BAG 은납 브레이징 합금 Silver Brazing Alloys

은납(BAG, Silver Brazing Alloy)

은납(Silver Brazing Alloy)은 모재(Base Metal) 의 용융점 이하에서 용가재(Filler Metal)를 모세관 작용(Capillary Action)으로 확산시켜 금속 결합을 형성하는 브레이징(Brazing) 공정의 핵심 재료입니다.

특히 BAG 은납 시리즈(BAg Series) 는 은(Ag)을 주성분으로 하며,
구리, 황동, 스테인리스, 니켈 합금 등 이종 금속 간의 고기밀 접합에 가장 널리 사용됩니다.

또한 BAG 은납(Brazing Alloy Group) 은 은(Ag)을 주성분으로 하는 고성능 합금군으로,

HVAC(냉난방), 항공우주, 전기 커넥터, 자동차 열교환기 등 다양한 산업에서 사용됩니다.

주요 산업 적용:

  • HVAC (냉난방기, 냉동기)

  • 항공/터빈 부품

  • 의료·식품 장비

  • 전기·전자 커넥터

  • 정밀공구 및 금형

은납의 기본 특성

(General Characteristics of BAG Alloys)

항목설명
주조성 (Base Composition)Ag–Cu–Zn 3원계 (필요 시 Cd, Sn, Ni, Mn, In 첨가)
용융 온도 (Melting Range)약 600~850°C
전단 강도 (Shear Strength)200~450 MPa
전도율 (Electrical Conductivity)은 함량 비례, 최대 95% IACS 수준
젖음성 (Wettability)Sn, In 첨가 시 대폭 향상
열전도율 (Thermal Conductivity)200~300 W/m·K
적용 공정 (Process)토치 브레이징, 인덕션, 퍼니스, 레이저 브레이징 등

BAg

(Overview of AWS BAg Standards – A5.8M/A5.8)

규격명주요 조성 (wt%)Solidus (°C)Liquidus (°C)특징주요 용도
BAg-1Ag35 / Cu26 / Zn21 / Cd18607618저융점, 유동성 우수구리관, 냉난방기
BAg-2Ag50 / Cu22 / Zn23 / Cd5607702중온형, 충격 저항 우수공구, 항공 부품
BAg-5Ag45 / Cu30 / Zn25630690Cd-Free, 젖음성 우수전기·전자기기
BAg-7Ag56 / Cu22 / Zn17 / Sn5618645Cd-Free, 저융점 정밀형의료·식품기기
BAg-13AAg34 / Cu36 / Zn27 / Ni3715850고온 안정성, Ni 첨가형항공·터빈 부품

HS / H 시리즈 (상용 브랜드 코드) 및 AWS 대응 비교표

(Industrial Extended Grades – HS and H Series vs AWS Standards)

합금명 (Alloy Name)주요 조성 (wt%)주요 첨가 원소Solidus (°C)Liquidus (°C)특징 (Characteristics)대응 AWS 규격명
HS-75Ag75 / Cu20 / Zn5–732774최고 은함량, 전도율 95%, Eutectic형BAg-8
HS-70Ag70 / Cu20 / Zn10–725750전기용 표준형BAg-24
HS-60Ag60 / Cu23 / Zn17–673693Cd-Free, 정밀 전자용BAg-36
HS-50Ag50 / Cu20 / Zn15 / Cd10Ni2, Mn3637717Cd 포함, 공구용BAg-2
HS-49Ag49 / Cu16 / Zn23Ni4.5, Mn7.5685705내식성 강화형BAg-24 변형형
HS-48Ag48 / Cu28 / Zn19Sn5625680Cd-Free 대체형BAg-5
HS-40~45Ag40~45 / Cu25~30 / Zn20~25Ni, In635~665685~715산업용 표준BAg-22
HS-35 이하Ag35 / Cu32 / Zn33–696758저은형, 경제형BAg-20
H-40 / H-40AAg40 / Cu19 / Zn21 / Cd20 / Ni2Ni595~605620~630경제형, 일반 구리 접합용BAg-1 또는 BAg-2
H-34~35 계열Ag34~35 / Cu22~32 / Zn24~33 / Cd19.5–610~696650~758고온 내식형BAg-2
H-30~32 계열Ag30~31.5 / Cu27~38 / Zn15~27 / Sn1~In1.2Sn, In627~690754~760저융점화, 정밀형BAg-22
H-27~29 계열Ag27~29 / Cu28~43 / Zn20~34Sn1600~740675~787산업 일반형BAg-20
H-25 계열Ag25 / Cu35 / Zn27 / Cd13–610745경제형, 대량생산용BAg-1

열적 특성 그래프 해석

          최저 용융 온도: BAg-1 (605–620°C)

  • 최고 용융 온도: BAg-13A (715–850°C)

  • 평균 브레이징 온도 범위: 700~820°C

Brazing Range (ΔT):

  • BAg-7 → ΔT = 27°C → 정밀 제어에 유리 (Precision Brazing)

  • BAg-3, BAg-6 → ΔT ≥ 100°C → 다단계 Step Brazing 가능

이 수치는 생산 공정 최적화 시 냉각 속도 제어, 플럭스 선택, 필렛 형상 안정성에 직접적인 영향을 줍니다.

산업별 적용

(Industrial Applications by Sector)

산업 분야적용 합금주요 특징
HVAC / 냉난방기BAg-5, BAg-7구리관 브레이징, 낮은 용융점, 기밀성 우수
항공 / 터빈 부품BAg-3, BAg-13A고온 안정성, Ni 첨가형, 크리프 저항 우수
의료 / 식품기기BAg-7, BAg-24Cd-Free, NSF 규격 적합
전기 / 전자기기HS-45, HS-60고전도, 미세갭(0.05~0.1mm) 접합
자동차 열교환기BAg-18, BAg-5우수한 충진성, 기포 최소화
정밀공구 / 금형HS-49, H-32In, Ni 첨가로 젖음성 및 접합강도 향상

BAG 은납은 100년 이상의 산업적 진화를 거치며,

Cd-Free, Low-Ag, High-Performance Alloy 방향으로 지속 발전하고 있습니다.

 

  1. 환경 규제 대응:

    • 카드뮴 완전 대체 → Sn, In, Bi 기반 무독성 합금

  2. 비용 절감:

    • Low-Ag (Ag 15~30 wt%) 고성능 대체 합금

  3. 젖음성 향상:

    • 희토류 원소 (La, Er 등) 첨가를 통한 표면 장력 개선

  4. 고엔트로피 브레이징 (HEA Brazing):

    • 다원계 합금 기반으로 내열성·점착력 강화

BAG 은납은 앞으로도 정밀 기계, 열교환기, 항공, 의료 산업의 핵심 재료로 남을 것이며,
표준화된 데이터 기반 합금 선택이 품질과 생산성 향상의 관건이 될 것입니다.


추가 정보

검색엔진용 요약

은납(BAg) 브레이징 합금 비교는 동일한 은(Silver) 기반 필러메탈이라도 AWS 분류, 용융 범위(고상선/액상선), 젖음성, 간극 충진성, 취성/확산 거동이 달라 적용성이 크게 달라질 수 있음을 전제로 합니다. HS 시리즈와 H 시리즈는 조성 설계와 목적이 다르므로 “은 함량”만으로 선택하기보다, 접합 대상(구리·황동·스테인리스), 공정(토치·유도가열), 목표 결함(기공·균열·과열)을 기준으로 정리하는 것이 실무에 가깝습니다. 표준 명칭(BAg 계열)과 상용 코드(HS/H)를 함께 매핑하면 사양서, 시험성적서, 납품 문서에서 혼선을 줄이는 데 도움이 됩니다.

핵심 포인트

  • BAg는 AWS(A5.8) 분류 체계로, 조성뿐 아니라 용융 범위와 적용 관점에서 비교 기준이 됩니다.
  • HS/H 시리즈는 상용 코드인 경우가 많아, 도면에는 AWS 분류 또는 조성 범위를 병기하는 방식이 혼선을 줄입니다.
  • 용융 범위가 좁으면 빠른 유동과 공정 창이 장점이 될 수 있으나, 온도 편차가 크면 과열 리스크가 늘 수 있습니다.
  • 용융 범위가 넓으면 간극 충진과 작업성이 유리할 수 있으나, 과도한 확산·취성상 형성 가능성을 함께 검토합니다.
  • 간극(조인트 클리어런스)은 젖음과 모세관 유동을 좌우하며, 합금 선택과 동일한 중요도로 관리됩니다.
  • 플럭스 선택은 젖음성, 산화막 제거, 잔류물 관리에 영향을 주며, 모재(스테인리스 등)에 따라 적합성이 달라집니다.
  • 카드뮴(Cd) 계열은 규제/안전 요구가 얽히는 영역이므로, 고객 규격과 물질 규제를 함께 확인합니다.
  • 최종 품질은 필러메탈뿐 아니라 가열 속도, 유지 시간, 냉각 조건, 세정/후처리까지 포함한 공정 패키지로 결정됩니다.

FAQ

Q1. BAg는 무엇을 의미하며, 왜 AWS 분류를 함께 봐야 하나요?

BAg는 은 기반 브레이징 필러메탈을 나타내는 AWS 분류 체계에서 사용되는 표기입니다. 상용 코드(HS/H)만으로는 조성 범위와 용융 특성이 불명확해질 수 있어, AWS 분류나 조성 범위를 함께 확인하면 사양 정합성을 높이는 데 도움이 됩니다.

Q2. HS 시리즈와 H 시리즈는 무엇이 다른가요?

HS/H는 일반적으로 제조사 또는 시장에서 쓰는 상용 명칭으로, 동일한 “은납”이라도 조성 설계 목표와 용융 범위가 다를 수 있습니다. 실무에서는 HS/H 코드를 AWS BAg 분류 또는 조성(Ag-Cu-Zn-Sn-Ni 등)로 역매핑하여 비교하는 방식이 혼선 감소에 유리합니다.

Q3. 은 함량이 높으면 무조건 성능이 좋아지나요?

은 함량은 유동성, 젖음성, 전기·열 전도 특성에 영향을 줄 수 있지만, 강도와 신뢰성은 용융 범위, 간극, 확산/취성상 형성, 모재 조합에 의해 크게 달라집니다. 따라서 “은 함량”은 비교 요소 중 하나이며, 공정 조건과 결합하여 판단하는 편이 실무에 가깝습니다.

Q4. 고상선/액상선(용융 범위)은 어떤 의미가 있나요?

고상선은 녹기 시작하는 온도, 액상선은 완전히 액화되는 온도를 의미하며, 두 값의 차이가 용융 범위입니다. 용융 범위는 작업 온도 창, 유동성, 과열 민감도, 간극 충진성에 영향을 주므로 합금 비교의 핵심 기준이 됩니다.

Q5. “간극이 중요하다”는 말은 무엇을 뜻하나요?

브레이징은 모세관 작용으로 필러가 간극으로 흘러들어가 접합을 형성하는 구조입니다. 간극이 너무 크거나 너무 작으면 유동이 불안정해지고 기공, 미충진, 강도 저하로 이어질 수 있어, 합금 선택과 함께 간극 관리가 중요합니다.

Q6. 스테인리스 접합에서 은납 선택이 까다로운 이유는 무엇인가요?

스테인리스는 산화막이 안정적이라 젖음성이 떨어질 수 있어, 플럭스 선택과 표면 전처리, 가열 프로파일이 결과에 큰 영향을 줍니다. 또한 합금 조성과 확산 거동에 따라 취성상 형성 가능성이 달라질 수 있어, 시험 기반으로 조합을 좁히는 방식이 흔합니다.

Q7. Cd(카드뮴) 포함/미포함 합금은 어떻게 구분하나요?

일부 은납은 용융 온도 저하와 유동성 개선을 위해 Cd가 포함된 계열이 존재하지만, 규제와 작업 안전 요구가 함께 따라옵니다. 적용 산업과 고객 규격에 따라 Cd-free 지정이 있는 경우가 있어, 구매·납품 단계에서 물질 규제 문서와 함께 확인하는 편이 안전합니다.

Q8. 브레이징 후 세정(플럭스 제거)은 왜 중요한가요?

플럭스 잔류물은 부식 기점이 되거나 절연 신뢰성에 영향을 줄 수 있어, 세정이 품질의 일부로 관리되는 경우가 많습니다. 특히 전기 부품이나 후속 도금/코팅 공정이 있는 경우에는 잔류물 관리가 접착/도금 불량과 연결될 수 있습니다.

Q9. 유도가열(인덕션)과 토치 브레이징에서 합금 선택이 달라질 수 있나요?

유도가열은 가열 속도와 국부 가열 특성이 달라, 용융 범위와 유동 타이밍이 품질에 더 민감하게 작동할 수 있습니다. 토치는 작업자 변수가 커질 수 있어 작업 온도 창이 넓은 합금이 유리하게 작동하는 경우가 있으며, 실제 공정 조건에 맞춰 선택하는 방식이 흔합니다.

관련 주제 확장

1) AWS BAg 분류와 상용 코드(HS/H) 매핑이 필요한 이유

현장에서는 HS/H 같은 상용 명칭이 먼저 유통되는 경우가 많지만, 도면·규격서·시험성적서에서는 AWS 분류나 조성 범위를 요구하는 흐름이 흔합니다. 동일 명칭이라도 공급사별 조성 범위가 달라질 수 있어, 매핑 테이블을 만들어 관리하면 사양 불일치 리스크를 줄이는 데 도움이 됩니다. 특히 복수 협력사 소싱이나 대체재 승인(Alternate) 과정에서는 분류 체계가 공통 언어가 됩니다.

2) 용융 범위가 품질 결함(기공·미충진·과열)에 미치는 영향

용융 범위가 좁으면 목표 온도에서 빠르게 젖고 흐를 수 있지만, 온도 편차가 큰 환경에서는 과열과 산화가 쉽게 증가할 수 있습니다. 용융 범위가 넓으면 간극 충진에 유리한 조건이 생길 수 있으나, 과도한 유지 시간은 확산과 취성상 형성 가능성을 높일 수 있습니다. 따라서 합금 비교는 용융 범위만이 아니라 공정 창(가열 속도, 유지 시간, 냉각)을 함께 보는 편이 실무적입니다.

3) 간극(클리어런스)과 모세관 유동을 기준으로 합금을 고르는 방법

브레이징 강도는 필러의 “양”보다 “접합면의 젖음과 균일한 충진”에 의해 좌우되는 경우가 많습니다. 간극이 일정하지 않으면 국부 과열, 잔류 플럭스, 미충진이 동시에 발생할 수 있어, 가공 공차와 조립 지그 품질이 결과를 결정합니다. 합금은 목표 간극 범위에서 안정적으로 흐르는 조합을 찾는 방식으로 접근하는 것이 일반적입니다.

4) 후처리(세정·검사·표면처리)까지 포함한 신뢰성 관점

브레이징은 접합만 끝내는 공정이 아니라, 플럭스 제거와 표면 상태 복원이 뒤따라야 장기 부식 리스크를 낮출 수 있습니다. 누설 검사, 단면 검사, 인장/전단 시험 등 품질 검증 항목은 적용 산업과 안전 요구에 따라 달라질 수 있습니다. 전기 부품의 경우 후속 도금/코팅과의 호환성을 고려해 잔류물과 표면 활성도를 관리하는 흐름이 흔합니다.

내부 링크

브레이징 적용 시 공정 선택(유도가열 포함)과 후처리 품질 기준을 함께 정리하려면 고주파 유도 브레이징 가이드의 공정 최적화 항목과 연결해 이해하는 방식이 도움이 됩니다. 접합 이후 검사와 문서화 관점은 품질방침의 검사·추적성 항목과 함께 보면 흐름이 명확해집니다.

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