D-KH法制备AgCuSn合金钎料的性能研究

分别采用熔铸法和D-KH法(叠轧复合-扩散合金化工艺)制备了Ag-22.4Cu-20Sn钎料合金,采用XRD、SEM、DSC及万能力学试验机等测试技术,对合金相组成、显微组织、熔化特性、钎焊接头的剪切强度和钎焊界面形貌等进行了对比研究。结果表明,D-KH法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn相,而熔铸法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn以及Cu41Sn11相;D-KH法制备的钎料合金液固相线均降低,熔程减小。与熔铸法相比,用D-KH法制备得到的厚度0.1 mm的钎料薄带,润湿铺展性更优、接头剪切强度更高、接头强度稳定性更好。     

Cu-P基急冷钎料的制备及钎焊性能的研究

利用单辊急冷法制备用于铜及铜合金钎焊的Cu76.3P7.5Ni13Sn3Si0.2铜磷基急冷钎料。制得的急冷铜磷基钎料薄带具有良好的韧性,钎焊性能优良。将急冷钎料在680℃的钎焊温度下选择3种保温时间(5、10、15 min)与紫铜进行真空钎焊,重点研究了急冷钎料的润湿性与保温时间的关系以及焊接接头的组织结构及力学性能。结果表明,急冷钎料的熔化温度低,润湿性好,硬度低、易加工,用急冷钎料焊接的接头有较优的接头质量。     

单辊旋淬Au-19.25Ag-12.80Ge钎料薄带的显微组织与焊接性能

采用单辊旋淬法制备Au-19.25Ag-12.80Ge钎料薄带,利用差热分析仪、SEM及TEM对钎料薄带的熔化特性及显微组织进行了观察分析,并对其与Ni的焊接性能加以研究。结果表明:单辊旋淬法制备Au-19.25Ag-12.80Ge钎料薄带的液相线温度比钎料母合金有所降低,熔化温度区间缩小了约4℃;单辊旋淬工艺使钎料薄带显微组织分布均匀且显著细化,近辊面一侧形成了尺寸40～50nm的纳米晶层,沿薄带厚度方向存在组织突变,这种突变是由存在的临界冷却速度造成的。钎料薄带与Ni基体表面润湿优良,形成了可靠的冶金结合界面,在相同条件下与Ni的焊接接头抗剪强度比钎料母合金形成的焊接接头提高了近60%。     

退火工艺对快速凝固Au-20Sn钎料组织与性能的影响

采用单辊快速凝固技术制备了Au-20Sn钎料薄带,借助FESEM、EPMA和EDS等测试手段,研究退火工艺对快速凝固Au-20Sn钎料合金组织与性能的影响。结果表明,单辊快速凝固Au-20Sn钎料合金由少量树枝状的初生ζ′-Au_5Sn相和共晶组织(ζ′-Au_5Sn+δ-AuSn)组成,显微组织细小。退火过程中,Sn元素从ζ′-Au_5Sn相中向δ-AuSn相中扩散,δ-AuSn相长大。基于钎料薄带显微组织、成分分布和塑性综合考虑,确定退火工艺为240℃×4h。     

Au-20Sn合金的急冷制备及钎焊性能

用单辊旋淬法制备了Au-20Sn合金薄带钎料,利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)及场发射扫描电镜(FESEM)等方法对合金的熔化特性、相组成及显微组织进行了观察分析,并研究了与Cu、Ni基材的焊接性能。结果表明,急冷钎料合金熔化温度低于共晶点且随铜辊转速发生变化,铜辊转速越快,熔点越低,急冷合金显微组织细小均匀,棒状或卵状δ-AuSn相分布于基体组织上,晶粒尺寸可达纳米级;急冷法抑制了脆性相ζ’-Au5Sn的形成,改善了合金塑性性能;急冷钎料薄带与Cu、Ni基材表面润湿优良,在Cu基材上扩散距离更远,形成无针状组织析出的界面层;与Ni形成疏松的颗粒状IMC层;Cu基体的焊接接头抗剪强度高于Ni基体。     

AgCuGa钎料的组织和性能

开发了一种银含量≤50%的新型Ag-Cu-Ga合金钎料,研究了Ag-Cu-Ga合金钎料的熔化特性、钎焊性能及接头的显微组织。结果表明,当Ag-Cu-Ga合金中Ga元素含量为5%时,其熔化温度为771～786 ℃,熔点适中,固液相温差较小。Ag-55Cu-5Ga合金铸态组织主要由富Cu相、富Ag相及Ag-Cu-Ga共晶相组成,这些塑性相为其提供了良好的加工性能。制备的0.1 mm带材清洁性、溅散性良好,在无氧铜、镍片上的铺展性能良好,在不锈钢上钎料有明显的收缩现象。搭接接头拉伸后在母材侧断裂,接头具有较高的强度。通过对接头界面组织分析,发现接头中形成了扩散层和大量的铜基固溶体及少量的细砂型共晶组织,扩散层及铜基固溶体从一定程度上提高了钎焊接头的强度。综合分析,Ag-55Cu-5Ga钎料是一种有望替代Ag-28Cu共晶钎料,满足真空电子器件封接需求。     

瞬间液相焊非晶铜基钎料的制备及其性能研究

利用液态单辊急冷法制备用于铜及铜合金瞬间液相焊非晶铜基钎料--Cu68.5Ni15.7P6.5Sn9.3.制得的非晶铜磷钎料薄带具有良好的韧性,可以冲压成各种形状,钎焊工艺性能优良.将该钎料在4种钎焊温度(660℃、670℃、680℃、690℃)和3种保温时间(5 min、10 min、15 min)下与紫铜进行真空钎焊.结果表明,用非晶Cu68.5Ni15.7P6.5Sn9.3钎料焊接的接头有较高的强度.     

脆性AgCuSn带状钎料制备与性能研究

采用破碎制粉的方法,在合金粉末中添加胶粘剂制备出Ag-22.4Cu-20Sn带状钎料。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、差示扫描量热仪(DSC)及拉伸试验机等手段对其进行表征分析。结果表明,采用胶粘的方法可将该脆性合金制备成带材,解决其成形问题;带状钎料在铜母材上形成良好的冶金结合和嵌入结构,提高了钎焊性能;随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,润湿角逐步减小,润湿性变得更好;在580℃保温5 min进行钎焊,接头剪切强度达到最大。     

6063铝合金真空钎焊工艺研究

采用快冷甩带技术制备了Al-33.3Cu-6.0Mg-3.0Ni组分的箔状钎料,并把部分箔状钎料磨成粉状钎料,分别对6063铝合金进行真空钎焊,对钎焊接头的剪切强度进行测定,通过光学显微镜、扫描电镜结合能谱分析等方法对接头显微组织进行观察和分析。结果表明,真空钎焊最优工艺参数为:使用箔状钎料,压力4 MPa,加热温度为550℃、保温时间30 min。使用箔状钎料钎焊的接头剪切强度最大值为50.22 MPa,剪切强度明显高于使用粉状钎料钎焊的接头,粉状钎料钎焊接头中大量黑色点状区域的存在是造成接头强度明显降低的直接原因。     

快速凝固型Sn-Ag-Cu系钎料合金制备及钎焊工艺试验

采用单辊法制备了快速凝固型Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金,在对其进行XRD检测、熔化特性测定和钎焊工艺试验后,对一定钎焊工艺条件下钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,结果表明:所制备的钎料合金的熔化特性和钎焊接头力学性能满足要求,钎缝-母材界面上金属间化合物呈不均匀分布,且朝向钎焊缝中心生长.     

急冷型Sn-Ag-Cu系钎料钎焊接头力学性能与显微组织

采用单辊法制备了急冷型Sn-Ag-Cu系钎料合金,在对其进行熔化温度特性和XRD分析检测后,进行了钎焊工艺试验,并对所得接头的抗剪强度和显微组织进行了测试分析,研究了钎焊温度对接头组织性能的影响。结果表明:在不同的钎焊温度条件下,接头界面处金属间化合物的形成及分布是不同的,并由此导致了接头抗剪强度的变化。     

银合金钎料对银触点钎着率影响的研究

以H85黄铜触桥和AgSnO2/Ag触点银层为焊接母材,两种银合金粉末为银合金焊膏的钎料,采用力学性能、金相显微镜、扫描电镜(SEM)和热分析等方法,研究Ag-20Cu-15Zn银合金钎料的粒径和含量,以及Ag-22Cu-17Zn-5Sn钎料对母材焊接钎着率的影响.结果表明,Ag-20Cu-15Zn钎料粒径为45～75...     

急冷型SnAgCu系钎料箔带制备及物理性能测试

采用单辊法制备了急冷型SnAgCu系钎料箔带,对其进行了物理性能测试和显微组织分析,并与相同成分的常态钎料合金进行了分析比较,结果表明:采用单辊法制备急冷型SnAgCu系钎料箔带是可行的,所制备的钎料箔带熔化温度及同-液相线温度区间均低于相同成分的常态钎料合金,且其显微组织也更为细化.     

水洗钎剂下SnAgCuRExNi与铜引线的润湿适配性

采用润湿平衡法,选用商用水洗钎剂,研究了镍添加量及钎焊工艺参数对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金在铜引线上的润湿适配性. 结果表明,当Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金中镍添加量为0.05%时,钎料合金显微组织明显细化;当钎焊温度为255 ℃、钎焊时间为5 s、浸渍速度为20 mm/s、浸渍深度为3 mm的情况下, 其与φ0.6×30 mm的铜引线具有较好的润湿适配性,即具有较短的润湿时间,较小的润湿角,较大的润湿力,符合润湿力、润湿时间和润湿角的相关标准,完全满足现代表面组装技术对无铅钎料润湿性能的要求.     

新型Cu基非晶态钎料的设计与性能研究

通过二元共晶成分比例法和单辊旋淬技术设计和制备了新型Cu基薄带状钎料,通过X射线衍射、扫描电镜观察对该钎料的显微组织进行了分析,结果表明,该钎料为完全非晶态结构。采用该钎料对Ti合金进行钎焊,并对钎焊接头进行了显微组织和力学性能分析,结果表明,接头的力学性能良好,接头力学性能的高低与接头反应层厚度有关。     

钎焊温度与时间对急冷型Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金钎焊接头性能及界面IMC生长行为的影响

对所制备的急冷型Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金进行了钎焊工艺试验,然后对钎焊接头进行了抗剪强度测试、断口形貌和显微组织分析,研究了钎焊温度与时间对接头性能以及界面金属间化合物生长行为的影响,结果表明:钎焊温度和钎焊时间不同,接头界面处金属间化合物的形成及生长情况也存在差异,并因此影响了接头的强度。     

95Al_2O_3陶瓷件的活性钎焊

对活性封接在真空器件制造中的应用进行了分析探讨,针对自制Ag-26.5Cu-4.5Ti(质量分数,%)钎料测试了钎料熔化温度范围以及对95Al_2O_3陶瓷的润湿铺展特性,制备了95Al_2O_3/Ag-26.5Cu-4.5Ti搭接接头,并分析了接头组织形貌。针对真空器件封接需求,重点对95Al_2O_3陶瓷进行了活性钎焊封接试验,测试钎焊强度及漏气率。     

钎焊温度对Cu基非晶钎料钎焊WCuCrZr合金接头性能影响

为了实现降低ITER装置中W/CuCrZr合金钎焊温度的目的,采用甩带技术制备了成分为Cu47Ti33Zr11Ni8Si1(at.%)的宽10mm、厚80μm的均匀连续非晶合金箔带,将此铜基非晶合金作为新型钎料应用于W/CuCrZr合金的钎焊。使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计测试了接头显微结构、物相组成和显微硬度,对比了不同钎焊温度对接头性能的影响。结果表明：钎焊温度为900℃时,获得的钎焊接头界面接合良好、对母材影响小并且钎缝具有较高的硬度;将铜基非晶钎料应用于W/CuCrZr合金钎焊可以有效的降低钎焊温度。     

Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度

采用Al70Si7.5Cu20Zn2.5和Al65Si10Cu20Zn5两种急冷钎料钎焊L2纯铝和6063铝合金,研究钎焊接头的界面微观结构和力学性能.结果表明,急冷钎料钎焊接头由母材、界面区和钎缝中心组成.界面区为αAl固溶体,钎缝中心组织为αAl固溶体 θ(Al2Cu)相 Si相.采用Al65Si10Cu20Zn5急冷钎料钎焊的接头抗剪强度均高于Al70Si-7.5Cu20Zn2.5急冷钎料钎焊的接头强度;匹配氯化物钎剂钎焊的接头强度均高于氟化物钎剂.在相同的工艺条件下,采用急冷钎料钎焊的L2纯铝接头,其抗剪强度都明显高于相应的常规钎料,其增加值在40%左右.     

铜磷基非晶钎料的钎焊性能研究

利用单辊甩带法制备成分为(原子分数,%)Cu_(68.6)P_(14)Ni_(13)Sn_4Si_(0.4)的铜磷基非晶钎料。采用X射线衍射分析、差示扫描量热分析、扫描电镜分析等方法研究非晶钎料的显微组织、熔化特性、润湿性和钎焊性能,并与HL201和HL205两种普通市场钎料的相应性能进行了了对比。结果表明:铜磷基非晶钎料较铜磷市场钎料的显微组织均匀、熔化温度明显降低、熔化区间小、润湿性好,有利于提高钎焊接头性能。