具有优良钎焊性和低蒸汽压的低银Cu—Ag系合金钎料

1．一种具有良好钎焊性和低蒸汽压的低银Cu—Ag系合金钎料，组成为Ag：5％—35％、Si：2．5％～13％、Fe，Ni及Co(一种或两种以上)：1％～10％、余量：Cu及不可避免物(重量百分比，下同)。     

Ag—Cu—Zr合金的热处理

报道Ag—Cu—Zr合金的固溶时效热处理制度的选择。     

锌对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响

运用莱卡显微镜、X射线衍射仪等仪器设备,研究添加元素Zn对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响.结果表明:Zn与Ag、Cu形成AgZn和CuZn3化合物,能显著细化Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织,降低Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金的润湿性,同时可提高Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金抗拉强度.     

少量Ag对低Cu／Mg比的Al—Mg—Cu—Li合金组织与性能的影响

通过显微硬度测试、拉伸试验、能谱分析、SEM及TEM观察，研究了少量Ag对低Cu／Mg比的Al-Mg-Cu-Li合金微观组织与性能的影响。实验结果表明：Ag的添加提高了该合金的硬度和强度，同时改善了其塑性，并延缓了过时效的发生。微观组织观察表明：Ag的添加促进Z相的均匀弥散析出，同时抑制了S＇相在缺陷处非均匀析出；并且Ag的添加还促使了时效初期合金中δ’相的细化和弥散分布，延缓了δ’相的长大。同时分析了析出相种类对合金塑性的影响。     

TC4／Ag-Cu—Ti／1Cr18Ni9Ti钎焊接头界面组织与结构

以Ag—Cu—Ti箔状钎料对钛合金TCA和不锈钢1Cr18Ni9Ti进行了真空钎焊。采用扫描电镜、能谱分析、金相显微镜和x一射线衍射等分析测试手段对钎焊过程中所形成的反应产物和接头界面结构进行了分析。结果表明：接头界面形成了Ti（s．s）、AS（s．s）、Ti—Cu金属问化合物等反应产物。连接温度较低（920℃）时,界面结构依次为1Cr18Ni9Ti／TiCu／Ag（s．s）＋少量Ti2cu／％2cu／Ti2cu＋Ti（s．s）／TC4;连接温度升高（960oC）时,界面结构为1Crl8Ni9Ti／Ti：Cu／Ti：Cu＋矩（s．s）／Ti2Cu／Ti2Cu＋Ti（s．s）／TCA;连接温度较高（1000oC）时,界面结构为1Crl8Ni9Ti／TiCu2／TiCu／Ti2Cu／Ti：Cu＋Ti（s．s）／TC4。提高钎焊温度与延长保温时间对钎焊接头界面组织结构有相似的影响,各反应相、反应层逐渐长大,金属问化合物反应相所占比例增大,而Ag（s．s）组织所占的比例变得更小,这种趋势随着焊接工艺参数的提高更加明显。     

Ag—Cu共晶合金在落管中的快速凝固

采用3m小型落管实现了Ag—28．1（质量分数,％下同）Cu共晶合金的微重力快速凝固,在高纯He和Ar的混合气氛中获得的合金小球直径在80—1000mm范围内．随着小球直径的减小,晶粒及层片共晶得到细化,凝固组织由层片共晶向不规则共品转变．TMK快速共晶生长理论的计算结果显示,Ag—28．1Cu层片共晶的最大生长速度、最小层片间距和最大过冷度分别为0．291m／s,0．017μm和193K．     

RE对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点性能的影响

利用X射线衍射分析仪(XRD)和JSM-5610LV扫描电镜(SEM)研究RE含量对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点界面区显微组织、剪切强度和蠕变断裂寿命的影响。结果表明:Sn2.5Ag0.7CuxRE焊点界面区金属间化合物由靠近钎料侧Cu6Sn5和靠近Cu基板侧Cu3Sn构成;添加微量RE可细化Sn2.5Ag0.7Cu焊点内钎料合金的显微组织和改善钎焊接头界面区金属间化合物的几何尺寸及形态;当RE添加量为0.1%时,焊点的剪切强度最高,蠕变断裂寿命最长。     

Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2钎焊Cu3Ag0.5Zr合金接头组织和性能研究

制造氢氧催化燃烧换热器所用材料逐渐向高强高导铜合金过渡,而换热器翅片和隔板的钎焊关系到换热器的热效率、服役安全性和可靠性。本文就高强高导Cu3Ag0.5Zr合金翅片与隔板的钎焊展开研究。使用箔带Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2作为钎料,对钎缝宽度为50-200 μm的Cu3Ag0.5Zr合金接头进行钎焊,钎焊温度为840℃-900℃,保温时间为5 min-20 min。通过水淬快速冷却的方法将保温阶段钎缝处固液界面形貌保留下来,利用扫描电镜和能谱仪对接头钎缝组织和剪切断口形貌进行研究,利用万能力学试验机对接头剪切性能进行测试。研究表明：钎缝组织的形成经历了母材向钎料区溶解、富Cu相等温凝固和降温凝固三个阶段,形成了三种钎缝组织。分别为：富Ag相呈网状分布于母材和钎料区富Cu相之间、钎料区AgCu共晶组织、共晶组织和富铜相组成钎料区组织,另外CuZr相分布于界面区和钎料区,钎料区中Mn固溶于富Ag相和富Cu相中,其中CuZr相和Mn元素和接头剪切强度有一定的相关性,钎缝组织中的CuZr相对削弱了接头剪切强度,Mn元素则强化了接头剪切性能。钎焊温度、保温时间和钎缝宽度通过影响钎缝处钎焊组织、CuZr相和钎料区Mn元素含量,影响接头剪切性能。当钎缝宽度为100 μm,在870℃保温5 min时,接头剪切强度达到最大,为308.29 MPa。     

扩散退火对Au／Ag—Cu／Cu—Ni—Zn结合面成分分布的影响

研究了不同温度扩散处理条件下Au/Ag-Cu/Cu-Ni-Zn3层复合薄带材在 结合面区域的成分分面。结果表明：在Ag-Cu/Cu-Ni-Zn结合面区域，扩散温度升高可促使Ni,Zn的迁移，但对Cu的迁移无明显影响，在Au/Ag-Cu结合面区域，较高的扩散温度可使Au,Ag及Cu原子通过原始结合面迅速迁移而互溶，导致纯Au表层演变为Ag-Au-Cu合金层。     

62Sn36Pb2Ag钎料中Ag元素对AgCu/SnPbAg/CuBe焊缝性能的影响

分别采用62Sn36Pb2Ag钎料和63Sn37Pb共晶钎料焊接AgCu合金块和CuBe合金片进行试验,对比分析两种钎料形成的焊缝性能和显微组织结构,阐述了62Sn36Pb2Ag钎料中Ag元素的存在对AgCu/SnPbAg/CuBe焊缝性能的影响机制.结果表明,62Sn36Pb2Ag钎料中的Ag元素对于润湿铺展状态的改...     

Ag/Cu/Fe复合材料的界面研究

采用Ag／Cu／Fe层状预复合、热挤压工艺,制备了Ag／Cu／Fe系层状复合材料。使用电子探针技术研究了在热处理条件下,材料的界面结构变化和扩散过程,得出了扩散层厚度、扩散速度、扩散激活能与热处理条件的相互关系。     

Ag-Cu-Ti活性钎料热力学分析

在陶瓷与金属的活性钎焊连接技术中，Ag—Cu—Ti合金是研究和应用最多的钎料之一。合金组元Ti的活度是影响钎料／陶瓷界面反应的关键因素，对钎料与陶瓷的润湿性和连接能力起着重要的作用。作者借助热力学对Ag—Cu—Ti活性钎料进行了热力学分析，重点分析了Ti的热力学活度及其与组分浓度之间的关系，计算了各组分之间的相互作用参数。分析和计算结果表明，Ti的活度随着Cu含量的增加而减小，随着Ag含量的增加而增大；Ag与Ti之间存在较大的排斥作用，两者的相互作用参数为32．83kJ／mol；而Cu与Ti之间存在强烈的吸引作用，其相互作用参数为-16．14kJ／mol；Ag—Cu—Ti合金中添加某些与Cu的结合力大、与Ti的结合力小、且与合金组元不形成高熔点化合物或脆性相的合金元素，有利于提高合金中的Ti活度。     

稀土镧对Sn3．5Ag0．5Cu钎料组织性能的影响

运用莱卡显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等仪器设备,研究添加不同含量稀土元素La对Sn3．5Ag0．5Cu钎料及其与Cu基体焊合后微观组织及性能影响。结果表明：添加不同含量的稀土La均能使Sn3．5Ag0．5Cu钎料及其与Cu基体焊合后组织与性能得到改善,其中以La含量达到0．05％时为最优,显微硬度及剪切强度分别提高14％和10．7％;基于热力学理论计算结果表明稀土元素La具有“亲Sn”倾向,可减小钎料中锡基化合物界面锡的活度,降低IMC的长大驱动力。     

镧对Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织及微米压痕性能影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析、微米压痕仪等仪器设备,研究了稀土元素La对Sn3.0Ag0.5C钎料组织及微米压痕性能性能影响。结果表明:微量稀土元素La对Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织有显著影响,可使钎料共晶组织细化,分布均匀;元素La能使Sn3.0Ag0.5Cu压痕深度相对下降17.26%,压痕硬度增大19.14%,达到0.53GPa;研究认为La使Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织变为细小,且分布均匀,是钎料微米压痕得到显著改善的原因。     

快速凝固Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金凝固组织特征

通过单辊快淬工艺制备了快速凝固态Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金薄带,采用XRD、SEM与EDS等分析方法研究了其凝固组织.结果表明,常规熔铸态钎料和快速凝周钎料合金中均存在β-Sn、Ag3Sn、Cu6Sn53种物相.但经快速凝固后合金中Sn相的比例明显增加,而Ag3Sn、Cu6Sn5相减少,合金组织明显细化且初生相及共晶组织形态发生显著变化.     

微量Ni对Sn2.5Ag0.7Cu钎料组织和性能的影响

研究微量Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn2.5Ag0.7Cu合金主要由β-Sn相、Ag3Sn相和Cu6Sn5相组成;添加微量的Ni元素后,可以有效地细化合金的内部组织,且共晶组织内部产生以Cu6Sn5相为基的(Cu,Ni)6Sn5相,或Ag3Sn相为基的(Ag,Ni)3Sn相。焊点界面主要为Cu基体、IMC层和钎料3个区域;随着钎焊时间的延长或钎焊温度的增加,IMC层在Cu基体侧较为光滑平坦,而钎料侧呈现扇贝状分布;钎焊接头的剪切强度都是呈先增大后减小趋势,在钎焊时间240 s和钎焊温度300℃达到最大值48 MPa。     

微量稀土添加剂对Cu—Ag合金原位纤维复合材料结构与性能的影响

制备了Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE（RE=Ce，Y，Gd）合金原位纤维复合材料，研究了它们的显微结构与性能。结果表明，微量RE添加剂对合金铸态组织具有变质和细化作用，增大了（Cu＋Ag）共晶比例和减少了Ag沉淀比例，并能提高合金的再结晶温度和不连续Ag沉淀温度。随真实应变叩增大，复合材料中Ag纤维平均直径d呈η的负指数函数减小：d=d0·exp（-0．228η），而复合材料的应变强度呈η的指数函数增大：σCu/Ag=σ0（Cu）＋[kCu/Agd0^-1/2]exp（η／3）。Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE复合材料显示两阶段强化机制：低应变阶段为加工硬化机制，高应变阶段为超细Ag纤维及界面强化机制。微量RE添加剂明显减小凶值，因而明显增高原位纤维复合材料的应变强化速率。     

热处理对机械合金化Cu-25Ag合金组织和性能的影响

采用高能球磨机械合金化的方法制备Cu-25Ag合金，并进行100～700℃不同温度的退火，研究了其组织及性能随热处理温度的演变。结果表明，高能球磨使Ag过饱和固溶于Cu基体中，球料比为10∶1时，Cu的晶粒尺寸达到最小值4.73 nm, Ag在Cu中的固溶度显著提升至16.41%。热处理可使Cu-25Ag合金孔隙减小，固溶的Ag析出为富Ag相，其尺寸随温度的升高而粗化。随着热处理温度升高，合金硬度先升后降，电阻先大幅下降后趋于稳定。150℃时合金的硬度(HV)达到215.39,电阻率在450℃时达到最低值。     

Sn3.5Ag0.5Cu纳米颗粒钎料制备及钎焊机理

采用液相法在室温下合成了直径为10 nm以下的Sn3.5Ag0.5Cu纳米颗粒,并采用SEM,TEM,XRD及EDS表征其形貌、结构、物相及元素组成特征,研究了不同温度和时间烧结时纳米颗粒的尺寸变化,测试了经过不同压力钎焊后的Cu/纳米钎料/Cu的三明治结构的剪切强度.结果表明:10 nm以下的纳米钎料颗粒呈现颈缩团聚的趋势;烧结温度越高,纳米颗粒的颈缩团聚越明显,整个过程发生越迅速;在230℃可以实现钎焊,低于传统微米尺度的Sn3.5Ag0.5Cu钎料的温度(250℃左右),且钎焊界面强度受钎焊压力影响较大,当压力为10 N时,三明治结构的剪切强度达到最大,为14.2 MPa.钎焊键合过程为首先通过纳米颗粒颈缩团聚减少气孔,随着温度的升高,熔化的钎料与固态母材之间的溶解扩散过程形成牢固的冶金连接.     

Ag—Cu—Zn系钎料的研究现状及发展趋势

Ag-Cu-Zn系钎料是重要的连接材料,含镉的Ag-Cu-Zn-Cd钎料则具有更好的"性价比".但是在全世界普遍重视环保的大环境下,研究新型无镉、高性能银钎料具有重要的社会意义和经济价值.文中着重介绍了Ag-Cu-Zn系钎料的发展历史过程和研究现状,对Ag-Cu-Zn系钎料体系进行了分类比较,认为国内外Ag-Cu,-Zn系钎料研究的重点仍将是以Ag-Cu-Zn为主要合金体系,通过调整Ag、Cu、Zn含量,适当添加Ga、Sn、In、Ni及稀土等元素而形成的Ag-Cu-Zn-Ga-In-RE-X钎料可能会成为未来的发展方向.