تاثیر زمان بر اتصال فاز مایع گذرای آلیاژ تیتانیوم ti-6242 تولید شده به روش ذوب پرتوی الکترونی به فولاد زنگ‌نزن 316l

روش‌های ساخت افزودنی شاهد پیشرفت‌های زیادی در سال‌های اخیر بوده است ولی پژوهش کافی برای اتصال این قطعات با آلیاژهای مرسوم انجام نشده است. مطالعه حاضر برای ارزیابی اتصال بین فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 316l و آلیاژ ti-6242 ساخته شده به روش ذوب پرتوی الکترونی، با استفاده از روش فاز مایع گذرا، انجام شد. اتصال فاز مایع گذرا با استفاده از لایه میانی مس و فراوری در کوره خلاء انجام، و تاثیر زمان فرایند و زبری سطح بر کیفیت اتصال بررسی شد. برای مشخصه‌یابی نمونه‌ها از بررسی‌های ریزساختار نوری و الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس، استحکام برشی و زبری‌سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که با کاهش زبری سطح، استحکام برشی افزایش می‌یابد. همچنین مدت زمان فرایند، تاثیر قابل‌توجهی بر نفوذ عناصر، تشکیل ترکیبات بین‌فلزی مانند feti و ticu و استحکام برشی اتصالات داشت. بالاترین استحکام برشی اتصال برابر با 200 مگاپاسکال و در شرایط آماده‌سازی سطح سنباده‌زنی و پولیش شده و اتصال در دما و زمان 980 درجه سانتی‌گراد و 120 دقیقه به دست آمد.

effect of time on transient liquid phase bonding of electron beam melted ti6242 titanium alloy to aisi 316l stainless steel

despite rapid advancement of additive manufacturing methods in recent years, sufficient research on bonding of additively manufactured materials to conventional alloys has not been conducted. this study evaluates the bonding between austenitic stainless steel l316 and ti-6242 alloy, fabricated by electron beam melting, using the transient liquid phase (tlp) bonding method. the tlp bonding was achieved using a copper interlayer and processing in a vacuum furnace, examining the effects of process time and surface roughness on bond quality. the samples were characterized by optical and scanning electron microscopy, x-ray diffraction, shear strength testing, and surface roughness measurement. results showed that reducing the surface roughness increased the shear strength. additionally, processing time significantly affected the element diffusion, formation of intermetallic compounds like feti and ticu, and the shear strength of the joints. the highest shear strength of 200 mpa was obtained with surface preparation by grinding and polishing and bonding at 980°c for 120 minutes.