Parabolik güneş enerji sistemlerinin ısıl veriminin artırılmasında cam – metal birleştirmeler önemlidir. Bu çalışmada soda kireç silikat cam tüp – bakır bilezik birleştirilmeleri O2/propan alev işlemeyle hava ortamında gerçekleştirilmiştir. Birleştirilen cam tüpte her han gibi bir makro çatlak gözlenmemiştir. Işık mikroskop incelemelerinde bakırın hava ortamında alevle işleme sırasında oksitlendiği sonrasında soda kireç silikat cam tüp – bakır birleşme yüzeyinde oksitlenmiş bakırla cam arasında gerçekleşen kimyasal reaksiyon sonucunda gaz kabarcık oluşumlarına neden olduğu gözlemlenmiştir. Işık ve taramalı elektron mikroskop incelemeleri kullanılan numune boyutlarında soda kireç silikat cam tüp – bakır birleşmesinin camda her han gibi bir mikro çatlak oluşturmadan gerçekleştirildiğini göstermiştir. Cam tüp - bakır bilezik alev işlemeyle birleştirilmesi sonrası oda sıcaklığına soğuma sırasında oluşan kalıntı gerilmeler ve gerinmeler ANSYS 14 çoklu fizik yazılımı kullanılarak sonlu elamanlar metoduyla modellenmiştir. Modelleme sonuçları camın çok yüksek kalıntı gerilme ve gerinmelerine maruz kalmadığını ve deneysel makro ve mikro çatlak oluşmaması gözlemlemelerle örtüştüğü göstermiştir. Model analizlerine göre kullanılan numune boyutlarında birleştirilen soda kireç silikat cam tüp üzerinde en yüksek 50 MPa seviyelerinde maksimum ve en düşük -90 MPa seviyelerinde minimum asal gerilmeler oluşmuştur. Bakır bilezikteyse en yüksek 50 MPa seviyelerinde maksimum ve en düşük -10 MPa seviyelerinde minimum asal gerilmeler oluşmuştur. Kalıntı gerilmelerin etkisi nedeniyle akma dayanımı düşük olan bakır bileziğin birleştirme bölgesine yakın kısmında 0.008 seviyelerinde eşdeğer plastik deformasyon oluşmuştur.

For achieving higher energy efficiencies of linear parabolic sun collector systems, glass – metal joining is important. In this study, soda lime silicate glass tube – copper inset joining was achieved by employing O2/propane flame working in air. No macro crack formation was observed for joined glass tube. Light microscope investigations of joined sample showed that copper was oxidized during flame work in air ambient. Then oxidized copper reacted with glass at joining interface leading some bubble formation in joined glass. Light and scanning electron microscope investigations showed that glass tubes – copper inset joining could be done without micro crack formation in glass region for the used sample dimensions. Residual stress and strain levels of joined pieces due to cool down from high temperature joining to room temperature were modeled by using ANSYS14 multi physics software employing finite element method. Modeling results suggested that the joined glass experienced not very high residual stress and strain levels and agreed well with experimental findings of not observing any macro or micro cracks at joined glass. For studied sample profile, maximum and minimum principal stress levels were 50 MPa and - 90 MPa for glass side and were 50 MPa and -10 MPa for copper side. Copper inset having low yield stress was also plastically deformed at equivalent plastic strain level of 0.008 close to the joining interface due to residual joining stress.