Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Morteza Shamanian esfahani
علیرضا علافچیان (استاد مشاور) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Saeidfar
محمد سعیدفر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
In this work, bonding of Al6061 to Al2024 dissimilar aluminum alloy by transient liquid phase bonding and the effect of bonding time and temperature on bonding was investigated. At the first 2024 aluminum alloy samples with 3mm of thickne and 6061 aluminum alloy samples with 2mm of thickness were cut in size of 10×50 and the surface of these samples were prepared by grinding down to 1200 grit and then cleansed with acetone. As the interlayer for this work, a thin (50 ?m) foil of Cu was applied. This interlayer was placed between the parent metals in an acetone bathe and were fixed in the steel fixture. The samples in 9 series were bonded in the 550 °C, 580 °C and 600 °C of temperature and 30min, 45min and 60min of time in a vacuum furnace with the pressure of 10 -2 mbar. The cooling process of samples have done in furnace under vacuum. After bonding process, samples were cut to four parts which three parts for mechanical tests and one part for metallography test were used. For investigation of microstructure optical microscope was used. The chemical composition of bonding area and variation of alloy elements were studied with scanning electron microscope equipped with Energy dispersive spectroscopy (EDS).For investigation of mechanical properties of samples, shear strength and microhardnes testes were used. The results showed that in the 600°C and 60min isothermal solidification was completed whiles on the other samples, eutectic compounds were existed. With increasing of bonding temperature and time, diffusion affected zone of interfacial and base metal elements was increased, whiles the amount of intermetallic brittle compounds with increasing of these variations were decreased. Studding of phases that formed on bonding area show that most of these phases were enriched of Al and Cu, but intermetallic compounds between Mg and Si also were existed. Investigation of microhardness test results showed that with increasing of bonding temperature and time the hardness of bonding area were decreased that was because of decreasing of intermetallic compounds. Studding of shear strength showed that maximum strength was for the sample which bonded at 600°C for 60min which was because of exclusion of diffusion affected zone.
در این پژوهش اتصال غیرمشابه دو آلیاژ آلومینیوم 6061 و 2024 به روش اتصال دهی فاز مایع گذرا و تاثیر زمان و دما بر این فرایند موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا نمونه های آلومینیوم 2024 باضخامت 3 میلی‌متر و ورق آلومینیوم 6061 باضخامت 2 میلی‌متر در ابعاد 10×50 میلی مترتهیه‌شده و سطوح این نمونه ها تا سنباده 2400 آماده‌سازی و در استون چربی زدایی شد. برای لایه میانی در این پژوهش از فویل مسی باضخامت 50 میکرون استفاده شد. این لایه میانی در حمام استون بین نمونه ها قرار گرفت و در یک نگه‌دارنده از جنس فولاد محکم شدند. نمونه ها در 9 سری آزمون در دماهای 550، 580 و 600 درجه سانتی گراد و زمان‌های 30، 45 و 60 دقیقه در کوره ای با خلأ 2- 10 میلی بار اتصال داده شد. فرایند سرد کردن نمونه ها در کوره و تحت اتمسفر خلأ انجام شد. بعد از انجام فرایند اتصال دهی نمونه ها به چهار قسمت توسط دستگاه وایرکات تقسیم شدند که سه نمونه برای انجام آزمایش های مکانیکی و یک نمونه برای انجام آزمایش‌ها متالوگرافی تهیه شدند. برای بررسی ریزساختار درز اتصال از میکروسکوپ نوری استفاده شد. ترکیب شیمیایی فازهای منطقه اتصال و تغییرات غلظت عناصر آلیاژی در درز اتصال با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز تفکیک انرژی مطالعه شد. برای بررسی خواص مکانیکی نمونه ها از آزمایش های استحکام برشی و ریزسختی سنجی استفاده شد. نتایج حاصل‌شده نشان داد که در دمای 600 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه انجماد هم دما کامل می شود، این در حالی است که در دیگر نمونه ها ترکیبات یوتکتیکی هنوز دیده می شوند. با افزایش دما و زمان منطقه متاثر از نفوذ عناصر لایه میانی و عناصر فلزات پایه بیشتر می شود، این در حالی است که میزان ترکیبات ترد بین فلزی با افزایش متغیر های مذکور کاهش می یابد. فازشناسی ترکیبات به وجود آمده در درز اتصال نشان می دهد که بیشتر این ترکیبات، ترکیبات آلومینیوم و مس می باشند اما ترکیبات بین فلزی بین منیزیم، سیلیسیم و این دو عنصر نیز دیده می شود. بررسی نتایج آزمون های ریزسختی نیز بیان گر این مطلب است که با افزایش دما و زمان از سختی درز اتصال کاسته می شود که به علت کاهش در میزان ترکیبات بین فلزی است. ارزیابی استحکام بررسی نمونه ها بیانگر حداکثر بودن این پارامتر برای نمونه اتصال داده‌شده در دمای 600 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه است که به علت حذف کامل مناطق متاثر از نفوذ است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی