مدل سازی نفوذ اتمی و بررسی خواص مکانیکی و ساختاری اتصال tlp آلیاژهای aa2024 به aa6061

در این تحقیق، برای اتصال آلیاژهای aa2024 و aa6061 به یکدیگر، سه عنصر (sn، zn و ga) به عنوان عناصر کاندید لایه واسط از نظر عمق نفوذ اتمی در فلزپایه در نظر گرفته شد و در دمای 453 درجه سانتی گراد در زمان های 2 روز، 10 ساعت، 210 دقیقه و 30 ثانیه مورد بررسی مدل سازی نفوذ اتمی قرار گرفت. در نهایت در دمای 453 درجه سانتی گراد و در محیط کوره تحت خلاء13 ^- 10 &× 7.5 تور و تحت فرایند فاز مایع گذرا به یکدیگر متصل شدند. اثر تغییر ضخامت لایه واسط بر اتصال دو آلیاژ مذکور با آزمایش های عملی نظیر تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی، آزمون استحکام کششی در دو حالت بررسی اثر تغییر ضخامت لایه واسط بر استحکام و بررسی تغییر استحکام اتصال با افزایش زمان نگهداری نمونه در کوره، سختی سنجی، نقشه توزیع عناصر و اسکن خطی عناصر در محل اتصال بررسی شده است. با افزایش ضخامت لایه واسط از 20 به 70 میکرومتر، استحکام اتصال کاهش می یابد. حداکثر استحکام برای اتصال فلزات پایه با لایه واسط sn5.3ag4.6bi به ضخامت 20 میکرومتر معادل mpa52 به دست آمد.

Atomic diffusion modeling and Investigation of joining properties of TLP in AA2024 to AA6061 alloys

In this study, to bond AA2024 and AA6061 alloys to each other, three elements (Sn, Zn and Ga)  were considered as interlayer elements in terms of atomic diffusion depth in the base metal and storage at 453&°C for 2 days, 10 hours, 210 minutes, and 30 seconds that they were examined for atomic diffusion modeling. Finally, the two alloys were connected at a temperature of 453&°C in a furnace environment under a vacuum of 7.5&×1013 Torr under a transient liquid phase process. The effect of changing the thickness of the interlayer on the connection of the two alloys are examined with practical tests such as metallography, SEM, the distribution map of the elements, hardness test, the linear scan of the elements at the joint, and tensile strength test in two modes, 1: investigating the effect of changing the thickness of the interlayer on strength, and 2: investigating the change in joint strength by increasing sample retention time in the furnace. As the thickness of the interlayer increases (from 20 to 70 μm), the bond strength decreases. The maximum tensile strength of joint with the 20 μm thickness Sn5.3Ag4.6Bi interlayer is 52 MPa.