بررسی مورفولوژیکی محل اتصال در روش اتصال نفوذی تحت شیب حرارتی

اتصال نفوذی tlp یا اتصال به روش فاز مایع گذرا، یک فرآیند جدید اتصال است که امروزه به صورت اقتصادی می تواند جهت اتصال موادی با ساختار پیچیده که با روش های معمول جوشکاری امکان دستیابی به اتصالی با خواص مناسب در آنها وجود ندارد، به کار برده شود. در فرآیند اتصال به روش tlp، یک لایه میانی مناسب در محل اتصال بین سطوح قطعات قرار داده شده و مجموعه حرارت داده می شود. نفوذ متقابل بین لایه میانی و قطعات فلز پایه منجر به ایجاد فاز مذاب با نقطه ذوب پایین (برای مثال مذاب یوتکتیک) در دمای ثابت اتصال می گردد. همانند دیگر روش های اتصال ذوبی در این روش نیز تشکیل فاز مذاب، موجب گسیختن لایه های اکسیدی و افزایش نقاط اتصال فلزات پایه می شود. با این وجود تجمع قطعات اکسیدی در محل اتصال، مانع اتصال کامل دو فلز و کاهش استحکام برشی آنها نسبت به فلز پایه می شود. برای رفع این مشکل شیرزادی و والاک با اعمال شیب حرارتی به محل تماس در حین انجام فرآیند موفق به توسعه روشی جهت اصلاح ساختار محل اتصال و ایجاد یک خط اتصال نامسطح شدند. این فرآیند تحت عنوان فرآیند اتصال به روش فاز مایع گذرا تحت شیب دمایی(tg-tlp) نامیده شد. از آنجا که عدم کنترل دقیق پارامترهای موثر، منجر به تشکیل ساختارهای دندریتی و یا مسطح نامطلوب در ناحیه اتصال می شود کنترل پارامترهای فرآیند در این روش از اهمیت ویژه ای برخوردار است. علی رغم اینکه تا کنون تحقیقات زیادی در این زمینه انجام شده است اما هنوز ارتباط کامل بین پارامترهای فرآیند و مورفولوژی فصل مشترک ها و میزان تأثیر این پارامترها شناخته شده نیست. هدف از این تحقیق بررسی مورفولوژی محل اتصال در فرآیند tg-tlp است. جهت بررسی مورفولوژیکی محل اتصال، تأثیر عوامل مختلف بر ریزساختار محل اتصال و نحوه تحولات ساختاری در حین انجام فرآیند و تحت شرایط مختلف به صورت تجربی بررسی شد. این تحقیق بر روی سیستم دوتایی al-cu انجام شد و نتایج حاصله با نتایج شبیه سازی های انجام شده جهت پیش بینی ریزساختار مقایسه شد.