Comparison of properties of Al-Cu soldered and resistance welded joints

• Autorzy: Ambroziak Andrzej , Lange Artur , Białucki Piotr , Derlukiewicz Wiesław , Szymczak Eryk

Identyfikatory

DOI

10.26628/wtr.v92i2.1090

Warianty tytułu

PL

Porównanie własności złączy lutowanych i zgrzewanych Al-Cu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of qualitative tests of Cu-Al joints made by soldering, brazing and resistance welding. Aluminum and copper tubes with a diameter of 6.9 mm, used, among others in refrigeration systems, were soldered with ZnAl2 and AlSi12 filler metal. In addition, similar connections were made by resistance welding. Macroscopic tests of soldered and welded joints were carried out and the hardness distribution on the cross-section of joints was determined. The analysis of research results allowed to state that resistance welding of Cu-Al joints can be a good alternative to the soldering process, especially in series production, due to the possibility of easy application of process mechanization.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań jakościowych złączy Cu-Al wykonanych metodami lutowania twardego i miękkiego oraz zgrzewania oporowego zwarciowego. Rurki aluminiowe i miedziane o średnicy 6,9 mm, stosowane m. in. w układach systemów chłodniczych lutowano spoiwem ZnAl2 oraz AlSi12. Ponadto wykonano podobne połączenia metodą zgrzewania oporowego. Przeprowadzono badania makroskopowe złączy lutowanych i zgrzewanych oraz określono rozkład twardości na przekroju złączy. Przeprowadzona analiza wyników badań pozwoliła na stwierdzenie, że zgrzewanie oporowe złączy Cu-Al może być dobrą alternatywą dla procesu lutowania zwłaszcza w produkcji seryjnej, z uwagi na możliwość łatwego zastosowania mechanizacji procesu.

Słowa kluczowe

EN

soldering; brazing; resistance welding; Cu-Al joint; properties

PL

lutowanie twarde; lutowanie miękkie; zgrzewanie oporowe; złącze Cu-Al; właściwości

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Welding Technology Review
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 92, nr 2
• Strony: 25--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Ambroziak Andrzej

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Lange Artur

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Białucki Piotr

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Derlukiewicz Wiesław

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Szymczak Eryk

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Papkala H., Pietras A., Zgrzewanie Aluminium z miedzią, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2005, Vol. 49(4), 30-41.
• [2] He H., Wu C., Lin S., Yang C., Pulsed TIG Welding-Brazing of Aluminum-Stainless Steel with an Al-Cu Twin Hot Wire, Journal of Materials Engineering and Performance, 2019, Vol. 28(2), 1180-1189. https://doi.org/10.1007/s11665-018-3848-y
• [3] Szymczak E., Comparison of properties of soldered and welded Cu-Al joints, M.Sc. diploma, Wrocław University of Science and Technology, Poland, 2018.
• [4] Ambroziak A., Lange A., Derlukiewicz W., Mosińska S., Aluminium and aluminium alloy hard soldering technology, Welding International, 2012, Vol. 26(5), 330-334. https://doi.org/10.1080/09507116.2011.581339
• [5] Ambroziak A., Lange A., Examination of microstructure of Al-Cu joints with AlCu20Ag36 solder, Welding Technology Review, 2004, Vol. 76(8/9), 86-88.
• [6] Murray J.L., Binary Alloy Phase diagrams, ASM international Material Park, OH 1992 Vol. 5.
• [7] Xia C., Li Y., Puchkov U.A., Gerasimov S.A., Wang J., Microstructure and phase constitution near the interface of Cu/Al vacuum brazing using Al-Si filler metal, Vacuum, 2008, Vol.82(8), 799-804. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2007.11.007
• [8] Mirski Z., Wojdat T., Połączenia lutowane aluminium z miedzią, stalą niestopową i stopową, wykonane spoiwami cynkowymi, Welding Technology Review, 2013, Vol. 85(2), 2-8. https://doi.org/10.26628/ps.v85i4.260
• [9] Lange A., Investigation of brazing filler to aluminum-copper joints. Ph.D. thesis, Wrocław University of Science and Technology, Poland, 2002.
• [10] Winiowski A., Application of diffusion soldering for joining metals and alloys (in Polish), Welding Technology Review, 1999, Vol. 71(4).
• [11] Radomski T., Ciszewski A., Brazing, WNT, Warszawa 1985.
• [12] ISO 17672:2010(E) - Brazing - Filler metals.
• [13] JI Feng, XUE Song-bai, LOU Ji-yuan, LOU Yin-bin , WANG Shui-qing, Microstructure and properties of Cu/Al joints brazed with ZnAl filler metals, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22, 281-287. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(11)61172-2
• [14] Marya M., Marya S., Interfacial microstructures and temperatures in aluminium-copper electromagnetic pulse welds, Science and Technology of Welding and Joining, 2004, Vol. 9(6), 541-547. https://doi.org/10.1179/174329304X8685
• [15] Xianglong Zhou, Gang Zhang, Yu Shi, Ming Zhu, Fuqian Yang, Microstructures and mechanical behavior of aluminum-copper lap joints, Materials Science, 2017, 105-113. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.08.056

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).