تعاریف و اصطلاحات فرآیند اتصالدهی فاز مایع گذرا
فرآیند اتصال دهی فاز مایع گذرا
یک روش فرآیند اتصال دهی است که در آن، یک فاز مایع در دمایی کمتراز نقطه ذوب فلز پایه در محل اتصال شکل می گیرد و سپس، عناصر موجود در این فاز مایع به درون فلز پایه نفوذ می کنند. پیامد این نفوذ، دمای ذوب ناحیه اتصال بالا و بالاتر می رود تا جایی که نقطه ذوب این ناحیه از دمای اتصال بیشتر می شود. به این ترتیب، فاز مایع در دمای اتصال منجمد شده و دو پاره اتصال شونده به یکدیگر پیوند می خورند.
لحیم کاری (سخت) نفوذی
نام دیگری برای فرآیند اتصال دهی فاز مایع گذرا TLP
اتصال نفوذی فعال
نام دیگری برای فرآیند اتصال دهی فاز مایع گذرا TLP
بهبود نفوذی فعال
نام دیگری برای فرآیند اتصال دهی فاز مایع گذرا TLP
لایه واسط
معمولا برای تشکیل فاز مایع بین دوپاره اتصال شونده، یک لایه نازک از آلیاژی غیر از فلز پایه، در محل اتصال قرار داده می شود. یا دمای ذوب اولیه این آلیاژ پایین تر از دمای فرآیند است ویا اینکه با درهم آمیختن عناصر لایه واسط با فلز پایه، آلیاژ جدیدی تشکیل می شود که نقطه ذوب آن کمتر از آن دما است. به این ترتیب، هدف، که همان تشکیل فاز مایع است، برآورده می گردد.
ذوب برگشتی
نفوذ عناصر از لایه واسط به درون فلز پایه باعث می شود که نقطه ذوب نواحی مجاور لایه واسط پایین بیاید به گونه ای که در دمای اتصال قسمتی از فلز پایه هم ذوب می گردد. این ذوب شدن، که ذوب برگشتی نامیده می گردد، تغییر ناخواسته ساختار فلز پایه را به همراه دارد و معمولا مضر تلقی می شود.
خط مرکزی اتصال
خطی فرضی در مقطع اتصال، که از میان لایه واسط (محل تشکیل فاز مایع) گذشته و دوپاره اتصال شونده را از همدیگر جدا می کند.
منطقه انجماد غیرهمدما
چنانچه زمان فرآیند کوتاه باشد و پیش از آنکه نفوذ عناصر لایه واسط به قدر کافی صورت بگیرد، اتصال سرد شود، نقطه ذوب مناطق همجوار خط مرکزی اتصال همچنان پایین تر از دمای اتصال می ماند و در نتیجه این ناحیه از منطقه اتصال، در هنگام سرد شدن و در دمایی کمتر از دمای اتصال منجمد می شود. وجود این ناحیه، که منطقه انجماد غیرهمدما نامیده می شود، افت خواص مکانیکی و خوردگی و همچنین پایین آمدن دمای کاری (دمای سرویس) مجموعه را درپی دارد و بنابراین نامطلوب است. در صورت تشکیل این منطقه، از بین بردن آن، ناگزیر باید در دماهایی پایین تر از دمای اتصال انجام شود (چون نقطه ذوب اتصال همچنان کمتر از دمای اتصال اولیه است) که این محدودیت، زمان همگن سازی را بسیار بالا برده و هزینه فرآیند بالا می رود. کوتاه سخن آنکه، از همان ابتدا باید با انتخاب دما و زمان اتصال مناسب، از تشکیل این منطقه جلوگیری کرد.
منطقه انجماد همدما
ناحیه ای از محل اتصال که در طی فرآیند، ابتدا به صورت مایع درآمده و سپس به کمک نفوذ، در همان دمای اتصال، منجمد شده است.
ناحیه متاثر از نفوذ
قسمتی از فلز پایه که عناصر لایه واسط به آن نفوذ کرده و خواص آن را تغییر داده اند ولی دمای ذوب آن همچنان بالاتر از دمای اتصال باقی مانده است (در طی فرآیند ذوب نشده است). وجود این ناحیه که متناظر با منطقه متاثر از حرارت (HAZ) در فرآیندهای جوشکاری ذوبی است، معمولا مضر تلقی می شود.
اتصال TLP گرادیان دمایی
نوعی از فرآیند اتصال فاز مایع گذرا که در آن با اعمال یک گرادیان دمایی در اتصال، فصل مشترک اتصال از حالت صفحه ای به حالت غیر صفحه ای در می آید.
اتصال TLP درز باز
گونه ای از فرآیند اتصال فاز مایع گذرا، که در آن، درز اتصال با ترکیبی از جزء دیرگداز و جزء زود-ذوب پر می شود. این تکنیک که برای درزهای بسیار باز (از 100 تا 500 میکرون) به کار برده می شود، باعث تسریع انجماد همدما می گردد.
اتصال TLP جزیی
گونه ای از فرآیند اتصال فاز مایع گذرا، که در آن، لایه واسط شامل دو لایه نازک زود-ذوب در اطراف یک لایه ضخیم دیرگداز است. این تکنیک برای اتصال مواد سرامیکی به کار برده می شود.
اتصال TLP فعال
گونه ای از اتصال فاز مایع گذرا که برای اتصال فلز به سرامیک به کار برده می شود. در این فرآیند، لایه واسط از دو جزء تشکیل شده است. یک جزء که زود-ذوب بوده و وظیفه تر کردن فلز را بر عهده دارد و جزء دیگر که شامل ماده ای فعال برای ترکیب با سرامیک و ایجاد اتصال با آن است.
عنصر کاهنده نقطه ذوب
عناصری همچون فسفر، بور، و ... که با توجه به نمودار تعادلی، به ترکیب لایه واسط اضافه می شوند تا نقطه ذوب آن را پایین بیاورند.
ضریب جدایش
نسبت غلظت تعادلی عنصر حل شونده در فاز جامد به غلظت تعادلی آن در فاز مایع در یک دمای مشخص. محاسبات نشان داده اند که هر چه این نسبت به عدد یک نزدیک تر باشد، زمان لازم برای تکمیل فرآیند انجماد همدما کمتر می شود.
پیام
دیدگاه و پیام شما
پیام سحر
بسیار متشکرم
اتصال لحیم کاری نفوذی فعال شده چه فرقی با اتصال TLP دارد؟
در پاسخ به سحر
پیام علیقلی
اتصال لحیم کاری نفوذی همان اتصال TLP است و فرقی با هم ندارند.
اما اتصال لحیم کاری نفوذی فعال نوعی از اتصال لحیم کاری نفوذی است که برای اتصال بین یک سرامیک و یک فلز به کار می رود. تفاوت اصلی هم به این مربوط می شود که برای سمت سرامیک، نفوذ مطرح نیست بلکه نوعی واکنش شیمیایی بین سرامیک و جزء فعال لایه واسط رخ می دهد. بنابراین برای آنکه این ترکیب شیمیایی تشکیل شود، لایه واسط باید علاوه بر مواد کاهنده نفطه ذوب، دارای یک ماده فعال هم باشد. ولی در اتصال TLP معمولی (بین دوفلز) نه تنها نیازی به ماده فعال برای ترکیب شدن با فلز پایه نیست، بلکه اگر چنین ترکیبی تشکیل شود، سرعت نفوذ کاهش می یابد و درنتیجه زمان فرآیند و (نهایتا هزینه آن) افزایش می یابد که طبیعی است که مطلوب نیست.
پیروز باشید.
پیام حسن علیقلی زفره
پیام حمید
اتصال TLP در کجا و در چه شرکتهایی انجام می شود؟
آیا دستورالعمل مدونی در این زمینه مانند دستورالعمل های جوشکاری وجود دارد؟ چگونه می توانم بیابم؟
لطفا اگر اطلاعاتی دارید مرا راهنمایی کنید.
متشکرم
در پاسخ به حمید
پیام علیقلی
TLP فرآیند گرانی است و تنها در کاربردهایی که روشهای دیگر اتصال کارآیی ندارند، به کار می رود. یک نمونه از آن، استفاده در ساخت پره های توربین است که از آلیاژهای خاص (سوپرآلیاژها) ساخته می شوند و شرایط سرویس خاصی دارند. برای این فرآیند معمولا به کوره خلا نیاز است و همین موضوع آن را گران می کند و هرجا که کوره خلا داشته باشد می تواند این کار را انجام بدهد. در ایران، شرکت مپنا در این زمینه فعال است. (البته اگر آلیاژ شما به اکسیداسیون حساس نباشد، ممکن است بتوانید در کوره های با گاز خنثی یا کوره های معمولی هم آن را انجام دهید)
من دستورالعمل کلی مخصوص این روش، (مشابه روشهای جوشکاری معمولی) ندیده ام.
به هر حال این یک روش نوین است و برای هر مورد خاص، باید تحقیق کرد تا پارامترهای فرآیند دربیاید.
موفق باشید.
پیام aref
ممنونم.
در پاسخ به aref
پیام علیقلی
پیام محمد امین کریمی اصل
در پاسخ به محمد امین کریمی اصل
پیام حسن علیقلی زفره
پیام محسن ذالی
خیلی ممنون از مطالب مفیدی که در این رابطه در اختیار قرار دادید با توجه باینکه پروژه کارشناسی ارشد اینجانب اتصال سرامیک آلومینا به آلیاژ کوار با روش TLP است در صورت امکان اگر مطالبی دارید ممنون می شوم در اختیار قرار دهید
باز هم تشکر از شما