SnZn系无铅钎料性能对比分析

对比研究了4种SnZn系无铅钎料的润湿性、抗蠕变性能以及力学性能.结果表明,SnZnAg/SnZnGa/SnZnAl的润湿性均高于SnZn钎料,合金元素的添加可以显著提高SnZn钎料的润湿性;SnZnAg钎料的抗蠕变性能最高,这主要是因为Ag-Zn金属间化合物颗粒钉扎位错引起的;合金元素的添加可以显著提高SnZn焊点的...     

铜-低碳钢钎焊接头的耐蚀性评价

通过动态挂片腐蚀实验、宏观和金相组织观察、SEM 及能谱分析等方法对采用Cu-Zn钎料、Ag-Cu钎料、Cu-P钎料钎焊的无氧纯铜-低碳钢管钎焊 接头的耐蚀性能进行了评价分析.结果表明：采用Cu-P钎料时钢和钎缝间出现裂纹，接头遭 受腐蚀后铜管内壁普遍腐蚀，同时钎缝因腐蚀而开裂；Cu-Zn钎缝成型好，但钎缝 本身出现由于金相组织发生选择性腐蚀而引起的局部蚀坑，铜管对应处也出现明显减薄性腐 蚀；Ag-Cu钎料所焊接头成型好，接头各处腐蚀轻微.建议采用Ag-Cu钎料进行铜-低碳钢的 钎焊.     

基于紫铜/黄铜钎焊的新型无银铜磷锡复合钎料

BCu89PAg是钎焊紫铜/黄铜、紫铜/紫铜常用铜磷钎料,其银含量为4.8%～5.2%,成本相对较高.为克服不足,文中设计开发了一种新型药皮铜磷锡复合钎料,此种钎料无须再单独添加钎剂即能实现紫铜/黄铜间的焊接,减少焊接工序,节约生产成本. 失重腐蚀和电化学腐蚀结果均表明,BCu91PSn与BCu89PAg耐腐蚀性能相近;采用金相显微镜和扫描电子显微镜对钎缝组织进行观察,发现新型BCu91PSn焊条焊后钎缝组织致密,焊料和基体中的元素相互扩散,形成了良好的过渡层.     

基于镀锡银钎料钎焊304不锈钢接头的腐蚀行为

为揭示304不锈钢钎焊接头的腐蚀行为,以BAg50CuZn钎料为基材,采用电镀扩散工艺制备AgCuZnSn钎料,对304不锈钢进行感应钎焊,在60 ℃,3.5% NaCl溶液中评价不锈钢接头的局部腐蚀性,借助扫描电镜对其腐蚀形貌进行分析. 结果表明,经NaCl溶液腐蚀后,钎缝与不锈钢界面出现较长的腐蚀沟;304不锈钢表面腐蚀较严重,存在大范围坑洞、裂纹等缺欠,而钎缝区几乎无腐蚀缺欠,优先被腐蚀的是富铜相. 随着腐蚀时间延长,钎缝和304不锈钢的腐蚀速率均呈现先升高后降低的趋势,钎缝腐蚀速率略低于母材;腐蚀2.5 h后,钎缝区和304不锈钢的平均腐蚀速率分别为0.098和0.104 g/(m2·h).     

Y—2型中温锌基铝钎料的研究

通过对相图和文献资料的分析，设计和试验和钎料的合金系加添元素，研制成Ｙ－２型中温锌基钎料，成分范围为：Ａｌ１－５，ｃＵ０．－２．７，ｍＧ０．０４－０．０６和Ｒｅ０．０３－０．０６；熔化温度（３８５－３９３）℃，钎焊温度（４６０－４８０）℃；铸态钎料抗拉强度２２８ＭＰａ；Ｌ６铝母材对接砂抗拉强度达９６．９ＭＰａ，超过母材本身强度，冷弯角１８０°，接头耐大气腐蚀性能优良。     

粗真空条件下锡基钎料与Sialon陶瓷的润湿和连接

采用座滴法和四点弯曲方法研究了粗真空条件下锡基钎料在Ｓｉａｌｏｎ陶瓷上的润湿性和连接强度．在１Ｐａ，１１７３Ｋ，２０ｍｉｎ的实验条件下，锡基钎料的静态润湿角小于２０°．加入Ｚｎ，Ｐｂ后，钎料钎焊Ｓｉａｌｏｎ／Ｓｉａｌｏｎ陶瓷时的接头连接强度有明显提高，Ｓｎ－５Ｃｕ－５Ｔｉ，Ｓｎ－５Ｃｕ－５Ｔｉ－２０Ｚｎ，Ｓｎ－５Ｃｕ－５Ｔｉ－１０Ｐｂ的平均接头连接强度分别为９０．８，１５３．４，１６９．１ＭＰａ；最高接头连接强度分别为１１９．８，２００，２１６．７ＭＰａ．在粗真空条件下锡基钎料可以实现陶瓷的良好连接，且接头残余应力较小．本文首次观察到锡基钎料中挥发性组元Ｚｎ对粗真空条件下润湿前驱膜有明显的影响．对临界润湿温度、粗真空条件下第三组元的作用及这种活性钎料的潜在应用价值进行了讨论．     

银镍金属微细颗粒对锡铅基复合钎料力学性能的影响

运用弥散强化原理，分别选用Ag颗粒和Ni颗粒作为增强体，以63Sn37Pb共晶钎料为基体，制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料。在再流焊条件下，弥散分布的增强体与基体冶金结合，在增强体表层形成一薄层金属间化合物，从而使复合钎料蠕变性能大幅度提高。试验证明：在相同条件下，与基体钎料63Sn37Pb相比，5％Ag(体积分数，下同)和10％Ag颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了8倍和6倍，同时抗拉强度和剪切强度均得到提高；5％Ni和10％Ni颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了84倍和185倍，但剪切强度和延伸率均明显降低。     

高强度锡基钎料的研究

研制了熔点在２００℃左右的高强度锡基软钎料ＨＬＳｎ９２ＳｂＣｕＡｇ在配合常规软钎剂钎焊铜及其合金，钢主不锈钢时，润滑性及填缝性能良好，强度可达１００ＭＰＡ以上。对比试验表明，新研制的软钎料与国外同类产品性能相当。     

Cu对Sn-9Zn无铅钎料电化学腐蚀性能的影响

对Sn-9Zn-xCu钎料在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行研究,以揭示添加Cu对Sn-9Zn钎料耐蚀性的影响。结果表明:添加Cu元素使Sn-Zn钎料的腐蚀电位有所增加,即添加Cu元素可以改善Sn-Zn钎料的耐腐蚀性能;XRD检测发现Sn-9Zn-xCu钎料的腐蚀产物中存在Zn5(OH)8Cl2.H2O;随着Cu含量的增加,Zn5(OH)8Cl2.H2O的量逐渐减少,出现Cu的腐蚀产物,腐蚀表面趋于均匀平整,选择性腐蚀减弱,腐蚀产物的黏附性较好。     

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。     

高温钎料焊膏研究进展

针对高温钎料使用便利性的需求，综述了高温钎料焊膏的相关研究现状。介绍了焊膏各组分在焊膏制备和钎焊中的作用，阐述了镍基、铜基、银基、钛基和金基五种常用高温钎料及其焊膏的应用与发展趋势，为高性能高温钎料焊膏的开发提供了参考。     

激光与红外重熔对63Sn37Pb/焊盘界面微观组织的影响

研究了塑料球栅阵列 (PBGA)钎料球激光重熔以及红外二次重熔过程中 6 3Sn37Pb共晶钎料与Au/Ni/Cu焊盘之间界面反应。结果表明 :钎料凸点 /焊盘界面处金属间化合物的形貌和数量与激光输入能量密切相关。随着激光输入能量的增大 ,Au完全溶解到钎料中 ,界面处连续分布的Au Sn化合物层全部转变为针状AuSn4 相 ,部分针状AuSn4 从界面处折断并落入钎料中 ,最后变为细小的颗粒状弥散分布在钎料内部。红外二次重熔后焊点界面处的针状AuSn4 溶解到钎料中 ,钎料组织由原来的粒状结晶结构变为层片状结晶结构 ,焊点界面处出现了不同形态的粗大富Pb相     

锡含量对Bi5Sb钎料铺展性能及抗拉性能影响

在Bi5Sb基体钎料中添加1%～8%Sn,研究锡对Bi5Sb基无铅钎料润湿性能及力学性能的影响.结果表明,在Bi5Sb钎料中添加适量的锡,可使Bi5SbxSn钎料熔点控制在270～280℃左右,与Bi5Sb钎料相比,变化不大,但钎料合金铺展性能和抗拉强度明显提高.当锡含量为8%时,Bi5Sb8Sn钎料合金钎焊铺展性能和...     

Brazing of high-temperature heat exchangers with a composite brazing alloy of the Cr–Ni–Mn system

The results of investigations carried out to determine the optimum composition of the composite brazing alloy of a Cr–Ni–Mn system, the thickness of the layer, and sequence of deposition on the heat exchanger surface are presented. The recommended brazing parameters produce brazed joints satisfying the service requirements of the heat exchangers.     

SnAgCu无铅钎料焊点结晶裂纹

针对印刷电路板(PCB)上无铅钎料SnAgCu微小焊点的结晶裂纹,利用设计的试件重现无铅钎料钎焊过程中产生的结晶裂纹,对无铅钎料结晶裂纹进行模拟,同时研究了微量元素的添加对SnAgCu合金焊点结晶裂纹形成的影响。结果表明,在尺寸很小的焊点上仍然存在明显的结晶裂纹。用焊点结晶裂纹的总长度定量地评价无铅钎料结晶裂纹的敏感倾向,添加Ni和Ce元素能够降低无铅钎料结晶裂纹的形成,而P元素的添加却加剧了结晶裂纹的形成,明显增加了焊点处的结晶裂纹。     

Zn-Cu-Sn-Bi系锌基高温软钎料的组织与性能

研制了一种熔化温度在350~500 ℃,钎焊铜和钢的Zn-2Cu-Sn-Bi系高温软钎料. 试验采用差示扫描量热法(DSC)对 Zn-2Cu-Sn-Bi系高温软钎料的熔化特性进行了研究. 结果表明,Zn-2Cu-Sn-Bi系高温软钎料固相线温度为382.39~391.80 ℃,液相线温度为391.97~401.50 ℃,凝固区间9.37~12.64 ℃. Zn-2Cu-Sn-Bi系高温软钎料钎焊铜平均润湿面积206 mm2,随Sn元素含量的增加,钎料的润湿性能增强,润湿角最小为5°. 微观组织观察发现,Zn-2Cu-Sn-Bi系高温软钎料组织由η-Zn相、ε-CuZn₅相、Bi相和β-Sn相组成. 钎焊接头产物为Zn-Cu化合物,界面反应层厚度80 μm,由贝壳状反应层ε-CuZn₄/CuZn₅,平直反应层β-CuZn和γ-Cu₅Zn₈组成.     

Cu颗粒增强的Sn-9Zn复合钎料/Cu钎焊接头界面反应

研究了长时间再流焊条件下,在粉状Sn-9Zn无铅钎料中加入Cu颗粒增强质点(复合钎料)对Sn-9Zn/Cu钎焊接头界面反应的影响.结果表明,在Sn-9Zn无铅钎料中加入Cu颗粒,可有效降低Sn-9Zn/Cu钎焊接头界面金属间化合物(IMC)的生长速度,从而减小界面IMC层的厚度,减少IMC层内的柯肯达尔(Kirkendall)缺陷;IMC层的厚度随再流焊时间的增加而增加,随Cu颗粒加入量的增加而减小.在现试验条件下,IMC层由Cu-Zn金属间化合物组成,未检测到Cu-Sn金属间化合物的存在.     

YG13C硬质合金钎焊工艺研究

采用中频感应钎焊工艺，分别用HSCuZnNi和HL105钎料对42CrMo钢和硬质合金YG13C进行钎焊，分析了钎料、冷却方式对钎缝抗剪强度的影响。结果表明，HSCuZnNi钎料钎缝的抗剪强度比HL105大20％，采用缓慢的冷却方式可提高抗剪强度。     

Heat transfer at the metal/substrate interface during solidification of Pb-Sn solder alloys

Heat transfer analysis during the solidification of lead, tin, and two lead-base solder alloys against two different chill materials (steel and copper) was carried out with and without flux coating on the chill surface. Temperatures at two known locations inside the chill and casting were recorded as the casting started solidifying, and the acquired chill temperature data were used for solving a one-dimensional heat conduction equation inversely to yield the metal/chill interfacial heat flux and chill surface temperature as a function of time. The initial heat flux was high due to good contact at the metal/chill interface. As the casting started solidifying, there was a reduction in the heat flux due to the nonconforming contact at the interface. Chills with flux coating resulted in finer microstructures near the solder/substrate interface compared to those obtained with uncoated chills. The fineness of the microstructure also increased when copper was used as the chill material. The estimated total heat flow was found to be higher with flux-coated and copper chills. This was in good agreement with the finer microstructures obtained near the solder/chill interfacial region for solidification against copper chills and chills with flux coating on their surface.     

SnAgCu无铅钎料液体在非润湿线上的去润湿现象

在Cu基底上制备了宽度为200μm的非润湿线，SnAgCu无铅焊膏回流过程中形成的钎料液体在非润湿线上发生去润湿，对印刷不同厚度锡膏样品回流过程中液体形态的原位观察发现，焊膏厚度由950μm减小时，回流液体球冠沿非润湿线分离的长度增加，当焊膏厚度达到350μm时，液体被彻底分割为两部分．通过一个简单模型并运用界面能最小化分析，给出了非润湿线宽度与液体临界高度之间的关系，理论分析与实验结果基本一致，间接反映了微电子钎焊连接中发生桥接的本质，