Ag—Cu—Zn系钎料的研究现状及发展趋势

Ag-Cu-Zn系钎料是重要的连接材料,含镉的Ag-Cu-Zn-Cd钎料则具有更好的"性价比".但是在全世界普遍重视环保的大环境下,研究新型无镉、高性能银钎料具有重要的社会意义和经济价值.文中着重介绍了Ag-Cu-Zn系钎料的发展历史过程和研究现状,对Ag-Cu-Zn系钎料体系进行了分类比较,认为国内外Ag-Cu,-Zn系钎料研究的重点仍将是以Ag-Cu-Zn为主要合金体系,通过调整Ag、Cu、Zn含量,适当添加Ga、Sn、In、Ni及稀土等元素而形成的Ag-Cu-Zn-Ga-In-RE-X钎料可能会成为未来的发展方向.     

低银无镉Ag-Cu-Zn钎料的合金化改性

介绍了低银无镉Ag-Cu-Zn系钎料的成分特点和研发思路,采用Sn、P元素对含银21 mass%的Ag-Cu-Zn系钎料进行合金化,讨论了Sn、P元素含量对钎料熔化温度及显微组织的影响。结果表明,随Sn含量增加,钎料的熔化温度可持续下降,同时晶内及晶界相的Sn固溶量增大,钎料趋于硬脆。微量P的添加能显著降低银钎料的熔点,(Sn+P)低水平复合添加可在满足熔化特性的同时,避免由于过量Sn固溶导致的加工成型困难,有利于钎料的实用生产。     

Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状

综合介绍了国内外关于Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状,详细阐述了Sn,In,Mn,Ni,P,Ga和稀土La,Ce等元素对钎料的熔化特性、微观组织、润湿性以及钎焊接头力学性能的影响,同时分析了S,Ca,O,N等杂质元素对Ag-Cu-Zn系钎料的有害作用,对低银钎料的研究做了概述,并对Ag-Cn-Zn系钎料的发展做了展望,认为Ag-Cu-Zn系钎料的研究仍将以合金改性为主要方向,同时深入研究杂质元素的影响机制和控制方法,以进一步提高钎料性能,满足日益严苛的生产技术要求。     

无镉银基钎料合金化的研究进展

从单独添加一种合金元素和复合添加多种合金元素2种合金化方式,介绍了无镉银基钎料合金化的研究进展.概述了单独添加Sn,Ni,In,Ga的无镉银钎料性能和特点.从熔化温度、铺展性能、力学性能、组织影响等方面重点分析了复合添加Sn,Ga,In、稀土Ce的无镉银钎料的综合性能.指出了通过优化成分配比,复合添加Sn,Ga,In、...     

微量元素镓对AgCuZn钎料性能的影响

研究了微量添加元素对AgCuZn钎料的熔化温度和显微组织的影响.结果表明:在银钎料中添加镓等元素,可以显著地降低银钎料的熔化温度(固相线和液相线),特别是同时添加适量的Ga、In、Sn等元素,Ag-Cu-Zn钎料的熔化温度降低非常显著.研究发现,镓元素的添加对AgCuZn钎料的显微组织有显著的影响.不过,添加适量Ga、In、Sn等元素的同时,为使钎焊接头具有一定的强度和塑性,应尽可能地增多钎料中的共晶组织,同时减少脆性金属间化合物组织舍量.     

腐蚀对复合银钎料的影响

采用恒温浸泡腐蚀、电化学腐蚀、润湿铺展测试和扫描电子显微镜(SEM)、万能力学试验机等手段研究了复合银钎料中钎剂与钎料合金的腐蚀及钎料腐蚀对钎焊性能的影响。结果表明,银钎料处于含水钎剂环境中,会被钎剂腐蚀。在钎料中加入1.5%~2.5%的Sn,缩小了Ag-Cu-Zn合金中Ag-Zn相与Cu-Zn相之间的电位差,降低了两相之间的微电池效应,Sn细化Ag-Cu-Zn钎料中的共晶相,降低银钎料发生腐蚀的敏感性;用被腐蚀的银钎料钎焊钢,钎焊接头抗拉强度损失,在钎料中添加Sn可抑制损失程度。     

无镉银钎料研究现状与发展趋势

论述了在制造行业广泛使用的银钎料的特点,阐述了银钎料中镉的危害.通过分析近30年来含镉钎料发展的"兴衰"史,论述了在家电行业钎料"无镉化"的大趋势下,国内外无镉钎料研究的现状,着重介绍了含镓和/或铟元素在无镉钎料研发中的特殊作用以及最具应用前景的Ag-Cu-Zn-Ga系钎料.指出未来无镉银钎料的发展进程中,Ag-Cu-Zn-Ga-X-Y系无镉银钎料的研究将是重点的发展方向.     

铟对低银Ag-Cu-Zn钎料显微组织和性能的影响

研究了低银Ag-Cu-Zn钎料(ωAg≤20%)的熔化特性、铺展性能、钎料显微组织。以黄铜/304不锈钢作为母材,采用火焰钎焊方法,进行了搭接钎焊试验。结果表明,低银Ag-Cu-Zn钎料显微组织主要由铜基固溶体、银基固溶体、Cu Zn化合物相构成。In的添加降低了Ag-Cu-Zn钎料的固、液相线温度,改善了钎料润湿性能;添加In的低银Ag-Cu-Zn钎料在凝固过程中析出富In的银基固溶体,起到了固溶强化的效果,改善了钎焊接头的显微组织,从而提高了钎缝接头的力学性能。使用17Ag Cu Zn-1In火焰钎焊黄铜/304不锈钢,钎焊接头成形美观、组织致密、无缺陷存在,综合性能与含银量为25%的BAg25Cu Zn Sn银钎料的性能相当,节银效果显著。     

镓对Ag-Cu-Zn钎料组织和力学性能的影响

研究了不同镓含量银钎料的铺展性能、钎缝力学性能以及钎料的显微组织变化规律.结果表明,通过添加微量合金元素、优化含镓银钎料的化学成分,可得到铺展性能优良、钎缝力学性能较高的含镓银钎料.以黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,分别采用对接和搭接接头形式,研究测试了钎焊接头的力学性能.结果表明,两种接头形式的钎焊接头均断裂在母材,说明含镓银钎料具有较高的钎缝力学性能,完全可以替代含镉的银钎料.     

Sn-Cu系无铅钎料的研究现状与发展

介绍了无铅钎料应用时应该满足的基本要求和Sn-Cu系无铅钎料的国内外研究和应用现状,概述了Sn-Cu系无铅钎料润湿性能、物理性能、力学性能等方面的一些特点,分析探讨了Sn-Cu系无铅钎料存在的不足,详细阐述了添加不同合金元素(如Bi、Ag、Ni、RE等元素)对Sn-Cu系无铅钎料性能的影响规律,并对Sn-Cu系无铅钎料的应用前景和发展方向进行了展望.     

Cr、Ti金属粉改善Ag-Cu-Zn合金对金刚石的钎焊性能研究

本文通过在Ag-Cu-Zn钎料合金与金刚石之间添加Cr、Ti金属粉,改善Ag-Cu-Zn合金对金刚石的钎焊性能,并在不同的保护条件下(真空、Ar气体、无机盐覆盖、C粉覆盖)钎焊金刚石磨粒;采用扫描电镜和光学显微镜对钎焊金刚石表面形貌以及金刚石一钎料合金-钢基体之间界面的微观结构进行了观察;结果表明添加Cr粉可以在空气中对金刚石实现良好的钎焊,添加Ti粉则需要在真空中或者覆盖C粉才能保证钎焊效果较好;在金刚石与钎料合金的界面处发现Cr和Ti元素的富集,这提高了Ag-Cu-Zn合金对金刚石的润湿性.     

Ag-Cu-Ti合金制备技术及钎焊应用综述

介绍了Ag-Cu-Ti活性钎料的主要制备方法,常用的Ag-Cu-Ti活性钎料及熔化温度,Ag-Cu-Ti钎料钎焊各种陶瓷与陶瓷或陶瓷与金属,Ag-Cu-Ti活性钎料钎焊金刚石、石墨、玻璃、立方氮化硼、复合材料的应用研究进展及Ag-Cu-Ti活性钎料的改性研究。     

高强韧CuZnNiMn纽扣钎料钎焊截齿接头组织与性能

针对采煤、掘进机械用截齿,采用短流程方式制备了Cu-Zn-Ni-Mn纽扣型钎料.使用制备的纽扣型钎料,采用高频感应方式完成了实际产品的焊接.焊后分别对焊接接头的宏观形貌、剪切性能、剪切断口形貌、钎焊界面组织及成分进行分析.结果表明,制备的纽扣型钎料能够良好的润湿钢基体和硬质合金,钎焊填缝率达到100%;钎焊接头剪切强度260 MPa以上,剪切形貌为典型的韧窝状韧性断裂.在钢基体-钎料侧,Fe原子与Co原子出现长程扩散,形成Fe基固溶体和Fe-Co-Ni单相固溶体,钎料-硬质合金侧界面的强度依靠钎料向硬质合金内部的扩散与Co元素的固溶获得.     

AgCuTi活性钎料的研究进展

AgCuTi系活性钎料是连接金属众多陶瓷及碳材料的理想钎料，解决了很多传统钎焊的难题。列举了常用商业AgCuTi的牌号及成分，简要分析了AgCuTi钎料的润湿性及影响AgCuTi润湿性的重要因素，综述了AgCTi活性钎料的一般制备方法与技术，以及AgCuTi活性钎料连接的典型应用与研究进展。     

钎焊材料形态演变及其发展趋势

随着制造业高速发展,钎焊技术应用越来越广,并向绿色化、高效化、自动化和高可靠方向发展。钎焊材料形态对钎焊自动化和可靠性起着至关重要的作用。目前有关钎料的研究主要基于成分、性能、工艺性及应用领域等方面。对于钎料形态方面的系统研究还鲜有报道。在钎焊过程中,采用恰当形状的钎料,可以优化工艺和提高钎焊可靠性。本文以钎料几何形态为主线,系统总结了丝状/条状、棒状、粒状、箔带状、粉末状、膏状、药芯型、非晶态及预制成形等钎料的特点、应用范围、主要代表体系、制备方法及发展现状,重点阐述了粉末、药芯型和非晶态等钎料以及常用钎焊方法所适用的钎料形态。研究认为：未来钎焊材料形态发展方向是绿色、高效、低成本并适应新材料、自动化、数字化及智能化需求。     

毫米波波导天线内腔钎焊质量控制工艺

针对毫米波波导天线内腔钎焊质量的控制工艺进行了研究,开展了电气性能仿真、图像处理分析、超声C-扫描检测分析及金相分析,掌握了钎焊工艺参数对内腔质量的影响规律。研究表明,未焊透缺陷与波导位置有关,钎焊压力、钎料厚度是影响内腔质量的重要因素。在钎焊压力较小时,无钎料漫溢情况,但容易出现未焊透缺陷。当压力较大时,波导周边焊透率达到100%,但容易出现钎料漫溢现象。钎料厚度减薄,能够有效减少钎角处的钎料堆积和钎缝处的未焊透。为得到高精度内腔质量的毫米波波导天线,建议采用较大压力、较薄的钎料进行钎焊。     

镍基非晶态及晶态钎料真空钎焊工艺性能的比较

对Ｎｉ８２．５Ｃｒ７Ｓｉ４．５Ｂ３Ｆｅ３成分镍基非晶态钎料在不同钎焊规范下真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔ８不锈钢时的工艺性能进行了系统性研究，并与相同化学成分的粉状和粘带状晶态钎料进行了比较；考察了非晶态钎料预晶化处理后其工艺性能的变化。     

试棒结构及钎料包扎工艺对烧结质量的影响

针对"烧结+钎焊"的电机转子真空钎焊方式,通过肉眼观察试棒烧结钎料后的钎料附着率及表面质量对试棒的结构及钎料包扎工艺分别进行实验研究。在试棒烧结阶段,设计适合于烧结的试棒结构,通过实验进行如下的设计及工艺方案改进:试棒设计顶针结构,钎缝部位与装夹部位一次加工成形,确保了钎缝部位与装夹部位的同轴度,为后续试棒的钎料包扎工艺设计及改进提供基础保障。设计6种钎料的绑扎方式,并实验优化对两种方式进行进一步的改进设计;比较两种钎料绑扎方式的优缺点,确定"不锈钢皮+不锈钢丝"的绑扎方式;最后对这种绑扎方式做进一步的改进设计,获得质量优良的烧结钎缝。本研究设计的试棒结构及钎料包扎工艺为后续电机转子的真空钎焊打下了坚实的基础。     

低熔合金粉末对药芯银钎料钎焊过程的影响

为克服高锡含量的AgCuZnSn钎料因脆性大而难以加工成形的问题,借鉴药芯焊丝的理念,设计了添加CuSn合金粉粉芯的复合药芯银钎料,研究了粉芯中添加质量分数30%～70%Cu60Sn40合金粉对药芯银钎料的润湿性、紫铜/Q235钢钎焊接头组织、界面显微硬度及抗拉强度的影响。结果表明,钎焊过程中芯部CuSn合金粉和外层BAg30CuZnSn原位反应合成高锡含量的AgCuZnSn钎料,获得了成分均匀,结合良好的接头。随着药芯粉芯中合金粉含量的升高,复合药芯银钎料在紫铜板及Q235钢板上的润湿面积不断增大,Cu/Q235钢钎焊接头显微硬度不断升高,抗拉强度呈现先升高后降低的趋势。当药芯粉芯中CuSn合金粉的质量分数为30%时,Cu/Q235钢钎焊接头的抗拉强度取得最大值(198.91 MPa),提高了23.4%。