. BCuP - 1, BCup - 2는 2원합금의 대표적인 납재이다. 이것들 동, 인의 2원합금은 비교적 경도가 높고 신율이 적다. 따라서 극세선, 박판의 제작이 곤란하다.
3-3. 납재 선정에 필요한 특성
3-3-1. 융점 Brazing 작업에서 가장 중요한 선택 항목이다. 납재의 종류에 따라 다르기 때문에 모재의 열영향, 가열조건, 작업방법 등을 고려해서 선정한다.
3-3-2. 용융온도 범위 납재의 종류에 따라 다르기 때문에 액상온도와 고상온도의 차를 참고로 선정한다. 가열조건, 작업방법에 적합한 온도범위의 납재를 선정할 필요가 있다.
3-3-3. 유동성 작업면에서 큰 특성이 있다. 젖음성(Wetting), 퍼짐성과 관련이 있지만 납재의 종류외에 모재의 종류, 표면 현황, Brazing온도 이음의 형상(특히 Joint claerance) flux 종류 등에 관계된다.
3-3-4. 강 도 Brazing joint의 특성으로서 중요한 항목이지만, 납의 결점이 없고, 이음의 형상, 브레이징 조건, 사용환경 등에 의해서도 좌우된다. 따라서, 납재의 선정에는 종합적인 견해로 선정해야 한다. 강도에는 인장강도, 전단강도 등이 있다.
3-3-5. 증기압 작업방법과 사용조건, 환경에 관련되는 특성이다. 즉, 은납 성분의 Cadmium, 아연 등은 증발하기 쉽기 때문에 진공Brazing작업, 전자관, 진공기기 등의 Brazing의 경우는 이 특성을 중시하지 않으면 안 된다. 은납에서는 BAg-8이 진공 용융재이고 금납에서는 금이 바람직하다.
3-3-6. 내식성 Brazing Joint의 부식은 납재 자체보다도 모재와 함께 혹은 Flux의 잔량 및 사용환경 등부식성 물질과의 공존조건에 의해서 일어날 가능성이 많다. 따라서 납재의 선정 외에 부식의 원인을 제거해야 한다. 일반적인 은납접 이음은 내식성이 좋다.
3-3-7. Coloratiom 주로 장식품의 Brazing에서 고려해야 할 특성이다. 모재의 색조와 대비해서 선정된다.
3-3-8. 경제성 은납접의 경우 주성분으로 은의 량이 적은 납재를 선정하는 쪽이 경제적인 것으로 보이지만 작업조건과 Brazing 특성 등을 생각하면 결코 그렇지만은 않다. 예를 들면, 은의 량이 많은 것은 Joint의 Clearance가 좁아도 좋다는 Date도 있어 종합적인 견해로 경제성을 평가하지 않으면 안 된다.
