非晶态铜基箔带钎料钎焊紫铜

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1、非晶态铜基箔带钎料钎焊紫铜

2、第1表2非晶态铜基钎料润湿性2.2加热温度－搭接间隙对接头力学性能的影响对用炉中钎焊法保温十分钟时搭接试样的剪切强度进行测试，得到如图1所示关系曲线。可以看出，当加热温度一定，搭接间隙较小时，随着搭接间隙的增大，剪切强度也随之升高，并在0.15mm左右达到最高值，间隙的继续增加，会使剪切强度下降；当搭接间隙一定时，随着温度的升高，剪切强度逐渐增大；对于不同的加热温度，搭接间隙的最佳值均出现在0.15mm左右。图1T-t-c关系曲线2.3加热温度－保温时间对接头力学性能的影响图2为炉中钎焊时加

3、热温度、保温时间与剪切强度的关系曲线，由图中曲线可以看出，剪切强度在某一保温时间时出现峰值，之后，随着保温时间的增加会使剪切强度下降。这表明，一定的保温时间是获得优质焊缝所必须的，但过长的保温时间有损于接头的性能。这是因为，过长的保温时间会增加母材的溶解量，使几种相的显微硬度都降低；会使焊缝处晶粒过分长大，从而使焊缝性能下降。图2T-t-σ关系曲线2.4加热温度对接头显微组织的影响图3、图4分别为0.15mm间隙、保温10分钟、800℃和860℃时的钎缝显微组织，图中白色块状物是以铜为基溶有少量镍的α固溶体，有很好的强

4、度和塑性；深色弥散组织为(CuNi)3P+α+δ三元共晶体，是脆性相，降低接头力学性能；鱼骨状组织为α+δ共析体，其中δ为Cu-Sn固溶体。可以看出，图3中α固溶体相对较少，且断续分布，α+δ共析体清晰可见，三元共晶体也较多；图4中α固溶体数量较多且呈连续分布，三元共晶体和二元共析体相对较少。图3800℃0.15mm间隙250x图4860℃0.15mm间隙250x这是因为随着温度的升高，钎料与铜的相互作用增强，影响焊缝强度的P元素加速向基体扩散，所以焊缝中的三元共晶体和二元共析体减少。同时，基体铜向焊缝扩散溶解也加速，

5、冷凝时生成的α固溶体数量增加，因α固溶体强度和塑性都较大，所以钎焊接头处的性能得到改善。另外，随温度的升高，钎料的填充性和润湿性的提高也是改善钎焊接头处性能的有利因素。2.5搭接间隙对接头组织的影响由剪切强度试验结果可知，搭接间隙过小、过大对钎焊接头力学性能都有不利影响。图5、图6分别为860℃、间隙为0.10mm和0.20mm时的钎缝显微组织。可以看出，图5与图4相比，α固溶体数量少，三元共晶体和二元共析体含量较多。这是因为，此时的间隙偏小，间隙内的气体和残渣难以排出；同时间隙小，母材对钎缝合金层的机械约束作用较大，

6、也会较大程度的降低钎焊接头强度。图5860℃0.10mm间隙250x图6860℃0.20mm间隙250x间隙偏大时，如图6所示，α固溶体数量少，尤其在焊缝中心线上，三元共晶体和二元共析体含量较多，甚至连续分布。这是由于间隙偏大时钎料的毛细填缝作用减弱，使得钎料不能填满间隙。同时，间隙过大时，母材对填缝钎料的互扩散过程收到限制，致使母材对钎缝的区的合金化作用减弱。表现为中心线处及附近α固溶体不存在或间断，这样就降低了钎焊接头的力学性能。而图4时的间隙不仅保证了钎料充分而致密地填缝，并且由于非晶态合金原子混乱的排列结构，使

7、其在焊接时向晶态转化的过程中极易形成均匀的亚结构，保证了母材对填缝钎料良好的合金化作用以及母材对钎缝合金层的足够的支撑作用，从而保证了钎焊接头的良好性能。2.6扫描电镜显微组织分析图7为700℃炉中钎焊十分钟时钎缝剪切断口的扫描电镜照片，基本上呈韧性断口，说明利用这种钎料钎焊紫铜可以得到具有良好韧性的钎焊接头。由此可以看出非晶态钎料焊接时得到了性能良好的微细亚结构。图7钎缝扫描电镜断口组织3结论3.1非晶态铜基钎料对紫铜有优良的润湿性，且随着温度的升高，钎料的润湿性提高。3.2同一温度下，间隙较小时，剪切强度随着搭接间

8、隙的增大而升高，当间隙达到某一值（约0.15mm）时，剪切强度达到最大值，之后，随着搭接间隙的增大，剪切强度降低；对于不同的加热温度，最佳搭接间隙相近。3.3不同的加热温度下，加热时间存在一个最佳值。加热时间过长或过短都会降钎焊接头的低剪切强度。3.4用非晶态铜基钎料炉中钎焊紫铜，可以获得良好的钎缝显微组织，钎缝具有较高的剪切强度和良好的韧性。