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

بطور کلی فرآیند لحیم‌کاری به دو بخش لحیم‌کاری نرم و لحیم‌کاری سخت تقسیم می­شود که وجه تمایز آن‌ها در دمای ذوب آلیاژ پرکننده می­باشد، بدین صورت که اگر دمای کاری کمتر از ◦C 450 باشد، فرآیند لحیم‌کاری نرم و اگر بیشتر از ◦C 450 باشد، فرآیند لحیم‌کاری سخت نام‌گذاری می­شود.

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: 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

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 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 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 می­شود.

2- خواص مکانیکی مناسب

خواص مکانیکی مناسب از خصوصیات ریزساختار یوتکتیک و دانه‌های ریز به وجود آمده در این فرآیند 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 فرآیند 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 می­کند 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 می­شود. آلیاژ هایپریوتکتیک معمولاً شامل ذرات درشت سیلیسیوم اولیه می­شود [15].

[1]-Face Centered Cubic (FCC)

[2]-Diamond

[1]-Filler Metal or alloy