اتصال ايده آل مس به آلومينيوم، اقتباس از آموزشهای لوكاس ميل هاپت:

مراحل آزمايش و نتايج:

در اين آزمايش از سيم جوشهاي آلياژی:   
88Al/12Si, 78Zn/22Al, 98Zn/2Al
كه عموما در مراحل توليدی و تعميری بكاربرده ميشوند استفاده شده است. اين سيم جوشها به اشكال مختلف توسط سازندگان آن موجود ميباشد ولي سيمهاي حاوي فلاكس و حلقه ها بدليل خاصيت كنترل آنها در مصرف آلياژ وفلاكس در سطح اتصال اغلب مورد استفاده قرار ميگيرند. اين تركيب آلياژ و فلاكس در بهبود كيفيت اتصال ومحدود كردن ضايعات و زمان جوش نقش اساسي را ايفا ميكند. قابل ذكر است كه اين آلياژها را ميتوان هنگام حرارت دادن نقطه اتصال و درصورت استفاده از حلقه وقراردادن آن در محل اتصال قبل از بريزينگ بكاربرد. 

  

در شكل 1 طراحي انتهای لولها كه يكي بصورت گلدانی ميباشد، براي هر دو فلز مس و

 آلومينيوم نشان داده شده است. امكان استفاده از هر يك از دو فلز مس و آلومينيوم بعنوان فلز

 لوله خارجی، امكان اين آزمايش را براي مقايسه قدرت و كيفيت نقطه جوش در هر دو مورد 
 
فراهم ميسازد. فاصله دو لوله در آزمايشات قبلی ما نشان داد كه فاصله ايده آل شعاعی در

 محدوه  0.08-0.15 ميليمترفاصله ايده آل برای رسيدن به اتصال قوی و با كيفيت است. 

 آزمايش قدرت اتصال منحني قدرت كششي براي آلياژهاي مختلف و استفاده از سيم جوش.

شكل زير لوله مسي گلدانی شده.
 
شكل زير لوله آلومينيومی گلدانی شده 

تفاوت منحنيهاي بالا، هنگاميكه فلز آلومينيوم گلدانی شده، در استفاده از سيم جوش با دمای نقطه جوش / بالاتر است كه باعث كم شدن فدرت كششي آن ميشود.
در منحنيهاي زير از حلقه هاي آلياژی استفاده شده است:
شكل زير لوله مسي گلدانی شده است:          

در شکل زير لوله آلمينيوم گلدانی شده :

تفاوت جزئی بين دو منحنی بالا ممکن است به خاطر بکاربردن حرارت بالاتر در فلز مبنا باشد.در نمودارهای 6 تا 9 تفاوت استحکام اتصالاتی که با سيم جوش انجام شده با اتصالاتی که در آن از حلقه استفاده شده ،مقايسه شده است .در اين آزمايشها فقط از سيم جوشها و حلقه های دو آلياژ:88AL/12SI and 78ZN/22AL استفاده شده است.
در نمودارهای 6 و 8 که از حلقه برای جوش استفاده شده و فلز گلدانی شده مس ميباشد در حاليکه در نمودارهای 7 و 9 که فلز گلدانی شده آلمينيوم میباشد، ميزان عدم موفقيت بين صفر تا چهل درصد است.هنگاميکه از سیم جوش استفاده شد،عدم موفقيت اتصال حتی بيش از چهل درصد بود.
تاثِير آلياژمورد استفاده در استحکام اتصال برای هردو مورد حلقه و سيم جوش
مس فلز بيرونی:

آلومينيوم فلز بيرونی:

  بطور کلی نتايج بدست آمده نشان از حداکثر استحکام نقطه اتصال هنگام استفاده از حلقه را دارد. هنگاميکه از حلقه استفاده نشد،آلياژروی با درجه ذوب پايينتر،استحکام بيشتری بوجود آورد. اين مطلب همچنين منعکس کننده تاثيرشدید درجه حرارت بالاتر جوشکاری در استحکام نقطه اتصال ميباشد.هرچند بايد توجه داشت که هيچ يک از آلياژهای مورد استفاده در اين آزمايشات مردود نشدند.اين آزمايشات همچنين نشان دادند که نقطه ضعف 
اتصال مس به آلمينيوم هنوز استفاده از آلومينيوم بعنوان فلز پايه ميباشد نه نقطه اتصال.
نمودار 8 تاثیر آلیاژمورد استفاده در استحکام نقطه اتصال را برای حلقه و سيم جوش (دستی) برای الياژ 78ZN/22AL ,و مس بعنوان فلز پايه گلدانی نشان ميدهد.

نمودار 9 همین تاثير را زمانيکه از آلومينيوم بعنوان فلز پايه (گلدانی) استفاده ميشود نشان
ميدهد .78ZN/22AL

 مقايسه كيفيت اتصالات:  با بدست آوردن سطح مقطع هر يك از شش آزمايش انجام شده برای مطالعه متالورژی، موارد زير از  نظر آلياژ، شكل، فاصله وترتيب اتصال مشاهده شد.  آلياژ سيم جوش(دستی):   نفوذ خوب در هردو گپ، كمترين جمع شدگي وتخلخل اتصال و فرسايش كمتر فلز پايه.88Al/12Si  خوب آلياژولی فرسايشي بيش از آلياژ بالا.     نفوذ98Zn/2Al   نفوذ خوب در گپ هاي جذبتر، تخلخل قابل توجه، فرسايش قابل توجه فلز پايه.78ZN/22Al  استفادهازحلقههاي پريفورم:                                                                                                    88Al/12Si  نفوذ خوب در گپها، كمترين جمع شدگي و تخلخل گازی، و حداقل فرسايش فلز پايه در مقايسه با سيم جوش.  78Zn/22Al  نفوذ خوب در گپها، تخلخل قابل توجه، وفرسايش كمتر فلز پايه در مقايسه با سيم جوش(دستي).  98Zn/2Al  بصورت حلقه هاي پريفورم موجود نميباشد. 
بطور خلاصه، نتايج آزمايش با سيم جوش دستي از نظر قدرت كششی مشابه آزمايش اول بود.  حلقه های پريفورم پيوستگي واستحكام بيشتری در مقايسه با سيم جوش دستی نشان دادند، بعلاوه  فرسايش كمتر فلز پايه. نفوذ كامل اتصال بصورت 88% برای حلقه و 54% برای سيم جوش بدست  آمد. شكستن نقطه اتصال در اثر كشش بيش از 90% هنگاميكه اتفاق افتاد كه آلومينيوم فلز گلدانی بود.  نتايج بدست آمده برای گلداني مس در مقابل گلدانی آلومينيوم:  گلدانی مس و حلقه كمترين فرسايش فلز پايه را نشان دادند.  گلدانی مس همچنين كمترين فرسايش سطح آلومينيوم را در جوشكاری دستي نشان داد.  گلدانی مس همچنين مقادير استحكام كششي بيشتري بروز دادند. 
نتايج:  آزمايشات لوكاس نشان داد كه حلقه های پريفورم اتصال پيوسته تری نسبت به سيم جوش دستی بوجود  مياورند با توجه به قدرت كششي و كيفيت اتصال.  همچنين گلدانی مس(فلز بيرونی) بهترين اتصال را  از نظر پيوستگی، قدرت و كيفيت بوجود آورد.اين آلياژ كمترين حالت كروی و جمع شدگی را نشان داد ودر نتيجه88Al/12Si  كنترل حرارتی خوبی ارائه داد. همچنين مشخص شد كه اين آلياژ انتخاب خوبی براي جوشكاری دستی ميباشد.