SnBi-SACBN复合锡膏焊后微观组织及力学性能

针对低温无铅钎料Sn58Bi(SnBi)焊后脆性问题,采用机械混合方法向SnBi无铅锡膏中分别加入质量分数0.5%、1%、5%的SAC-Bi-Ni(SACBN)合金粉末制备复合锡膏。借助扫描电镜对复合锡膏焊后合金微观组织形貌、成分进行研究,通过纳米压痕法对复合钎料力学性能进行表征。实验结果表明:随着复合锡膏中SACBN微粒含量增加,焊后合金微观组织中β-Sn相增多,富Bi相含量降低,合金中由富Bi相构成的细小网状组织结构得到抑制。当锡膏中SACBN微粒含量由0增大至5%时,合金硬度从219.05 N/mm~2下降到174.18 N/mm~2,弹性模量由5.93 N/mm~2下降到2.86 N/mm~2。     

1Cr18Ni9Ti激光焊接工艺

研究了激光焊接输出功率、焊接速度、离焦量等工艺参数对焊接深度及焊接宽度的影响.实验分析结果表明,1Cr18Ni9Ti采用一定范围的激光焊接工艺参数可以获得窄而深、热影响区较小的接头宏观形貌.实验结果对不锈钢激光焊接的生产应用有一定的参考意义.     

CLAM/15-15Ti异种钢TIG焊接头热处理前后组织演变

为探究马氏体钢与不锈钢焊接接头的组织演变及硬度特征,采用钨极氩弧焊对中国低活化马氏体(CLAM)钢和15-15Ti不锈钢进行焊接。接头热处理前后的显微组织和硬度进行对比。结果表明,焊态焊缝由板条马氏体+少量δ铁素体组成,硬度在407 HV～463 HV之间。CLAM钢热影响区分为完全淬火去和不完全淬火区,不完全淬火区有明显的软化现象,15-15Ti不锈钢热影响区是整个接头硬度最低的区域。热处理后,接头高硬度区减小,焊缝组织转变为回火马氏体,析出物增多,硬度相比焊态下降了约20%。     

微量元素对无铅焊点电迁移性能的改善

电迁移现象已经成为电子组装焊技术中最受关注的问题之一.焊点在高电流密度下的服役可靠性与焊点钎料成分有关.通过对比分析五种SnAgCu基无铅焊点在高电流密度下的服役表现,分析了添加微量元素对于电迁移现象的影响规律.结果表明,焊球承受一定电流作用之后,阴极金属间化合物（IMC）分解,铜焊盘受侵蚀,阳极形成大量脆性化合物Cu6Sn5;根据IMC层的厚度变化,Sn3.0Ag0.5Cu的抗电迁移性能优于低银钎料;向低银钎料中加入微量元素Bi和Ni后,晶粒得到了明显的细化,界面IMC层较薄,其抗电迁移的能力得到了明显的改善.     

钛金属表面微弧氧化处理制备抗菌性生物活性涂层

在电解液配方中,采用微弧氧化(MAO)工艺处理纯钛金属表面,构建含有钙、磷、锌、钛、氧元素的粗化、活化种植体表面。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、表面粗糙度轮廓仪、万能电子试验机分别观察其形貌特点、晶相结构、表面粗糙度及测定其结合强度,并进行抗菌性试验测定其抑菌率。结果表明:经过微弧氧化工艺处理后的钛种植体表面主要有二氧化钛晶相,存在少量氧化锌和钙磷盐;纯钛金属表面生成了内层致密外层疏松多孔的氧化膜,微孔似火山丘状,直径约1～5μm;试样表面粗糙度明显增加,轮廓算术平均偏差值(Ra)为(1.627±0.054)μm,相对于纯钛金属(0.685±0.012)μm提高了两倍多。涂层与基体结合紧密达(40.34±0.014)MPa。氧化锌的存在,抑菌率接近90%,抗菌活性良好。采用微弧氧化技术,通过改变电解液的成分,可得到不同生物活性的涂层,以提高种植的成功率。     

刀具粘结破损时三维应力场的分析

以硬质合金刀具铣削奥氏体不锈钢的铣削力试验为基础，得出了铣削速度提高时铣削力的变化规律，并用Ｉ－ＤＥＡＳ软件进行了有限元分析，得出了发生粘结破损时刀具前刀面附近应力场分布的规律，最后从应力场的分析出发，探讨了硬质合金刀具粘结破损的产生机理     

Ag-Cu-Ti钎料在石墨表面的润湿

针对石墨钎焊过程中如何提高钎料在石墨表面的润湿问题，采用真空钎焊，在两组不同的工艺参数条件下，分别取Ti的质量分数W Ti不同的Ag-Cu-Ti钎料，做钎料在石墨表面的润湿性实验。结果表明，W Ti及工艺参数对钎料的润湿性有重要的影响；发现用这种钎料润湿石墨，由于二者热膨胀系数相差悬殊，产生的热应力使石墨产生开裂现象；通过分析对比实验结果，优选了钎料成分及钎焊工艺参数。     

塑封球栅阵列焊点在温度循环下可靠性数值模拟

根据实际封装器件建立了三维有限元分析模型,模拟了PBGA焊点在温度循环载荷下的蠕变应变,比较了95.5Sn-3.8Ag-0.7Cu和63Sn-37Pb两种焊料形成的焊点在温度循环下的蠕变情况,预测了焊点在温度循环下的疲劳寿命,评价了两种焊点在温度循环条件下的可靠性.结果表明,两种焊点相比较,63Sn-37Pb焊点在循环中的蠕变现象更为显著,95.5Sn-3.8Ag- 0.7Cu焊点的疲劳寿命更长,可靠性更高.     

PBGA无铅焊点应力应变数值模拟及寿命预测

本文对焊点材料为Sn3.8Ag0.7Cu的PBGA封装器件进行了3-维有限元数值模拟.以Aand统一粘塑性本构方程描述无铅焊点的粘塑性行为,研究了在温度循环载荷下焊点阵列等效应力和塑性应变的分布规律,找出了实体模型中最大应力和应变的焊点位置;分析了最大应变焊点的等效应力周期性变化和等效塑性应变累积的动特性曲线;基于Manson-Coffin焊点疲劳寿命模型,对关键焊点进行了寿命预测,疲劳寿命值为3.851×103循环周期.     

Bi对Sn-0.3Ag-0.7Cu无铅钎料熔点及润湿性能的影响

研究了添加适量的Bi元素对低银型Sn-0．3Ag-0．7Cu无铅钎料合金性能的影响,应用差示扫描量热仪和SAT-5100型润湿平衡仪对Sn-0．3Ag-0．7Cu·xBi（x=0.1,3,4．5）钎料的熔点、润湿性能作了对比试验分析。结果表明,一定量Bi元素的加入可以降低Sn-0．3Ag-0．7Cu钎料合金的熔点,并改善其润湿性能。但过多的Bi元素会导致钎料的液固相线温度差增大,塑性下降,造成焊点剥离缺陷。综合考虑得到Sn-0．3Ag-0．7Cu-3．0Bi无铅钎料具有最佳的综合性能。