Cu的添加对Zn-Al系铝合金钎料性能的影响

研究了Cu元素的添加量对Zn-Al钎料的微观组织、熔化温度、铺展性能和力学性能的影响。结果表明,在85Zn15Al钎料中添加Cu元素可以改善钎料的微观组织,钎料的熔化温度略有下降,在铝板上的铺展性能明显改善,钎焊接头强度得到提高。钎料的铺展面积受Cu在Al中饱和度影响,当Cu含量低于其在Al中溶解度时,随着Cu含量增加,铺展面积增大。当Cu的添加量达到5.6%(质量分数),钎料在铝板表面铺展性能最佳,继续增加Cu含量,钎料铺展面积保持稳定。钎焊接头力学性能受组织的弥散性影响,当Cu的添加量达到5.6%(质量分数)时,Cu元素对组织有较好弥散强化作用,钎料力学性能最佳。     

Ti元素对Zn-22Al钎料组织和性能的影响

研究了Ti元素对Zn-22Al钎料的电阻率、熔化温度、铺展性能、显微组织以及接头抗剪强度的影响．结果表明,随着钎料中Ti元素含量的增加,钎料的电阻率、熔化温度略有增加,铺展性能显著改善．当Ti元素质量分数为0．03％时,钎料的铺展性能最佳,但过量的Ti元素会明显恶化钎料的铺展性能．随着Ti元素的加入,钎料的基体组织得到细化,η-Zn相尺寸减小;当Ti元素质量分数大于0．15％时,钎料中的η-Zn相开始聚集长大．当Zn-22A1钎料中Tj元素质量分数为0．03％时,钎焊接头的抗剪强度达到最大值84．64MPa．     

稀土La、Nd对BiSbSn高温钎料力学性能的影响

通过在Bi5Sb8Sn焊料中添加微量稀土La、Nd来提高其力学性能,以获得新型的无铅高温钎料.研究表明:加入稀土(La、Nd)元素可以明显提高Bi5Sb8Sn钎料的力学性能;当稀土(La+Nd)含量小于0.2％时,随着稀土元素的增加,钎料的抗拉强度、剪切强度、伸长率增大;当稀土含量大于0.2％时,随着稀土元素的增加,钎料的抗拉强度、剪切强度、伸长率下降.因此稀土的含量为0.2％时,Bi5Sb8Sn钎料的力学性能最佳.     

Ag元素对Zn-Al钎料性能的影响

研究了Ag元素的添加量对Zn-Al钎料的熔化温度、铺展性能、接头力学性能以及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料的熔化温度略有提高,在铝板及铜板上的铺展性能明显改善,钎焊接头力学性能显著提高.当Ag元素的添加量达到3.3%(质量分数)时,钎焊接头力学性能最佳.继续增加Al元素含量,钎焊接头强度变化不大.在Zn-Al钎料中添加Ag元素能够显著改善钎缝的显微组织,随着Al元素含量的增加,钎缝内部块状铜铝脆性相尺寸变小,产生应力集中的倾向减小,对应的接头强度提高.当Al元素含量达到3.3%(质量分数)时,钎料的综合性能最佳.     

添加元素Sn,Cu对Zn-Al钎料组织性能的影响

向Zn-10Al基体中添加元素Cu,采用真空炉VF-1600M、金相显微镜、岛津AG-125KN精密万能材料试验机等,研究了Cu元素对Zn-Al钎料合金的熔化特性、润湿性能、金相组织以及力学性能的影响。结果表明,随着Cu元素的增加,钎料的熔点呈先下降后上升的趋势,在铜添加量为4%(质量分数)时,熔点最低;在铜添加量为5%时,润湿性能优良,钎料晶粒最细小,抗拉强度最好;当铜添加量继续增大时,其润湿性能下降,钎料晶粒变大,抗拉强度降低。其次研究了Sn元素的添加量对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响。结果表明,当Sn添加量达到3%时,其抗拉强度良好,钎料的熔化温度降低,在Cu上的润湿性能良好。当锡添加量进一步增加时,钎料合金的的润湿性能降低,基本不铺展。试验得到的Zn-10Al-5Cu-3Sn为性能较为优良的铝/铜钎焊用钎料。     

Ga元素含量对银钎料组织及性能的影响

研究了Ga元素的添加对B17AgCuZnSn钎料固液相线温度、铺展性能、显微组织以及钎焊接头抗拉强度的影响规律. 采用火焰钎焊方法,得到H62黄铜与304不锈钢的对接接头. 结果表明,随着Ga元素含量的增加,B17AgCuZnSn钎料固液相线温度出现下降,在母材表面的铺展性能有所上升,B17AgCuZnSn-2Ga钎料铺展试验中出现“润湿环”现象. Ga元素的添加改善了银钎料的显微组织,当Ga元素质量分数为2%时B17AgCuZnSn钎料组织细小均匀. 此外,采用该系列钎料钎焊黄铜和不锈钢时,得到了致密无缺陷的钎焊接头,当B17AgCuZnSn钎料中Ga元素质量分数为2%时,钎焊接头的抗拉强度达到最大值387.2 MPa.     

Ni元素对铜磷非晶钎料性能的影响

利用单铜辊甩带法制备了成分(质量分数,%)为(Cu PSn)92Cu8-xNix(x=4、5、6、7、8)的系列合金带材。采用X射线衍射仪及差示扫描量热仪研究了Ni元素对铜磷钎料的非晶形成能力及熔化温度的影响;采用铺展实验法研究了含Ni元素的铜磷钎料在紫铜板上的润湿性能。结果表明,当Ni的含量为8%时的非晶形成能力最强。当Ni含量从4%增加到8%时,钎料的液相线温度从634℃下降到617℃,而固相线的温度只有略微上升。随着钎料中Ni含量的增加,钎料在紫铜板上的铺展面积逐渐增加,当Ni含量为7%时铺展面积达到最大值167 mm2,继续增加到8%时铺展面积有略微的减少。     

锡镀层对BAg50CuZn钎料性能的影响

以BAg50CuZn钎料为研究对象,在其表面电镀锡,借助扫描电镜(SEM)观察锡镀层的表面形貌,采用差热分析仪(differential scanning calorimetry,DSC)和润湿试验炉分析锡镀层对合金钎料熔化温度和润湿性能的影响,并对镀覆锡后合金钎料的成分进行了讨论.结果表明,随着钎料表面镀覆Sn元素含量增加,合金钎料的DSC吸热峰向左偏移、熔化温度降低,钎料的润湿铺展性能呈上升趋势.在镀覆Sn元素含量为4.8%(质量分数)时,合金钎料表面锡镀层平整、致密,钎料的铺展面积最大,为236 mm2.镀覆元素Sn后的钎料中,Ag,Cu,Zn元素含量均减少,元素含量降低幅度大小顺序依次为Cu,Ag,Zn.     

Sc的添加对Al-Si-Cu系铝合金钎料性能的影响

研究了Sc元素的添加量对Al-Si-Cu钎料的微观组织、熔化温度、铺展性能和力学性能的影响。结果表明,在Al-8.5Si-20Cu-10Ge钎料中添加Sc元素,可以改善钎料的微观组织,钎料的熔化温度基本不变,在铝板上的铺展性能明显改善,钎焊接头强度得到提高。当Sc的质量分数为0.3%时,钎料在铝板表面铺展性能最佳,继续增加Sc含量,钎料铺展面积将减小。当合金中加入质量分数为0.1%的Sc元素后,钎焊接头的剪切强度可以达到71.78 MPa,相比不加稀土元素的钎焊接头强度提高了28.64%。     

稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料铺展性能及焊点力学性能的影响

研究了不同含量稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni钎料铺展性能及其焊点力学性能及钎料显微组织的影响规律.结果表明,随着稀土元素Ce含量的增加,钎料在铜基板上的铺展面积逐渐增大,当Ce元素含量达到0.05%时,钎料的铺展面积达到最大.Sn-Cu-Ni钎料中添加适量的稀土元素Ce,能够细化钎料组织,从而提高焊点的力学性能.当Ce元素的含量为0.05%左右时,焊点的力学性能达到最佳值.Ce元素含量超过0.05%后,继续增大稀土元素Ce的添加量,Sn-Cu-Ni钎料的显微组织又变得粗大,铺展性能有所降低,焊点力学性能也随之有所下降.     

Sn含量对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响

研究了Sn元素对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响。结果表明:Ag-Cu-In合金钎料中加入一定量的可以有效降低钎料的熔化温度,当8%Sn元素加入Ag-Cu-In合金中,其熔化温度降低为575~620℃,可以加工为0.10 mm厚的带材,钎焊性能良好;随着合金中Sn元素含量的增加,合金钎料中的脆性相增多、变大,导致合金的加工性能变差,不能成型。     

镓对AgCuZn钎料组织和性能的影响

研究了不同镓含量银钎料的熔化温度、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,随银钎料中Ga元素含量的增加,钎料的熔化温度降低,铺展性能改善,且显微组织有明显改变.分别以紫铜、黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,采用对接和搭接接头形式进行钎焊,研究了钎焊接头的力学性能.除黄铜对接外,其它形式的接头断裂位置均在母材上,说明含镓银钎料的力学性能优良;对于黄铜对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随银钎料中镓含量的增加而逐渐增大,当镓含量为3%时,钎料的综合性能最好.     

稀士Ce对Sn—Cu—Ni钎料物理性能和铺展性能的影响

研究了不同含量的稀土Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料物理性能和铺展性能的影响。结果表明：添加微量的稀土Ce对Sn-Cu—Ni钎料合金的熔化温度和密度影响不大,而其电阻率有所上升。随着Ce含量的不断增加,钎料焊点表面的光亮度随之增加,钎料在铜基板上的铺展面积也逐渐增大,钎料润湿性有所改善,但是当w（Ce）超过0．05％时,钎料焊点表面光亮度呈现下降趋势,其铺展面积也在减小。     

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。     

Ni对Ag-22Cu-17Zn-5Sn钎料铸态组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、热分析仪以及拉力试验机研究不同Ni含量对Ag-22Cu-17Zn-5Sn钎料显微组织、熔化特性以及力学性能的影响。结果表明,Ag-22Cu-17Zn-5Sn-x Ni钎料主要由Ag基体、Cu基固溶体、Cu_0.64Zn_0.36以及Cu_40.5Sn₁₁化合物组成。当Ni含量增加至0.6%时,钎料组织由粗大枝晶转变为均匀细小晶粒,平均晶粒尺寸约为4.53μm。随着Ni含量的增加钎料的固相线温度基本不变,而液相线温度和熔化温度区间出现不同程度的上升;抗拉强度先减小后增大再减小,延伸率先增大后减小的趋势,而钎料硬度(HV0.2)从140逐渐下降到100。当Ni含量为0.6%时,钎料的抗拉强度最高达到372 MPa,延伸率提高到7.6%。     

Al元素含量对Zn-Al钎料性能影响

研究了Al元素含量对Zn-Al钎料在铝—铝钎焊及铜—铝钎焊过程中的铺展性能、接头力学性能及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料在铝板上的铺展性能明显改善,当Al元素含量达到15%(质量分数)时铺展面积最大,继续增加Al元素含量,铺展面积减小.Al元素含量在2%～25%范围内,钎料在铜板上的铺展性能随Al元素含量增加呈上升趋势,但是Zn-Al钎料在铜板上的铺展性能显著低于在铝板上的铺展性能.钎焊接头力学性能试验表明,铝—铝对接接头的抗拉强度以及铜—铝钎焊接头力学性能均随着Al元素含量增加而逐渐增大,当Al元素含量达到15%时强度达到最高,继续增加Al元素含量,钎焊接头强度均逐渐降低.     

微量In对AgCuZn钎料组织和性能的影响

研究了不同In含量银钎料的熔化温度、铺展性能、钎料显微组织以及钎缝力学性能的变化规律.以紫铜、黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,用对接和搭接接头形式进行钎焊试验.结果表明,在银钎料中添加微量In元素,能够降低钎料的熔化温度,改善钎料的铺展性能,并显著改变钎料显微组织.对于黄铜对接来说,钎焊接头的抗拉强度,随银钎料中In含量的增加而呈抛物线方式增加;除黄铜对接接头外,其它形式的接头断裂位置均在母材上,说明含In银钎料的力学性能优良.     

Sn元素对铜磷钎料性能的影响

一般认为,采用Cu-P基钎料钎焊铜/304不锈钢时,易在钎料与不锈钢之间的界面上生成脆性化合物层,使得接头强度极低.为了解决该问题,尝试在Cu-P-Ni钎料中添加sn元素,并研究Sn对钎料熔化温度、铺展性、接头剪切强度及焊缝组织的影响.结果表明,Sn元素的加入,可以降低其熔化温度,改善其铺展性能,并可将接头的剪切强度提高到120MPa以上.该钎料成本低,熔化温度低,钎焊强度高,适用于铜/304不锈钢钎焊.     

稀土Ce对Sn-Cu-Ni钎料物理性能和铺展性能的影响

研究了不同舍量的稀土Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料物理性能和铺展性能的影响.结果表明:添加微量的稀土Ce对Sn-Cu-Ni钎料合金的熔化温度和密度影响不大,而其电阻率有所上升.随着Ce含量的不断增加,钎料焊点表面的光亮度随之增加,钎料在铜基板上的铺展面积也逐渐增大,钎料润湿性有所改善,但是当w(Ce)超过0.05%时,钎料焊点表面光亮度呈现下降趋势,其铺展面积也在减小.     

Sn-Ag-Cu-Bi钎料合金设计与组织性能分析

借助于Thermo-Calc热力学计算软件,设计了Sn-Ag-Cu-Bi无铅钎料合金,并与国际上推荐的Sn-Ag-Cu钎料进行了对比试验;研究了Bi元素对钎料组织变化及对拉伸性能、铺展性能和熔化特性的影响.结果表明,Bi元素以单质和固熔形式存在于Sn-Ag-Cu合金中,Bi元素的添加使基体组织有所细化,抗拉强度明显提高;Bi元素能改善Sn-Ag-Cu无铅钎料对铜的润湿铺展性能,可有效降低合金熔点;用DSC(differential scanningcalorimeter)测试钎料的熔化温度为212℃,熔点比Sn-Ag-Cu降低了近6℃,与热力学计算结果(212.78℃)相近.试验测试与热力学计算的比较相符,说明了热力学计算在无铅钎料合金设计中应用的可行性.