لحیم‌کاری از کهن‌ترین فرایندهای اتصال فلزات و مواد است که جنبه‌های علمی و فنی آن همواره مورد توجه متخصصین متالورژی و علم مواد بوده است.

بطور کلی فرایند لحیم‌کاری به دو بخش لحیم‌کاری نرم و لحیم‌کاری سخت تقسیم می­ شود که وجه تمایز آن‌ ها در دمای ذوب آلیاژ پرکننده می­باشد، بدین صورت که اگر دمای کاری کمتر از ^◦C 450 باشد، فرایند لحیم‌کاری نرم و اگر بیشتر از ^◦C 450 باشد، فرایند لحیم‌کاری سخت نام‌گذاری می­ شود.

امروزه در صنایع مختلف مانند صنایع خودرو و نظامی نیاز به مواد با استحکام بالا و روش تولید آسان و ارزان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می­باشد. همچنین با توجه به تحقیقات صورت گرفته در طی سال­های گذشته مشخص گردیده که آلومینیوم پتانسیل قابل توجهی برای کاربرد عملی در صنایع گوناگون را دارد و به دلیل مزایای آن نسبت به فولاد، وزن سبک (یک سوم فولاد)، خاصیت انعطاف‌پذیری بیشتر و نقطه ذوب کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این‌رو تلاش‌های زیادی در توسعه خواص آلومینیوم انجام گرفته است.

در این تحقیق، پودر آلومینیوم- سیلیسیوم به روش آلیاژسازی مکانیکی در زمان­های 5، 15، 30، 45 و 60 ساعت تهیه شد. زمان کار با حرکت معکوس به مدت 1 ساعت و 30 دقیقه زمان استراحت به منظور کاهش دمای محفظه­ها در نظر گرفته شد [5-7].

فصل دوم: مروری بر منابع

1-2- معرفی سیستم آلومینیوم- سیلیسیوم

مدت بسیاری است که آلومینیوم و آلیاژهای آن توجه زیادی را به خود جلب کرده است. آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص عالی مانند نسبت استحکام به وزن بالا و استحکام مناسب در صنایع مختلف مانند صنایع هوافضا و خودروسازی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این امر به دلایل مزایایی است که آلومینیوم و آلیاژهای آن در مقایسه با فلزات دیگر دارند. این مزایا عبارتند از:

1- دانسیته پایین در حدود  7/2

2- قیمت ارزان نسبت به دیگر فلزات سبک مانند منیزیم و تیتانیوم

3- مقاومت به خوردگی مناسب

4- شکل پذیری مناسب

 در صنایع هوافضا، ساختارهای ترکیبی از تیتانیوم و آلیاژهای آلومینیومی در مقایسه با مواد معمولی دارای مزایای بسیاری است. بیش از 100 فلز پرکننده در لحیم‌کاری سخت توسعه یافته و در طول 50 سال گذشته برای اتصال آلیاژهای تیتانیوم در موشک‌های سبک وزن و صنایع هوافضا مورد آزمایش قرار گرفته است. هدف اصلی از این تلاش‌ها رسیدن به استحکام و مقاومت به خوردگی بالا و بهبود آن در لحیم‌کاری سخت قطعات است. علارغم اینکه تعداد زیادی از پرکننده‌ها مورد آزمایش قرار گرفته‌اند، ولی تنها تعداد کمی از آن­ها برای تولید در صنایع هوافضا مورد پذیرش قرار گرفته است. اتصال آلیاژهای تیتانیوم به آلیاژهای آلومینیوم با اعمال روش‌های

خرید اینترنتی فایل متن کامل :

 

 

 نفوذی مرسوم دشوار است زیرا عملکرد تیتانیوم و آلومینیوم در ریزساختار کریستالی، نقطه ذوب، هدایت حرارتی و ضریب انبساط خطی تفاوت زیادی دارند. ترکیب غیر مشابه آلومینیوم و تیتانیوم توسط جوشکاری نفوذی، جوشکاری اصطکاکی و انفجاری شناخته شده است. باید خاطر نشان شد که روش‌های جوشکاری بالا از نظر موقعیت اتصال دارای محدودیت بوده و همچنین خواص مکانیکی پائین برای این اتصالات یکی از مشکلات این روش‌ها می­باشد [10–12].

2-2- تعیین سیستم آلیاژی

1- رفتار بسیار مناسب ترکنندگی آلیاژ مذاب

آلیاژهای یوتکتیک و نزدیک به یوتکتیک، در گسترده دمایی مابین مذاب و جامد سیالیت مناسبی را ارائه می­دهند. برای آلیاژهای با برد انجماد وسیع مانند Au -18 Ni، در این گستره دمایی امکان تشکیل یک حالت خمیری از فلز پرکننده وجود دارد و مذابی با حرکت کند و چسبندگی (ویسکوزیته) بالا ایجاد می­ شود.

2- خواص مکانیکی مناسب

خواص مکانیکی مناسب از خصوصیات ریزساختار یوتکتیک و دانه‌های ریز به وجود آمده در این فرایند متالوژیکی است که باعث افزایش توأم استحکام و انعطاف‌پذیری فلز می­باشد. همچنین باعث کاهش تشکیل ترکیبات ترد بین فلزی در محل اتصال خواهد شد.

3- دمای ثابت انجماد

برای آلیاژهای یوتکتیک، دمای فرایند اتصال را می‌توان تنها کمی بالاتر از نقطه ذوب آلیاژ فلز پرکننده در نظر گرفت.

 در شکل 2-1 دیاگرام فازی دوتایی Al-Si نشان داده شده است. مشخص شده که نقطه ذوب این یوتکتیک(Al- 12%wtSi) ^◦C 577 است. آلیاژ دوتایی Al- Si یک سیستم یوتکتیک با ترکیب یوتکتیک  12.6%wtSi می‌باشد. سیلیسیم ضریب انبساط حرارتی را کاهش می­دهد، مقاومت به سایش و خوردگی، همچنین ماشین‌کاری را افزایش می­دهد. زمانی که به نقطه یوتکتیک برسد، فاز یوتکتیک Al-Si شکل گرفته و رشد می­ کند و این تا پایان زمان انجماد ادامه دارد. در دمای اتاق، آلیاژ هیپویوتکتیک شامل فاز آلومینیوم اولیه نرم و انعطاف‌پذیر و فاز سیلیسیوم ترد و شکننده می­ شود. آلیاژ هایپریوتکتیک معمولاً شامل ذرات درشت سیلیسیوم اولیه می­ شود [15].

[1]-Face Centered Cubic (FCC)

[2]-Diamond

[1]-Filler Metal or alloy

[2]-Oxide Dispersion Strengthened Alloys (ODS)

[3]-Hot Press