Titanyum ve alüminyum alaşımlarının direnç nokta sert lehimleme ile birleştirilmesi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Ti ve Al alaşımları Havacılık endüstriyel alanında sıklıkla kullanılan iki malzeme grubudur. Bu alaşımların farklı noktalarda birleştirilmesi örneğin motor alt saçaklarında nokta kaynağı veya lehimleme yolu ile birleştirilmesi yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir. Bu çalışma ile, Ti ve Al alaşımlarının potansiyel uygulamalar için değişik ara tabaka alaşımları kullanılarak birleştirilebilirliğinin araştırılması çalışılmıştır. Bu çalışmada iki tür lehim ara tabaka kullanılmıştır. Düşük Ag içeren Cu-Zn-Al-Ag (50Ag) lehimi ile yüksek Ag içeren Cu-Zn-Al-Ag (70Ag) lehimi ile birleştirilen numunelerde (Al-Al), (Al.-Ti), (Ti-Ti) dayanım farklılığı ve metalurjik olarak birleşmeme sorunu gözlemlenmiştir. Buna karşın, aynı aratabaka kullanılarak Ti-Ti birleştirmelerinde ise en az sorun yaşanmış ve en uygun dayanım değerleri elde edilmiştir. Birleştirmelerde arayüzeyinde oluşan lehim bölgesinin en önemli sorunu, lehim ergimesi olup, lehimin ergime sıcaklığının Ag, Zn ve Cu ile düştüğü ve lehime akıcılık kazandırarak birleşme bölgesinden uzaklaşmasında etkili olduğu görülmüştür.

Titanium and aluminium alloys are two material groups frequently used in the aerospace industry. Joining these alloys at different points, for example by spot welding or soldering in engine undercovers, may be more suitable than mechanical joining. This study investigated the joinability of Ti and Al alloys with different interlayer alloys for potential applications. Two types of solder were used in this study. A difference in strength and a metallurgical non-bonding problem were observed between the low Ag-containing Cu-Zn-Al-Ag (50Ag) solder and the high Ag-containing Cu-Zn-Al-Ag (70Ag) solder. In contrast, the Ti-Ti joints experienced the least problems and achieved the most suitable strength values. The most significant problem in the soldered joint region is solder flow, where the solder melting temperature decreases with Ag, Zn, and Cu, causing the solder to flow away from the joint region.