Cu、Ag和Mg對(duì)ZnAl2釬料合金組織及性能的影響.pdf

1、隨著“鋁代銅”成為必然趨勢(shì)，Cu/Al釬焊用釬料得到了飛速發(fā)展，而鋅鋁釬料是釬焊Cu/Al異種金屬時(shí)最常用的釬料。但Zn-Al釬料易發(fā)生晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及Zn元素具有的密排六方晶格結(jié)構(gòu)都使釬料在長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過程中容易出現(xiàn)脆化現(xiàn)象，尤其是在夏季高溫多濕的環(huán)境下，嚴(yán)重影響釬料的潤(rùn)濕性及填縫能力，使釬焊無法順利完成。
　　本文采用金相觀察、掃描電子顯微鏡、能譜分析、X射線衍射分析的組織分析方法，以及熔化特性測(cè)試、濕熱腐蝕

2、試驗(yàn)、潤(rùn)濕試驗(yàn)、硬度測(cè)試、反復(fù)彎曲試驗(yàn)等性能測(cè)試手段，研究了 ZnAl2釬料添加不同含量的合金元素 Cu、Ag、Mg在濕熱腐蝕前后的組織及性能變化規(guī)律，進(jìn)一步分析Cu、Ag、Mg及其復(fù)合添加時(shí)對(duì) ZnAl2釬料組織、耐蝕性以及韌性的影響機(jī)理，得到性能優(yōu)良的鋅鋁釬料。這對(duì)Zn-Al釬料的生產(chǎn)和應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
　　結(jié)果表明，Zn-Al系釬料的主要成相為富鋅η相、富鋁β相、（η＋β）共晶以及離異共晶β共晶相。在ZnAl2釬料中

3、添加Cu元素，隨Cu元素含量的增加，樹枝晶發(fā)達(dá)并粗化，逐漸伴隨有ε相（CuZn3）出現(xiàn)；ε相的耐蝕性要高于基體釬料，故釬料的耐蝕性隨Cu含量的增加而升高，腐蝕深度最高比ZnAl2基礎(chǔ)釬料降低了91.3％；釬料的鋪展能力及硬度都有所升高，但韌性降低，釬料更易脆斷。因此，Cu的最優(yōu)添加量為2.0wt.%。在ZnAl2釬料中添加Ag元素，隨Ag元素含量的增加，釬料組織逐漸變?yōu)榇执蟮臉渲?，耐蝕能力、潤(rùn)濕能力和韌性均增加，但釬料硬度降低。因此，

4、Ag的最優(yōu)添加量為1.5wt.%。在ZnAl2釬料中添加Mg元素，嚴(yán)重降低了釬料的韌性，經(jīng)濕熱腐蝕后的釬料甚至一折就斷。因此選擇Cu元素和Ag元素復(fù)合添加到鋅鋁釬料中來制備耐蝕性和韌性都較好的釬料。
　　在Zn-Al2釬料中復(fù)合添加2.0wt.%的Cu、1.5wt.%的Ag以及3.0wt.%的Cu、1.5wt.%的Ag。在Zn-Al-Cu釬料中加入1.5wt.%的Ag元素可以改善合金組織的均勻性，初生相組織大小均勻一致，出現(xiàn)了耐腐

5、蝕的白亮相，白亮相是（Ag、Cu）Zn4以及CuZn3的混合物。因?yàn)锳g元素的添加加速了Zn元素的氧化，故濕熱腐蝕后Zn-Al-Cu-Ag釬料的腐蝕深度稍大于相同Cu含量的Zn-Al-Cu釬料，但 Zn-Al-Cu-Ag釬料的腐蝕增重卻減少了，表明Zn-Al-Cu-Ag釬料的耐蝕性增加。通過釬料的力學(xué)性能試驗(yàn)可知Zn-Al-Cu-Ag釬料的硬度處于Zn-Al-Cu釬料和Zn-Al-Ag釬料的硬度之間，但韌性卻得到明顯改善，其中 Zn-A