Ni元素含量对BiSbSnxNi钎料润湿性能和抗剪强度影响

研制开发高温无铅软钎料一直是钎焊领域一大难题.熔点为270℃左右的Bi5Sb8Sn钎料因润湿性能和抗剪强度达不到要求而受到限制.通过在Bi5Sb8Sn中添加不同含量Ni元素形成新型BiSbSnNi四元合金,来改善Bi5Sb8Sn合金的润湿性能和力学性能.结果表明,尽管Ni元素的添加使BiSbSnxNi钎料合金铺展面积均较基体钎料差.但Ni元素的最佳添加量为2%时,可以改善钎料中金属间化合物的生成,能够增大钎料的铺展面积.当Ni元素含量为3%时,钎料合金的抗剪强度最高.在Ni元素含量为4%时,IMC厚度明显增加,且出现条状的富铋相,对钎料焊接接头的抗剪强度产生不利影响.     

Cu含量对钛基钎料的微观组织及抗剪强度的影响

在基体钎料Ti-20Ni上添加不同含量Cu形成Ti Ni Cu三元合金,利用X射线衍射分析仪、JSM-5610LV扫描电镜及能谱分析以及AG-1250KN万能试验机研究测定Cu含量对Ti-20Ni微观组织及钎焊接头抗剪强度的影响。结果表明:在基体钎料Ti-20Ni上添加Cu可以细化组织,显著提高Ti-20Ni抗剪强度。Ti20Ni10Cu的抗剪强度较Ti20Ni5Cu提高了23.7%,其抗剪强度达到218.55 MPa。     

Ag和Ni元素对Sn-Sb-Cu无铅钎料熔化温度和铺展性能的影响

在Sn-Sb-Cu三元钎料合金中添加微量元素Ag和Ni,通过合金化形成Sn-Sb-Cu-Ag和Sn-Sb-Cu-Ni两种新型四元无铅钎料合金,以改善基体钎料性能.结果表明,在Sn-Sb-Cu钎料合金中添加微量元素Ag,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展面积增大,这与钎料过热度增大,形成弥散低熔点相SnAg和液态钎料表面张力减小有关;添加微量元素Ni,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展性能稍稍变差,这是因为添加微量元素Ni后,Sn-Sb-Cu-Ni液态钎料粘度提高,表面张力增大.且在钎料与铜基板处形成了多面体形状(Cu,Ni)6Sn5,且该相覆盖在Cu6Sn5表面,不利于液态钎料的润湿铺展.     

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。     

Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE无铅钎料润湿性的影响

采用商用水洗钎剂，以铺展面积和润湿角来表征钎料的润湿性能，研究了Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE系无铅钎料润湿性的影响。结果表明，添加微量RE有助于提高其润湿性。在无铅钎料中Sn-2．5Ag-0．7Cu-0．1RE钎料具有良好的润湿特性，其在铜板上润湿性接近Sn-Pb钎料的水平。     

Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE无铅钎料润湿性的影响

采用商用水洗钎剂,以铺展面积和润湿角来表征钎料的润湿性能,研究了Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE系无铅钎料润湿性的影响。结果表明,添加微量RE有助于提高其润湿性。在无铅钎料中Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE钎料具有良好的润湿特性,其在铜板上润湿性接近Sn-Pb钎料的水平。     

含锆Cu-P基非晶钎料钎焊紫铜接头的连接强度及微观组织

采用CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2Zr0.04非晶和常规钎料钎焊紫铜,分析了钎料和接头的微观组织及钎焊工艺对接头强度的影响.结果表明,相对于非晶钎料,常规钎料对钎焊工艺的敏感性更大;在相同的试验条件下,采用非晶钎料钎焊的接头强度比常规钎料提高30%以上;非晶钎料看不到明显的相结构,而常规钎料主要由初生（Cu,...     

LaNd对Ti-13Zr-21Cu-9Ni钎料铺展性及TC4接头性能的影响

为了优化Ti-13Zr-21Cu-9Ni钎料性能、获得一种性能优良的Ti合金接头,向Ti-13Zr-21Cu-9Ni钎料中添加了稀土元素LaNd. 以应用普遍的TC4合金为母材,通过真空炉、场发射扫描电镜、X射线衍射仪等设备研究了稀土元素LaNd对Ti-13Zr-21Cu-9Ni钎料铺展性能及TC4接头性能的影响. 结果表明,随着LaNd添加量的增加,Ti-13Zr-21Cu-9Ni-xLaNd钎料的铺展面积和Ti-13Zr-21Cu-9Ni-xLaNd/TC4钎焊接头的抗剪强度先增大后减小. 当LaNd添加量为0.3%时,Ti-13Zr-21Cu-9Ni-xLaNd钎料铺展面积最大,最大值为0.74 cm2,较基体提高了88.8%;当LaNd添加量继续增加时,生成的Cu₅La相会使钎料的铺展性能大幅降低. Ti-13Zr-21Cu-9Ni-xLaNd/TC4钎焊接头抗剪强度在LaNd添加量为0.3%时达到最大值,为157.1 MPa,较基体提高了45.2%. LaNd的最佳添加量应该为0.3%.     

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.     

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.     

稀土元素Pr对Ag基焊料组织与性能的影响

Ag基焊料因其良好的加工性能和力学性能成为硬钎焊主要连接材料之一,研究了稀土元素Pr对BAg30焊料组织和性能的影响。结果表明：微量的稀土元素Pr可以促使焊料的熔化温度提高~3℃,提高焊料在钢基板表面的润湿铺展面积,显著提高焊点的抗拉强度,但是过量的稀土元素会降低焊料的润湿性和焊点剪切强度。通过优化分析证实稀土元素Pr的最佳添加量(质量分数)为0.12%左右。对BAg30-xPr焊料组织SEM分析,发现稀土元素Pr(≤0.12%)显著细化焊料基体组织,当稀土元素含量大于0.12%,焊料的组织得到显著的粗化。对BAg30-1.0Pr焊料进行元素分析,证实元素在焊料内部均匀分布,存在PrCu₆相。     

微量B元素对Cu-P基急冷钎料润湿性的影响

采用单辊急冷装置成功制备了三种成分的Cu-P基合金钎料箔带,采用DTA和XRD等手段分析其熔化特性和结构,并对其在紫铜上的铺展性进行研究.结果表明,和同成分的常规钎料相比,急冷钎料的液固相线温度降低,熔化区间变窄.其中B元素含量0.03%的急冷钎料具有最低的液相线温度和最窄的熔化温度区间.B元素含量为0.02%和0.0...     

SnAg1.0Cu0.5对Ag30CuZnSn药芯钎料润湿性能及钎焊接头力学性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯钎料药粉中添加SnAg1.0Cu0.5(SAC105)粉末,研究了不同SAC105含量对Ag30CuZnSn药芯钎料钎缝组织及钎焊接头性能的影响.结果表明,SAC105的加入可以显著提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,随着SAC105的添加量增加,Ag30CuZnSn药芯银钎料的...     

Ni元素对Cr-Ni-Mo系高强焊缝组织演化的影响

主要利用金相显微镜(OM)、高分辨热场扫描电镜(FEGSEM)附带能谱仪(EDX)、透射电镜(TEM)等手段对不同Ni元素含量的高强钢焊缝组织及成分进行了观察分析,阐明了焊缝成分对组织的影响.利用Thermol-Calc热力学软件对两种焊缝的凝固模式进行了探讨.结果表明,随着Ni元素含量的提高,高强钢焊缝由板条贝氏体和马氏体为主的组织变为板条更细小的马氏体与粗大联合贝氏体的混合组织,而且焊缝硬度大大提高.Ni元素含量的增加提高了焊缝强度,并保持了良好的低温韧性.Ni元素含量的提高改变了焊缝的凝固模式,直接由液态转变为奥氏体,造成合金元素Mn和Ni在枝晶间偏析.     

多元铜基活性钎料对c-BN的润湿性与微观组织

采用座滴法试验研究了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响,借助于扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),结合键参数理论分析探讨了多元铜基活性钎料的微观组织,发现钎料主要由Cu固溶体、富Sn相和少量金属间化合物组成.通过计算元素间化学亲和力大小,进一步阐述了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响机制.结果表明,多元铜基活性钎料中,添加Ti活性元素比Zr元素更容易润湿c-BN.     

Yb元素对BAg30硬钎料及焊点组织与性能的影响

研究了Yb元素对Ag30-Cu-Zn-Sn（BAg30）钎料热性能、润湿性和微观组织的影响,分析了焊点的剪切强度和断口形貌,优化了钎料组分。结果表明,BAg30钎料添加1%（质量分数,下同）Yb后可以显著降低钎料液相线-固相线差值,促进钎料在钢基板表面的润湿性,细化微观组织。然而,当Yb添加量超过1%后,过量的Yb元素会降低钎料的性能,粗化微观组织。通过焊点剪切测试,BAg30-1% Yb钎料的焊点抗剪切强度和断裂形貌表现出明显的优越性,抗剪切强度相较于BAg30钎料焊点明显提高,断口形貌出现均匀细小的韧窝,表现为韧性断裂机制。     

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%。