Ge对SnAgCu/Cu钎焊接头抗剪强度与断口的影响

在化学元素周期表中Ge元素与Sn元素相邻,同为第Ⅳ主族元素,物理与化学性能有许多近似。文中在无铅钎料Sn2．5Ag0．7Cu中添加少量Ge元素（0．25,0．5,0．75,1．0,质量分数,％）,设计、焊接了剪切试样,测试了接头抗剪强度,并且对断口做了扫描电镜和能谱分析。结果表明,添加少量Ge元素以后,接头的抗剪强度有显著提高;接头的断裂形式主要是韧性断裂,并且大都有二次裂纹;添加Ge元素后在剪切断口表面形成很多韧窝;金属间化合物Cu6Sn5对韧窝的形成有一定的作用。     

时效对铜铝钎焊接头界面化合物和性能的影响

采用Zn-22Al钎料对铜铝异种合金进行了火焰钎焊,并用加速老化试验模拟了其服役环境.研究了时效过程中铜铝钎焊接头界面化合物的形貌变化及其对铜铝钎焊接头电阻率和抗剪强度的影响,并对其生长规律进行了初步计算.结果表明,铜侧界面化合物在250℃恒温时效过程中不断变厚,其生长规律呈抛物线状,且其生长系数约为6.1×10-13cm2/s;当界面化合物的厚度为4.2μm和18.1μm时,铜铝接头的电阻分别为120.3μΩ和132.9μΩ,该界面化合物厚度对电阻率的影响系数为0.25;铜铝接头抗剪强度在时效过程中先有3%的上升,随后逐渐降低至接头初始值的85%.     

保温时间对Cu/Al钎焊接头界面组织和性能的影响

采用Zn -40Sn钎料通过感应钎焊实现了Cu/Al的可靠连接.研究了钎焊时间对接头界面组织和性能的影响规律.研究结果表明:随着钎焊时间的延长,母材侧反应层厚度增加,Cu,Al元素扩散加剧,金属间化合物增多.当感应电流I=12 A,钎焊时间t=15 s时,接头抗剪强度最高为45.5 MPa.接头断裂于铜侧金属间化合物层处,随着钎焊时间的延长,该处Al4.2 Cu3.2Zn0.7相增多,Cu - Zn相减少,断裂发生在二者混合区.通过合理的优化钎焊时间,在保证充分焊合的情况下尽量减少金属间化合物的含量可以获得强度较高的钎焊接头.     

热处理工艺对截齿钎焊接头强度的影响

为获得采煤机用截齿钎焊接头的优良性能，作者研究了钎焊后热处理工艺参数对钎缝抗剪强度的影响。试验表明，高温区停留时间在保证钎焊时钎料充分熔化的前提下越短越好；冷却速度对接头的强度有较大影响，一般情况下，钎焊后由880℃冷却到200℃的时间应控制在5～20min之间；回火温度在350～450℃之间抗剪强度有低谷区。截齿钎焊采用HL105钎料，配以合适的钎剂能获得较理想的接头性能。     

BiAgNiCuGe/Cu接头抗剪强度与断口分析

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、电子拉伸试验机对Bi-x Ag-O.4Ni-0.2Cu-0.1Ge(x=2,5,8,11,14)高温无铅钎料/铜接头进行了界面微观组织分析、抗剪强度测试及剪切断口分析.结果表明,界面微观组织由初生Ag原子、初晶Bi原子和共晶组织组成,还有少量的NiBi3相.随着钎料中Ag元素含量的提高,微观组织中初生Ag原子数量逐渐增多,宏观性能上接头抗剪强度提高.初生Ag原子能够阻碍钎料中裂纹的扩展,使得接头的强度提高.钎料与铜基板之间没有金属间化合物生成,它们之间的连接主要是通过液态钎料原子向铜基板晶界扩散.钎料中的Bi原子向铜基板晶界的扩散程度高于Ag原子.钎料与铜基板界面的连接处为接头薄弱区,是剪切断裂的起点.     

Super-Ni/NiCr叠层材料Ni-Cr-Si-B高温钎焊接头的组织特征及抗剪强度

采用Ni-Cr-Si-B高温钎料对Super-Ni/NiCr叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢进行真空钎焊,并分析钎焊接头的显微组织及物相组成、显微硬度、抗剪强度及断口形貌.结果表明,钎缝主要由γ-Ni固溶体、Ni₃B、CrB和Ni₃Si组成;钎缝的显微硬度波动较大,γ-Ni基体显微硬度为450 MPa,Ni₃B的显微硬度最高650 MPa.钎焊温度升高至1120℃时,接头的抗剪强度最高可达158 MPa,NiCr基层钎缝区呈脆性断裂,出现撕裂韧窝.钎缝区与Super-Ni复层之间形成Ni₃B界面,Super-Ni复层钎缝区断裂于Ni₃B界面.     

Super-Ni/NiCr叠层材料Ni-Cr-Si-B高温钎焊接头的组织特征及抗剪强度

采用Ni-Cr-Si-B高温钎料对Super-Ni/NiCr叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢进行真空钎焊,并分析钎焊接头的显微组织及物相组成、显微硬度、抗剪强度及断口形貌.结果表明,钎缝主要由γ-Ni固溶体、Ni3B、CrB和Ni3Si组成;钎缝的显微硬度波动较大,γ-Ni基体显微硬度为450 MPa,Ni3B的显微硬度最高650 MPa.钎焊温度升高至1 120℃时,接头的抗剪强度最高可达158 MPa,NiCr基层钎缝区呈脆性断裂,出现撕裂韧窝.钎缝区与Super-Ni复层之间形成Ni3B界面,Super-Ni复层钎缝区断裂于Ni3B界面.     

加载速率对SnAgCu钎焊接头抗剪强度的影响

研究了加载速率对SnAgCu(SAC)无铅钎料钎焊接头抗剪强度和断裂模式的影响,试验钎料的Ag元素含量为1%～3%(质量分数),微拉剪接头的加载速率为0.01～10mm/s.结果表明,当加载速率小于1mm/s时,抗剪强度随加载速率的增大而增大,断裂模式为发生在接头钎料内部的延性断裂.当加载速率增大到10mm/s时,其抗剪强度反而减小,断裂模式为发生在界面金属间化合物层的脆性断裂.另外,在加载速率较低时,抗剪强度随Ag元素含量的增加而增加;但在较高加载速率下,Ag元素含量为2%的钎料接头抗剪强度最低.     

钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织和抗剪强度的影响

为了研究钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织与抗剪强度的影响,以两种Al-Mg-Zn镁合金钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,研究两种Al-Mg-Zn镁合金钎料的显微组织、钎焊接头的显微组织及力学性能。结果表明:随着钎料中Al+Zn元素含量(质量分数)的增加,钎料的固相线和液相线温度也随之增加;在钎焊过程中两种Al-Mg-Zn镁合金钎料与母材AZ31B均发生强烈合金化作用,在钎缝中均生成α-Mg+β-Mg17(Al,Zn)12离异共晶组织,钎料的原始显微组织消失,且随着钎料中Al+Zn元素含量的增加,钎焊接头中的金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12的体积分数和显微硬度也随之增加,同时钎焊接头力学性能随之降低。钎焊接头的断裂形式均为沿晶脆性断裂,断裂均产生在金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12处。     

Al-Cu接头钎焊研究

通过时工艺性能、钎焊接头的力学性能及抗腐蚀性能等方面的研究，探讨了Al-Cu接头的钎焊。研究结果表明，Zn-40Sn-2Cu及Zn-55Sn-2.5Ag钎料配合铝反应钎剂可获得钎焊Al-Cu接头理想的效果，在钎料中添加微量的稀土有提高Al-Cu钎焊接头强度和抗腐蚀性的作用。     

Effect of electromigration and isothermal aging on interfacial microstructure and tensile fracture behavior of SAC305/Cu solder joint

The Cu/Sn-3.OAg-0.5Cu/Cu butting solder joints were fabricated to investigate the evolution of the interfacial intermetallic compound(IMC) and the degradation of the tensile strength of solder joints under the effect of electromigration(EM) and aging processes.Scanning electron microscopy(SEM) results indicated that the Cu_6Sn_5 interfacial IMC presented obvious asymmetrical growth with the increase of EM time under current density of 1.78×10~4 A/cm~2 at 100℃,and the growth of anodic IMC presented a parabolic relationship with time while the cathodic IMC got thinner gradually.However,as for aging samples at 100℃ without current stressing,the Cu_6Sn_5 IMC presented a symmetrical growth with a slower rate than the anodic IMC of EM samples.The tensile results indicated that the tensile strength of the solder joints under current stress declined more drastic with time than the aging samples,and the fracture mode transformed from ductile fracture to brittle fracture quickly while the fracture mode of aging samples transformed from cup-cone shaped fracture to microporous gathering fracture in a slow way.     

超声波辅助钎焊铜/铝异种金属接头界面组织性能及强化机制

为了研究铜/铝异种金属钎焊接头界面金属间化合物层组织结构对接头性能的影响,从化合物结构出发,提出了一种预涂敷钎料的超声波辅助钎焊复合工艺.结果表明,采用Sn-9Zn共晶钎料,得到细小金属间化合物弥散地分布在铜表面的界面结构,增强了界面强度,其接头抗拉强度甚至超过传统工艺下将金属间化合物层减薄到极限厚度(1~2μm)时的强度.提出了一种基于超声预涂敷工艺的界面化合物结构调控方法,研究了化合物在钎焊过程中的演变规律,以及金属间化合物层在不同结构和分布情况下对接头力学性能的影响,探索了铜/铝异种金属低温焊接的新途径.     

循环周期对Sn3.0Ag0.5Cu/Cu钎焊接头界面化合物的影响

基于自制多场耦合装置,利用准原位观察方法,研究了Sn3.0Ag0.5Cu/Cu焊点在30~125℃热循环过程中不同循环周期下界面金属间化合物微观形貌和生长变化规律。结果表明:随着循环周期的延长,同一位置处的界面化合物的平均厚度是逐渐增加的,且呈抛物线规律。单个扇贝状的Cu6Sn5在纵向方向上先降低后逐渐变大;在横向方向上,随着循环周期的增加,平均宽度一致增加。当热循环周期达到600时,界面金属间化合物的形貌扇贝状转变成层状。     

钎焊时间对Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu钎焊接头界面化合物的影响

研究了不同钎焊时间下Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点界面金属间化合物生长变化规律和剪切强度变化。结果表明:随着钎焊时间增加,界面化合物平均厚度逐渐增加,且生长的时间指数为0.4。钎焊60s内界面化合物的生长速率较大;随着钎焊时间的增加,钎焊接头的抗剪切强度先增加后降低,这与界面处脆硬相Cu6Sn5生长行为密切相关。     

SUS321/5A06软钎焊接头界面组织特征

采用空气炉中软钎焊工艺获得了SUS321不锈钢/5A06铝合金异种金属钎焊接头,通过金相观察分析接头宏观形貌及界面组织特点,使用扫描电镜进行高倍组织观察及能谱分析,进一步阐述了钢/铝异种金属空气炉中软钎焊接头界面层结构,并分析了接头性能的薄弱环节。     

时效时间对Cu/In-Sn-2.5Ag/Cu焊点组织形貌及剪切性能的影响

研究了Cu/In-Sn-2.5Ag/Cu复合钎料焊点在125℃时效不同时间后的微观组织和剪切性能.结果表明:随着时效时间的延长,Cu/In-Sn-2.5Ag/Cu焊点界面金属间化合物(IMCs)层厚度呈现增加的趋势,焊点界面IMCs层组织先生成Cu6(In,Sn)5相,同时焊点中生成少量的Ag9In4相,随着时效时间的...