Cu-P基非晶态钎料基础性研究

研究了四元Cu87.6-x Ni8.3 Sn4.1Px钎料的非晶形成区,发现当x=11.9～16.5at%时,为非晶态合金。该非晶形成区比我们关于三元Cu90-x Nil0 Px钎料的研究结果要宽一些。还测定了四元CuNiSnP非晶态钎料的熔点、润湿性、钎焊接头机械强度、电阻以及显微组织随P含量的变化关系,发现随着P含量增加润湿性增加。而机械强度降低,讨论了其原因。综合所测定的性能指出,四元CuNiSnP非晶态钎料代替Ag-Cu基钎料的可行性。

低熔点Cu-P基中间合金及其变质效果

利用差示扫描量热仪 (DSC)、扫描电子显微镜 (SEM)和金相显微镜等手段对Cu P基中间合金进行了研究。结果表明 ,在二元共晶Cu P中间合金中加入一定量的Sn可制成低熔点的Cu 16Sn 8P中间合金 ;在此基础上研制出一种熔点为63 0℃左右的低熔点的多元Cu P基中间合金。与Cu P中间合金相比 ,该低熔点多元Cu P基中间合金对过共晶Al 2 4Si合金具有更好的变质效果。同时 ,该中间合金对ZL10 9合金也具有良好的变质效果。

Cu-P基非晶钎料钎焊机理

采用CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2Zr0.04晶态与非晶钎料钎焊紫铜,通过微观手段对比分析了钎焊温度和保温时间对晶态与非晶态钎料钎焊接头成分和组织的影响.结果表明,CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2Zr0.04非晶钎料钎焊接头由界面区、扩散区以及钎缝中心区组成;随钎焊温度提高或保温时间增加,晶态钎料和非晶钎料钎焊接头界面区和扩散区不断增大,母材热影响区和钎缝中心组织也不断粗化,过高的钎焊温度或过长的保温时间,均会使界面区出现脆性相,但非晶钎料这种影响要小得多;在相同条件下,非晶钎料和母材的相互作用明显比相应的晶态钎料剧烈,其钎缝界面区较为均匀、连续,钎缝中心组织要明显均匀、细小.

微量B元素对Cu-P基急冷钎料润湿性的影响

采用单辊急冷装置成功制备了三种成分的Cu-P基合金钎料箔带,采用DTA和XRD等手段分析其熔化特性和结构,并对其在紫铜上的铺展性进行研究.结果表明,和同成分的常规钎料相比,急冷钎料的液固相线温度降低,熔化区间变窄.其中B元素含量0.03%的急冷钎料具有最低的液相线温度和最窄的熔化温度区间.B元素含量为0.02%和0.03%的急冷钎料结构为非晶.在相同工艺条件下,B元素含量为0.03%的急冷钎料在紫铜上的润湿性最好;随着钎焊温度提高或钎焊时间的增加,Cu-P基急冷钎料的润湿性都出现了先增大后减小的趋势;急冷钎料和常规钎料相比,润湿性明显提高.

含硼Cu-P基非晶钎料钎焊紫铜接头的连接强度及微观组织

采用CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2B0.03非晶和常规钎料钎焊紫铜接头,研究了钎焊工艺对连接强度的影响,分析了钎焊接头的微观组织.研究结果表明:钎焊工艺对CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2B0.03常规与非晶钎料钎焊接头的强度均有明显影响,同样条件下,钎焊温度的影响更大;非晶钎料钎焊接头的剪切强度始终高于常规钎料;CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2B0.03非晶钎料钎焊接头扩散区和界面区主要是α-Cu固溶体组织,钎缝中心区主要为α-Cu+(Cu,Ni)3P+(α-Cu+Cu3P)共晶+(α-Cu+Cu3P+δ)共晶的混合组织;CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2B0.03钎焊接头断裂界面处存在大量的Cu-P,Ni-P,Cu-Sn等脆性相,因此,减少脆性化合物的数量有助于提高钎焊接头强度.

微量锆对Cu-P基急冷钎料润湿性的影响

采用单辊急冷装置成功制备了4种成分的Cu-P基合金钎料箔带,利用DTA、XRD等分析其熔化特性和结构,并对它在紫铜上的润湿性进行了研究.结果表明:急冷钎料与常规钎料相比,熔化温度低,熔化温度区间窄,其中WZr为0.04%的急冷钎料具有最低的液相线温度和最窄的熔化温度区间,制备的四种急冷钎料基本上均为非晶.在相同工艺条件下,WZr为0.04%的急冷钎料在紫铜上的润湿性最好;随着钎焊温度提高或钎焊时间的增加,Cu-P基急冷钎料的润湿性都出现了先增大后减小的趋势;急冷钎料和常规钎料相比,润湿性明显提高.

Cu-P-Sn-Ni钎料真空钎焊MGH956合金的研究

为扩展Cu-P基钎料在连接MGH956合金中的应用,采用新型Cu-P-Sn-Ni钎料对MGH956合金在800~890℃进行了真空钎焊,研究了不同钎焊温度和保温时间对焊缝组织及力学性能的影响.结果表明：在所研究的钎焊温度范围内保温5 min均可获得成形效果良好的钎焊接头,其主要由钎缝中心区和界面反应层组成,其中,钎缝中心区由α（Cu）固溶体基体和化合物Cu_3P＋（Fe,Ni）_3P＋FeCr组成,反应层由α（Fe）固溶体、Fe_3P和Cu_3P组成;随着钎焊温度的升高,反应层厚度逐渐增加,钎缝中心区中的化合物Cu_3P＋（Fe,Ni）_3P＋FeCr的形态也随之发生明显改变;各钎焊温度下获得的钎焊接头经室温拉伸,断裂均发生在钎缝中心区,断口形貌呈现韧性和脆性的混合断裂特征.830℃钎焊5 min的接头抗拉强度最大,为510.3 MPa,达到了母材抗拉强度的70.9%.