بررسی اثر پارامترهای فرآیند TLP بر ریزساختار و خواص مکانیکی جوش در اتصال فولاد زنگ نزن 316L به تیتانیوم خالص تجاری با لایه واسط مس

فرآیند فاز مایع گذرا یک روش جدید بوده که به صورت اقتصادی می تواند در تولید اتصالاتی با استحکام بالا، در مواد مختلف، بدون نیاز به اعمال فشار قابل توجه و در زمان کوتاه به کار برده شود. این فرآیند با استفاده از یک لایه واسط که میان دو قطعه قرار داده می شود انجام می گردد. این لایه ذوب شده، سپس در دمای ایجاد اتصال منجمد و باعث ایجاد اتصالی میشود که ساختار و خواص آن مشابه فلز پایه است. با استفاده از این روش، اتصالاتی پیچیده را می توان با آماده سازی ساده و آسان سطح به یکدیگر متصل نمود. امروزه فرآیند TLP به عنوان جایگزین مناسبی برای جوشکاری ذوبی و دیگر روش های اتصال در اتصال دامنهی وسیعی از مواد از جمله سوپرآلیاژها، کامپوزیت های زمینه فلزی، ترکیبات بین فلزی، نیمه هادی ها و اتصال مواد غیرمشابه به کار گرفته می شود. صنایع مختلف فلز تیتانیوم را به عنوان یک ماده اولیه جهت ساخت لوله، مخازن تحت فشار و مبدل های حرارتی به کار می برند. اصولا درمحیط هایی که زمان زیادی تحت دما و فشار بالایی قرار دارند و از فلز تیتانیوم استفاده می شود، می بایست ضخامت محصولات تولیدی را بالا در نظر گرفت که این امر منجر به افزایش هزینه های تولید می شود. لذا اتصال تیتانیوم به فلزات ارزانتر مانند فولادها مطرح میگردد. در این پژوهش اثر پارامترهای دما و زمان عملیات TLP، بر خواص مکانیکی اتصال تیتانیوم خالص تجاری به فولاد 316L مورد بررسی قرار گرفته شده است. عملیات اتصال دهی در سه دمای 950، 1000 و 1050 درجه سانتیگراد و در سه زمان 90، 120 و 150 دقیقه انجام شد. پس از انجام اتصال، خواص مکانیکی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت و آزمون های برش و میکروسختی روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان میدهد استحکام برشی جوش در دمای اتصال 1000 درجه سانتیگراد از دماهای 950 و 1050 درجه سانتیگراد بهتر بوده است. علت این امر، کمتر بودن ترکیبات بین فلزی در این دما بوده است. پس از آزمونهای مکانیکی، ریز ساختار نمونهها مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که در دمای 950 درجه سانتیگراد ترکیب بین فلزی تیتانیوم و آهن مشاهده نشده است. در حالی که در دو دمای 1000 و 1050 درجه سانتیگراد، ترکیب بین فلزی تیتانیوم و آهن به مقدار قابل توجهی وجود داشته است.

کلیدواژه ها:

فرآیند فاز مایع گذرا ، اتصال فلزات غیر همجنس ، فولاد 316L ، تیتانیوم خالص تجاری