Skip to main content
SUPERVISOR
Kaivan Raissi,Fatallah Karimzadeh
کيوان رئيسي (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Toraj Molavi
تورج مولوي نافچي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Microstructure evaluation of joint zones in Mo/ Mo and Mo/ C- SiC during GTAW and Brazing processes
Ceramic-metal connection has a vast difference on thermal expansion coefficient between two materials and low wettability of the ceramic on the surface of metal due to the difference between atomic identities. Aerospace and nuclear industries use such ceramic-metal joints. In this research, brazing and GTAW of C-SiC to Mo and Mo to Mo were investigated. Nickle thin film, BNi2, Ag-Cu, and Ti-based powder interlayers were used for brazing of the composite. No connection between C-SiC and Mo was formed in none of the interlayers mentioned above. GTAW of C-SiC to Mo was conducted using of some fillers. Among all fillers, NiCrMo2 filler was able to make a connection between composite and metal. The results showed that due to the high ductile to brittle transition temperature and diffusion of Oxygen gas into the melt pool, some cracks were propagated in the joint area and heat affected zone. GTAW of Mo to Mo using three fillers named 309, NiCrMo1, and NiCr3 were performed; however, no connection was obtained. Brazing of Mo to Mo using BNi2 interlayer was successful. The connections were made at constant 1050 °C for 5, 15, 30, and 60 min. The results showed that at 5 min, non-isothermal solidification was occurred at the joint zone due to lack of time. Increasing time to 15 min made non-isothermal solidification zone became smaller and it was lost for 30 min. Increasing time to 60 min broadened the isothermal solidification zone. Shear strength test on the samples was performed and the results showed that the highest shear strength was obtained about 213MPa for the sample welded for 60 min. Keywords: C-SiC, Molybdenum, Brazing, Interlayer, GTAW.
چکيده اتصال سراميک- فلز به دلايل متفاوت بودن ماهيت اتمي، اختلاف بسيار زياد ضريب انبساط حرارتي بين اين دو ماده و ترشوندگي سخت سراميک به طور معمول دشوار مي باشد. از اتصال هاي سراميک- فلز در صنايعي چون هوافضا و هسته اي استفاده مي شود. در اين پژوهش اتصال لحيم کاري سخت و جوشکاري قوسي تنگستن- گاز کامپوزيت کربن- کاربيد سيليسيم به موليبدن و نيز موليبدن به موليبدن مورد بررسي قرار گرفت. از لايه هاي واسط فويل نيکل، BNi2 و نقره- مس و لايه هاي واسط پودري پايه تيتانيم براي اتصال لحيم کاري سخت کامپوزيت کربن- کاربيد سيليسيم به موليبدن استفاده شد. در هيچکدام از لايه هاي واسط فوق، اتصالي بين کامپوزيت کربن- کاربيد سيليسيم ايجاد نشد.جوشکاري قوسي تنگستن- گاز کامپوزيت کربن- کاربيد سيليسيم به موليبدن با پرکننده هاي مختلف بررسي شد که فقط پرکننده NiCrMo2توانست بين کامپوزيت و موليبدن اتصال ايجاد کند. نتايج نشان داد که به دليل دماي بالاي انتقال نرم به ترد و تبلور مجدد موليبدن و نفوذ گازهايي از قبيل اکسيژن به داخل حوضچه جوش ترک هايي در ناحيه اتصال و ناحيه متاثر از حرارت موليبدن ايجاد شده است. جوشکاري قوسي تنگستن- گاز موليبدن به موليبدن با استفاده از سه پرکننده مختلف 309، NiCrMo1 و NiCr3 بررسي شد، اما اتصالي بين آن ها ايجاد نشد. اتصال لحيم کاري سخت موليبدن به موليبدن با استفاده از لايه واسط BNi2 موفقيت آميز بود. اتصال در دماي ثابت 1050 درجه سانتي گراد و زمان هاي 5، 15، 30 و 60 دقيقه انجام شد. نتايج نشان دادند که در زمان 5 دقيقه به دليل فرصت کم براي نفوذ عناصر ، انجماد غير همدما در ناحيه اتصال ايجاد شد. با افزايش زمان تا 15 دقيقه از ناحيه انجماد غير همدما کاسته شد و نهايتا در زمان 30 دقيقه انجماد غير همدما به طور کامل از بين رفت. با افزايش زمان و رسيدن به 60 دقيقه، ناحيه انجماد همدما و متاثر از نفوذ گسترده شد. آزمون استحکام برشي روي نمونه هاي لحيم کاري سخت موليبدن به موليبدن انجام شد که بيشترين استحکام برشي در زمان 60 دقيقه به ميزان MPa213 گزارش شد. کلمات کليدي: کامپوزيت کربن- کاربيد سيليسيم ،موليبدن، لحيم کاري سخت، لايه واسط، جوشکاري قوسي تنگستن- گاز.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی