Bakır boruların sert lehimleme ile birleştirmesinde işlem parametrelerinin geometrik mamul özelliklerine olan etkisinin incelenmesi

Abstract

Bakır kimyasal simgesi “Cu” olan, kırmızıya yakın renkte, ısı ve elektrik iletkenliği iyi olan, ince tel ve levha formuna getirilebilen ve uygulama alanı oldukça geniş olan bir metaldir. Metalik bakır, sülfitli ve oksitli bakır cevherlerinden zenginleştirme ve izabe (metalleri eriterek sıvı duruma getirme) sonucunda elde edilmektedir. Paslanmaz yapısı nedeniyle, soğuk hava makineleri ve ekipmanları, nakliye araçları ve dış kaplamalar için genellikle tercih edilmiştir. Bakır ve alaşımları genellikle lehimleme işlemi ile birleştirilir. Sert lehimleme, dolgu metalinin kılcal etki ile birleştirilecek olan metal yüzeyler arasındaki küçük boşluklara nüfuz etme kabiliyetine bağlıdır. Uygun koşullar altında lehimli malzeme dolgu alaşımının yüzey difüzyonuyla ıslanır ve sonuç olarak bu iki malzeme arasında güçlü bağlar oluşur. Bu çalışmada, soğutma sistemlerinde kullanılan bakır borular, lehimleme tekniği ile birleştirilmiştir. Birleştirme işlemleri için 12.7 mm çapında 8 adet saf bakır (% 99.9) boru örneği kullanılmıştır. Bakır borulara L-CuP6 (DIN 8513) dolgu metali ile 3 farklı sert lehim sıcaklığı uygulanmıştır. Ayrıca 3 numune azot gazı altında, diğer 3 numune ise azot gazı kullanılmadan lehimlenmiştir. Diğer 2 numune ise yaklaşık 750°C sıcaklıkta alın alına birleştirilerek azot gazı kullanılarak ve azot gazı kullanılmadan sert lehimlenmiştir. Sıcaklık değişikliklerinin, azot gazı kullanımının ve boruları birleştirme şeklinin lehimlenmiş bağlantıların mekanik özelliklerine ve yüzey kalitesine olan etkileri araştırılmıştır. Ayrıca birleştirme alanında sıcaklık dağılımı ölçülmüştür. Sonuçlara göre, maksimum dayanım sağlayan en uygun sıcaklık değeri değerlendirilmiştir.