Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Morteza Shamanian esfahani
عليرضا علافچيان (استاد مشاور) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Saeidfar
محمد سعيدفر

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.
چکيده در اين پژوهش اتصال غيرمشابه دو آلياژ آلومينيوم 6061 و 2024 به روش اتصال دهي فاز مايع گذرا و تاثير زمان و دما بر اين فرايند موردبررسي قرار گرفت. بدين منظور ابتدا نمونه هاي آلومينيوم 2024 باضخامت 3 ميلي‌متر و ورق آلومينيوم 6061 باضخامت 2 ميلي‌متر در ابعاد 10×50 ميلي مترتهيه‌شده و سطوح اين نمونه ها تا سنباده 2400 آماده‌سازي و در استون چربي زدايي شد. براي لايه مياني در اين پژوهش از فويل مسي باضخامت 50 ميکرون استفاده شد. اين لايه مياني در حمام استون بين نمونه ها قرار گرفت و در يک نگه‌دارنده از جنس فولاد محکم شدند. نمونه ها در 9 سري آزمون در دماهاي 550، 580 و 600 درجه سانتي گراد و زمان‌هاي 30، 45 و 60 دقيقه در کوره اي با خلأ 2- 10 ميلي بار اتصال داده شد. فرايند سرد کردن نمونه ها در کوره و تحت اتمسفر خلأ انجام شد. بعد از انجام فرايند اتصال دهي نمونه ها به چهار قسمت توسط دستگاه وايرکات تقسيم شدند که سه نمونه براي انجام آزمايش هاي مکانيکي و يک نمونه براي انجام آزمايش‌ها متالوگرافي تهيه شدند. براي بررسي ريزساختار درز اتصال از ميکروسکوپ نوري استفاده شد. ترکيب شيميايي فازهاي منطقه اتصال و تغييرات غلظت عناصر آلياژي در درز اتصال با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي مجهز به آناليز تفکيک انرژي مطالعه شد. براي بررسي خواص مکانيکي نمونه ها از آزمايش هاي استحکام برشي و ريزسختي سنجي استفاده شد. نتايج حاصل‌شده نشان داد که در دماي 600 درجه سانتي گراد و زمان 60 دقيقه انجماد هم دما کامل مي شود، اين در حالي است که در ديگر نمونه ها ترکيبات يوتکتيکي هنوز ديده مي شوند. با افزايش دما و زمان منطقه متاثر از نفوذ عناصر لايه مياني و عناصر فلزات پايه بيشتر مي شود، اين در حالي است که ميزان ترکيبات ترد بين فلزي با افزايش متغير هاي مذکور کاهش مي يابد. فازشناسي ترکيبات به وجود آمده در درز اتصال نشان مي دهد که بيشتر اين ترکيبات، ترکيبات آلومينيوم و مس مي باشند اما ترکيبات بين فلزي بين منيزيم، سيليسيم و اين دو عنصر نيز ديده مي شود. بررسي نتايج آزمون هاي ريزسختي نيز بيان گر اين مطلب است که با افزايش دما و زمان از سختي درز اتصال کاسته مي شود که به علت کاهش در ميزان ترکيبات بين فلزي است. ارزيابي استحکام بررسي نمونه ها بيانگر حداکثر بودن اين پارامتر براي نمونه اتصال داده‌شده در دماي 600 درجه سانتي گراد و زمان 60 دقيقه است که به علت حذف کامل مناطق متاثر از نفوذ است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی