Ni-Cu泡沫/Sn-9Zn复合焊料超声钎焊蓝宝石/Al合金接头的组织及性能研究

为实现蓝宝石玻璃和Al合金的低温钎焊连接,采用Ni-10wt%Cu合金泡沫强化Sn-9wt%Zn复合焊料(NiCu-Sn9Zn)超声钎焊蓝宝石/Al合金异质母材,重点研究了钎焊温度及超声振动时间对接头冶金反应行为及力学性能的影响。结果表明,蓝宝石/NiCu-Sn9Zn/Al接头的钎缝层由Sn基体、棒状η-Zn相、α-Al颗粒、合金骨架及其表面的Al3Ni金属间化合物(Intermetallic compounds,IMC)层组成,合金骨架、α-Al颗粒和棒状η-Zn相在Sn-Zn共晶基体中任意排布。随钎焊温度的升高及超声振动时间的延长,接头内冶金反应相逐渐增加,钎缝组织更加均匀致密,α-Al颗粒数量显著增多,弥散强化作用显著。剪切测试结果表明,随温度的升高及钎焊时间的延长,蓝宝石/Al接头剪切强度逐渐提高,300℃超声钎焊90 s所得接头剪切强度最高,可达61.49 MPa。