亞穩(wěn)態(tài)銅釬料釬焊工藝性及釬焊接頭性能研究.pdf

1、針對錫含量較高的銅基釬料難以成形的問題，將熱浸鍍技術(shù)應(yīng)用于釬焊材料制造，研發(fā)一種高錫含量、低熔化溫度銅基釬料的高效制造新方法。即在銅基釬料表面熱浸鍍錫，采用刮錫模調(diào)控釬料錫含量，研究了錫鍍層對銅基釬料釬焊工藝性及釬焊接頭性能的影響，并將制備的亞穩(wěn)態(tài)釬料釬焊工藝性及釬焊接頭性能與同成分傳統(tǒng)釬料進(jìn)行對比分析。以擴(kuò)散方式對亞穩(wěn)態(tài)釬料進(jìn)行性能優(yōu)化，研究了擴(kuò)散處理對亞穩(wěn)態(tài)釬料釬焊工藝性及釬焊接頭性能的影響。
　　通過熱浸鍍試驗得出了BCu6

2、8Zn釬料表面熱浸鍍錫的最佳工藝：適用于BCu68Zn釬料的最佳助鍍工藝是：助鍍劑為ZnCl2120～160 g/L、NH4Cl120～160 g/L的水溶液，助鍍溫度70～80℃，助鍍時間5 min；BCu68Zn釬料適宜的浸鍍溫度為250～280℃，適宜的浸鍍時間為10～20 s。
　　通過差熱分析，研究了錫含量對亞穩(wěn)態(tài)釬料、傳統(tǒng)釬料及擴(kuò)散處理后的亞穩(wěn)態(tài)釬料熔化特性的影響。結(jié)果表明：隨著錫含量增加，亞穩(wěn)態(tài)釬料的DSC吸熱峰向左

3、偏移，釬料合金的固、液相線溫度均降低，固一液相線溫度區(qū)間縮?。粊喎€(wěn)態(tài)釬料的DSC曲線出現(xiàn)兩個吸熱峰，而傳統(tǒng)釬料的DSC曲線只有一個吸熱峰，兩者的熔化溫度基本相同，傳統(tǒng)釬料的固-液相線溫度區(qū)間比亞穩(wěn)態(tài)釬料小；亞穩(wěn)態(tài)釬料中第一個吸熱峰的高度隨擴(kuò)散時間的延長而降低，亞穩(wěn)態(tài)釬料第二個吸熱峰的峰值溫度隨著擴(kuò)散時間的延長幾乎沒有變化，固相線溫度稍有升高，而液相線溫度降低，固-液相線溫度區(qū)間減小。
　　通過潤濕性試驗，研究了錫含量對亞穩(wěn)態(tài)釬料、

4、傳統(tǒng)釬料及擴(kuò)散處理后的亞穩(wěn)態(tài)釬料流鋪性的影響。結(jié)果表明：基體釬料的鋪展面積為229.83 mm2，亞穩(wěn)態(tài)釬料的潤濕性隨錫含量的增加逐漸增強(qiáng)，在熱浸鍍錫含量為6.4％時，釬料的鋪展面積可達(dá)到299.52 mm2；傳統(tǒng)BCuZnSn釬料的潤濕鋪展面積隨著錫含量的升高增加，傳統(tǒng)BCuZnSn釬料的潤濕鋪展面積稍大于亞穩(wěn)態(tài)BCuZnSn釬料；隨著擴(kuò)散時間的延長，亞穩(wěn)態(tài)釬料的潤濕鋪展面積整體呈增加趨勢。
　　采用掃描電子顯微鏡、能譜儀、金相

5、顯微鏡、萬能力學(xué)試驗機(jī)等對亞穩(wěn)態(tài)釬料、傳統(tǒng)釬料及擴(kuò)散處理后的亞穩(wěn)態(tài)釬料釬焊接頭進(jìn)行了成分、組織、斷口、強(qiáng)度等方面的分析。結(jié)果表明：BCu68Zn釬縫為單相α固溶體組織，隨著亞穩(wěn)態(tài)釬料中錫含量的增加，釬縫組織中逐漸出現(xiàn)了塑性較差的β相和塑性更差的γ相；亞穩(wěn)態(tài)BCuZnSn釬料釬焊接頭的抗拉強(qiáng)度隨著錫含量的增加先升高后降低，在錫含量為1.6%時，最高達(dá)到344.53 MPa，而后逐漸降低；傳統(tǒng)BCuZnSn釬料釬焊接頭抗拉強(qiáng)度隨著錫含量的升