Al_2O_3陶瓷与可伐合金钎焊的研究进展

Al_2O_3陶瓷与可伐合金复合构件在电子封装、航空设备和机械工程等领域均有广阔的应用前景,但因Al_2O_3陶瓷与可伐合金理化性能的差异,焊接界面常存在焊接残余应力大、难以形成良好化学冶金结合等问题。总结Al_2O_3陶瓷与可伐合金采用真空钎焊、部分液相瞬时钎焊和镀膜钎焊的研究进展,阐述Al_2O_3陶瓷与可伐合金同钎料之间界面结合机理,展望Al_2O_3陶瓷与可伐合金钎焊的发展趋势。     

SiCp/ZL101复合材料与可伐合金4J29钎焊的分析

以增强相体积分数为55%的SiCp/ZL101复合材料和可伐合金4J29为母材,首先在复合材料表面电镀镍,然后在420℃保温7min的条件下,采用Zn-Cd-Ag钎料对SiCp/ZL101复合材料与可伐合金进行了保护气氛钎焊试验.利用扫描电镜及EDS能谱分析的方法对接头的界面组织及断口形貌进行了研究.结果表明,经过镀镍提高了钎料对复合材料的润湿性,钎焊过程中钎料与可伐合金、钎料与镀层界面处均形成了过渡层,镀层与复合材料通过扩散形成了冶金结合.断口分析表明,钎焊接头的断口位于复合材料内部,但离镀层较近.     

微电子封装用铝碳化硅复合材料与可伐合金的钎焊方法

申请（专利）号：CN200910079155．8;申请日：2009．03．03：公开（公告）号：Cn101502904：公开（公告）日：2009．08．12：申请（专利权）人：北京科技大学：地址：（100083）北京市海淀区学院路30号：发明（设计）人：何新波、吴茂、任淑彬、曲选辉。     

可伐合金与玻璃润湿规律及引线断腿问题的研究

采用座滴法研究了BH-G/K玻坯和含有15wt%的Al2O3的改性玻坯在具有氧化膜的可伐合金表面的润湿规律,用数码显微镜观察了玻璃在可伐合金表面的铺展形貌。研究结果表明,BH-G/K玻坯在可伐合金表面润湿后会在玻璃基体外延产生晕圈,这是导致金属外壳引线根部上方存在玻璃亮带的原因。改性玻坯在可伐合金表面润湿后几乎没有晕圈产生,因而不会在引线根部产生玻璃亮带。现场试验结果表明,采用改性玻璃代替BH-G/K玻坯的方法,可以解决引线根部锈蚀断腿的问题。     

DM308过渡层对可伐合金与Pyrex玻璃结合机制的影响

通过观察Pyrex玻璃与DM308玻璃化的可伐合金热处理不同时间后玻璃表面和截面形貌,以及对三者界面元素的分析,研究了DM308玻璃过渡层对Pyrex玻璃与可伐合金不匹配结合机制的影响。结果表明在Pyrex玻璃和可伐合金之间引入DM308玻璃,可以解决Pyrex玻璃和可伐合金不匹配结合的问题。热处理时间对玻璃是否开裂影响很大,随着热处理的进行,与可伐合金接触的DM308玻璃的热膨胀系数逐渐减小,必然引起可伐合金与玻璃的热膨胀系数差异增大,从而导致玻璃开裂,因而需要控制热处理时间小于30 min。     

硼硅玻璃与可伐合金的激光熔接工艺

对硼硅玻璃与可伐合金的激光直接熔接工艺进行了研究,得到了最佳工艺参数。通过对可伐合金表面进行光纤激光毛化处理,提高了玻璃-金属接头的可靠性。通过扫描电镜、能谱分析等方法对接头界面微观组织及断口形貌进行了观察与分析,对接头的压剪强度进行了测试。结果表明,在激光扫描速度一定时,激光功率越大,反应产物成分越接近Fe₂SiO₄;在激光功率为650W,扫描速度为15mm/s时,接头压剪强度达到最大值5.8MPa;在此激光工艺参数下,经过激光毛化后的可伐合金与玻璃的接头强度最高可达12。9MPa,比未毛化的接头强度提高了122.4%。     

电场对浮法玻璃与可伐合金4J29钎焊接头组织与性能的影响

采用活性液体锡钎料阳极键合(ALTSAB)技术,选用SnAg3.5Ti2钎料,实现了可伐合金4J29与浮法玻璃的有效连接.研究了电压、温度对界面微观结构和剪切强度的影响,并探究了连接形成的机制.结果 表明:随着电压和温度的升高,玻璃与钎料界面平直无显著变化,界面形成新的化学键≡Si-O-Ti和≡Si-O-Sn,发生氧化...     

电子束毛化对硼硅玻璃在可伐合金表面润湿性的影响

增加实际紧密接触面积能提高玻璃在金属表面的润湿性,文中提出了一种将可伐合金表面进行电子束毛化的方法来提高表面粗糙度. 采用座滴法研究了硼硅玻璃在毛化后可伐合金表面的润湿性. 结果表明,电子束毛化可以增大可伐合金表面的有效接触面积,促进熔融玻璃的润湿铺展,润湿角随着加热温度的升高和保温时间的延长而逐渐减小. 硼硅玻璃和氧化层之间的主要反应产物为Fe₂SiO₄,金属表面的高能束毛化和预氧化处理有效促进了玻璃-金属的机械-化学结合,有利于提高玻璃与金属的连接强度.     

铜的TIG钎焊工艺探讨

本文对铜的ＴＩＧ钎焊工艺作了简要介绍，并利用ＴＩＧ钎焊及Ｃｕ－Ｍｎ－ｓｉ三元合金焊丝所具有的特点，成功地试焊了一些产品。     

ZnO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃与可伐合金的润湿性能

研制了一种新型的与可伐熔封的ZnO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃,研究了不同工艺条件下微晶玻璃与可伐合金间的润湿角大小,结果表明,熔封气氛和熔封温度对润湿性能影响很大,熔封时间影响最小.采用最佳的工艺条件,其润湿性能与现有的其它玻璃润湿性能相似.同时发现玻璃与可伐合金间的润湿角保持在10°～30°之间能得到质量良好的熔封产品.在基本不改变传统工艺制度的条件下,可完成锌铝硼硅系微晶玻璃与可伐合金的熔封,即利用排蜡过程同时完成微晶玻璃的形核,熔封后在稍低温度保温或减慢冷却速度可以完成微晶玻璃的结晶过程.锌铝硼硅系微晶玻璃与预氧化可伐合金的封接依靠玻璃中的SiO_2与FeO或Fe_3O4发生界面反应形成牢固的结合.     

TB2钛合金/不锈钢钎焊钎料及真空钎焊工艺的试验研究

分别研究了四种银基钎料，参照有关国家标准，评价了其钎焊TB2／不锈钢的钎焊工艺性能．优选出一种钎料并确定了最佳的钎焊工艺参数，同时研究了其钎焊工艺与TB2合金热处理的匹配性。     

PCD用钎料及钎焊工艺的研究

PCD的广泛应用给钎焊技术提出了更高的技术要求，常规钎料已不能满足高疲劳，高温抗剪的要求，根据Ag,Cu,Zn,Cd,Ni,Co,Mn等元素在钎料中的作用和特点，进行分析和选择从而配制了十几种牌号的钎料，并对其熔点，强度，钎焊工艺进行了研究，研制出一系列新型的银基钎料，研究和使用结果表明，研制的系列钎料分别适宜不同工作条件下的PCD工具的钎焊。     

钛/钢异种金属感应钎焊钎料及其工艺性能的研究

研制了钛/钢异种金属高频感应钎焊用四元合金钎料Ag45CuZn3.5Ni.对所制备的不同Ni含量的系列四元合金钎料进行了熔点测定、润湿性以及工艺性能的对比试验.SEM微观组织分析和力学性能测试结果表明,Ni与Ti的化合有效地阻止了Ti-Fe金属间化合物的产生.Ag45CuZn3.5Ni合金钎料可获得剪切强度相对较高的接头.     

Study on Vacuum Brazing of 25Cr3MoA/YG6 Using Cu-based Microcrystalline Brazing Alloy

应用Cu-11Sn-2Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊, 观察了接头组织形貌, 建立了钎料层/母材原子互扩散模型, 定量分析了焊接区合金元素的分布特征, 并在专用仪器上测试了接头的剪切 强度. 结果表明: 使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6, 润湿性和铺展性良好, 形成的钎缝饱满致密, 接头 钎着率高; 钎缝组织以铜固溶体为主相, 其间分布着Cu3Sn相、富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的 γ-Fe相. 铜原子从钎 缝向母材的扩散深度约为25 um. 应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接, 接头剪切强 度较高, 达169 MPa.     

CuSiAlTi钎料对SiC陶瓷的润湿性

研究了CuSiAlTi钎料对SiC陶瓷的润湿性。发现元素Ti显著影响钎料对SiC陶瓷的润湿性。采用SEM，XRD对润湿界面进行了观察分析，发现在界面上存在1个含TiC的很薄的界面层和含Cu较多、含Ti元素较少的较厚的界面过渡层。分析表明，在润湿过程中钎料中的元素与SiC陶瓷中的Si，C相互扩散，Cu元素在SiC陶瓷一侧是主要的扩散元素，Cu的扩散在SiC陶瓷一侧形成了较厚的扩散层。     

铝合金空气炉中钎焊的试验研究

采用不同加热制度在空气炉中进行6063铝合金的钎焊试验，并对钎焊接头进行了外观、金相及剪切强度的检测分析。结果表明，在适当的工艺条件下采用空气炉中加热钎焊铝合金是可行的。其工艺要素是，被焊面要清理充分，用夹具夹紧使被焊面紧密贴合以及快速加热升温。     

Au-Ag-Ge钎料的研究

通过对Au-Ag-Ge三元相图的分析确定了Au-19.25Ag-12.80Ge共晶钎料,采取包复热轧后再冷轧制备出厚度为0.1mm的钎料合金薄带,测试了该合金的熔化特性和对Ni板的浸润性.研究结果表明该钎料合金的液、固相线温度分别为490.1℃和445.0℃,合金在≤550℃下对Ni板的润湿角＜15°,在Ni板上的铺展面积随着温度从490℃升至550℃而逐渐增大.该合金可以满足电子器件封装焊接的要求.     

高温熔炼降低电真空钎料中碳含量的研究

研究排除电真空钎料中的碳和高蒸汽压杂质元素的高温熔炼工艺和机理,对碳的排除机理作了充分而合理的解释。结果表明,高温较长时间精炼可以排除银铜电真空钎料的碳和高蒸汽压杂质元素,从而改善其溅散性和清洁性。     

NiPdCrBSi合金的钎焊组织与性能研究

以真空雾化制粉技术制备了NiPdCrBSi合金粉末,采用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)和真空钎焊等技术,对所得合金粉末的形貌、熔化特性,以及在不锈钢上的焊接铺展组织进行研究,并对钎焊界面组织进行分析表征。结果表明,NiPdCrBSi合金钎料在不锈钢上的润湿铺展性良好,所形成的焊接界面层的润湿机理,主要以扩散机制为主导,增强了合金的焊接性能和可靠性。     

封条式铝合金热交换器氮气保护钎焊失效分析

封条式铝合金热交换器用途广泛、可靠性高,采用氮气保护钎焊具有生产效率高、温度均匀性好、成本低等特点。本研究介绍了封条式铝合金热交换器的结构特点、材料和用途,并介绍了适用于氮气保护钎焊批量生产的钎焊设备、流程、方法和参数。钎焊是产品生产的关键工序,钎焊失效往往导致产品报废,合格率的下降,进而导致成本的上升。本研究把在生产实践中遇到的主要失效模式根据失效件的特点分为顶板变形、零件移位或变形、温度超高或过低、钎缝泄漏等4大类,分别对这各类失效模式产生原因进行了分析,并针对失效模式的根本原因,从钎焊夹具设计、过程管理、钎焊工艺、零件清洁等方面提出了预防与改进措施,在生产实践中取得了良好效果。