锡镀层对BAg50CuZn钎料性能的影响

以BAg50CuZn钎料为研究对象,在其表面电镀锡,借助扫描电镜(SEM)观察锡镀层的表面形貌,采用差热分析仪(differential scanning calorimetry,DSC)和润湿试验炉分析锡镀层对合金钎料熔化温度和润湿性能的影响,并对镀覆锡后合金钎料的成分进行了讨论.结果表明,随着钎料表面镀覆Sn元素含量增加,合金钎料的DSC吸热峰向左偏移、熔化温度降低,钎料的润湿铺展性能呈上升趋势.在镀覆Sn元素含量为4.8%(质量分数)时,合金钎料表面锡镀层平整、致密,钎料的铺展面积最大,为236 mm2.镀覆元素Sn后的钎料中,Ag,Cu,Zn元素含量均减少,元素含量降低幅度大小顺序依次为Cu,Ag,Zn.

热扩散对镀锡银钎料界面组织及熔化特性的影响

对带锡镀覆层的银钎料进行热扩散处理,采用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）研究热扩散工艺对其熔化温度和扩散界面组织、物相的影响.结果表明,在扩散时间一定条件下,随着扩散温度升高,扩散界面层厚度增加;随着扩散温度升高或扩散时间延长,钎料的固、液相线温度均降低,熔化温度区间缩小;扩散界面层物相主要由棒状Ag3Sn相和块状Cu_3Sn相组成;最佳热扩散工艺为220℃,24 h.经最佳工艺处理后,扩散界面层厚度为9.1μm,钎料中Sn含量为7.2%,此时钎料熔化温度区间为642.34℃~676.37℃.与传统熔炼合金化方法相比,钎料中Sn含量提高近31%.

微米锡刷镀层对AgCuZnSn钎料性能的影响

以BAg34Cu Zn Sn钎料为研究对象,在其表面刷镀微米锡层,利用SEM和XRD表征锡刷镀层的组织和结晶取向,采用差热分析仪(DSC)、润湿试验炉、万能拉伸试验机分析刷镀锡含量对钎料熔化温度、润湿性、抗拉强度的影响,并对刷镀锡后钎料的电阻率和断后伸长率进行了讨论.结果表明,BAg34Cu Zn Sn钎料表面微米锡刷镀层平整、致密,孔隙率小,结晶晶粒呈现明显的(200),(112)择优取向.随着钎料表面刷镀锡含量升高,Ag Cu Zn Sn钎料的DSC吸热峰向左偏移、熔化温度逐渐降低,钎料润湿面积和断后伸长率呈上升趋势,而钎料的抗拉强度和电阻率逐渐下降.在刷镀锡含量为2.0%时,钎料的润湿面积和断后伸长率最大,而钎料熔化温度、抗拉强度和电阻率最低.

化学镀锡层对BAg35CuZnSn钎料润湿性的影响

将化学镀技术用于钎焊材料领域,以BAg35CuZnSn钎料为研究对象,在其表面化学镀覆金属锡层,研究化学镀施镀时间、加热温度、保温时间对BAg35CuZnSn钎料润湿性的影响。结果表明,微米锡化学镀层可改善AgCuZnSn钎料的润湿铺展性能;随着施镀时间延长,钎料的润湿铺展面积逐渐增大;随着加热温度升高,保温时间增加,BAg35CuZnSn钎料的润湿铺展面积先增大后减小。在施镀时间为10 min、加热温度为820℃、保温时间为35s时,BAg35CuZnSn钎料的润湿性较好,此时其润湿铺展面积为460mm^2。

Ag对Sn-57Bi无铅钎料组织和性能的影响

研究了在Sn 57Bi近共晶合金的基础上加入少量的Ag后对Sn 57Bi钎焊料铸态组织、抗拉强度和Sn 57Bi/Cu焊接性能的影响。试验结果表明,ωAg=0.1%～1.0%可使合金的共晶组织变细,β Sn枝晶相的尺寸变小,提高其抗拉强度;使Sn 57Bi/Cu接头的剪切强度有所提高。

工艺条件对BAg50CuZn钎料表面电镀锡溶液电阻的影响

采用硫酸盐系电解液在BAg50CuZn钎料表面电镀Sn,考察了电流密度、镀液温度、阴阳极间距、超声波功率及超声波频率对AgCuZn钎料电镀锡溶液电阻的影响,得出了较佳的工艺条件,并对该条件下制备的锡电镀层的微观表面形貌进行了观察。结果表明,施镀时间一定时,随着电流密度或超声波频率的增大,溶液电阻逐渐增大;阴阳极间距增大时,溶液电阻呈现先减小、后增大的趋势。在较佳工艺条件下施镀,可获得表面平整、致密的Sn电镀层。

高熵合金在钎焊和表面工程领域的应用研究进展

随着合金制造水平的提高及性能要求的复杂化,高熵合金逐渐引起极大的关注。目前在材料加工领域内的研究主要集中于钎焊和表面工程两大方向。在钎焊领域,高熵合金可以作为钎焊填充材料应用于高温和低温钎焊,本文归纳了合金高熵化的相关经验参数,阐述了第一性原理计算和相图计算等模拟计算手段在高熵合金填充材料设计领域内的应用;详细介绍了高熵合金钎料在镍基高温合金、陶瓷-金属异种材料、低温封装等连接领域的最新研究进展。同时,分析了工艺参数对高熵合金钎料钎焊接头组织与性能的影响。在表面工程领域,论述了高熵合金薄膜/涂层的应用方向与制备手段,总结了在高温防护涂层、硬质保护层以及其他应用领域的研究进展。同时归纳了高熵合金在钎焊和表面工程领域研究和应用中存在的问题,而未来将在降低钎料熔点、提高焊缝高温力学性能以及发展共晶高熵合金钎料/涂层等领域进一步提高研究水平。

LD31铝合金电刷镀SnPb钎料合金软钎焊

采用在LD31表面电刷镍阻挡层、铜改性层,将LD31铝合金的连接转化为铜的连接,在镀铜层的表面电刷镀SnPb钎料直接进行钎焊,通过开发低应力镀镍液和调整电刷镀工艺参数解决镍过渡层的裂纹问题,研究分析了镀层的显微结构及表面状态,焊缝的结构及元素分布,考察了焊接加热过程对镀层的影响。研究表明,通过在镀铜层表面直接刷镀SnPb钎料合金可以实现软钎焊连接,接头的抗剪强度可达20MPa,镀镍层、镀铜层钎焊后无裂纹、剥离等缺陷产生。

Sn对电真空Ag-Cu钎料组织和性能的影响

利用扫描电镜及其能谱仪、同步热分析仪以及对比实验来分析Sn对电真空Ag-Cu钎料微观组织、熔化特性和钎焊性能的影响。结果表明:Sn添加4%(质量分数,下同)时,Ag60Cu钎料中没有脆性β-Cu相生成,对钎料的加工性能影响不大;随着Sn含量的增加,Ag60Cu钎料的液相线温度逐渐降低,同时固相线温度降低幅度更大,导致熔化温度范围扩大,钎料的填缝性能变差;对于含Sn为4%的Ag60Cu钎料,与紫铜的铺展性能以及冶金结合性能都接近于BAg72Cu钎料,并可通过压力加工制成片状钎料,可以用来替代BAg72Cu片状钎料使用。

铜磷锡药皮钎料的润湿性能研究

介绍了一种铜磷锡药皮钎料,分析了钎剂比例对铜磷锡药皮钎料润湿性能的影响。试验结果表明:有无钎剂下,铜磷锡药皮钎料均在紫铜上具很好的润湿性能,只是无钎剂下熔覆表面的氧化渣多;同时铜磷锡药皮钎料在黄铜上的润湿性能较差,无钎剂下几乎不铺展。无论在黄铜上还是紫铜上,钎剂量均要适量,过多的钎剂反而不利于钎料的润湿铺展。

BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn工艺优化

为获得Sn含量高、润湿性佳的银基钎料,在BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn,制备了BAg45CuZnSn钎料。以电沉积电流效率和钎料中Sn含量为指标,采用正交试验对电流密度、温度、极间距、超声波功率和频率等工艺参数进行优化,再从电沉积Sn后钎料的润湿性能角度进行优选,采用扫描电镜和工具显微镜表征电沉积Sn层的形貌并测量其厚度。结果表明:BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn的最佳工艺为电流密度4 A/dm2,温度40℃,极间距22 mm,超声波功率240 W,超声波频率45 kHz;最佳工艺制备的Sn电沉积层表面平整、晶粒细小,阴极电流效率为67.58%,所得BAg45CuZnSn钎料中Sn含量为6.26%,钎料在316LN不锈钢表面的润湿铺展面积为375 mm2,钎料的延伸率为41%,感应钎焊316LN不锈钢接头的最大抗剪强度为176.5 MPa,与基材BAg45CuZn钎料相比,BAg45CuZnSn钎料的润湿性和塑性大幅提高。

银铜锡钎料箔材的多层复合制备及性能研究

采用多层复合法经后续热处理工艺制备了银铜锡中温钎料箔材,并对箔材的金相组织、熔化特性、力学性能、物相组成和钎焊性能进行分析表征。结果表明,采用多层复合法制备的银铜锡钎料箔材较铸态合金脆性明显改善,能够在室温下冷冲裁加工成特定尺寸的钎焊片;层状结构方式对多层复合银铜锡箔材的层状组织连续性影响较大,大变形轧制复合过程中会出现合金化、产生中间化合物,并伴随晶粒拉长。所得银铜锡钎料在铜、镍基材上润湿性和铺展性良好,钎焊铜、镍接头力学性能较好。

钎料钎剂复合型绿色钎料研究进展

钎焊是制造业的关键基础技术之一,复合钎料是践行钎焊绿色化、自动化的重要手段,与传统钎料相比,复合钎料可实现钎剂定位—定温—定时—定量精准反应。综述了国内外钎料钎剂复合型钎料的分类和特点,分析了药芯钎料、药皮钎料、粉末合成钎料等的制备技术、成分设计和典型应用,指出了目前研究的不足,并对复合钎料未来的发展方向提出了建议:借助材料基因组技术开发高活性低排放的低银无镉钎料,持续创新复合钎料加工制备技术如搅拌摩擦加工、电磁致塑技术;加强质量监控、控形提性开发表面质量优良的连续型盘装、桶装药芯复合钎料以替代传统手工条状钎料,加速我国钎焊自动化进程。

铜基钎料中银、锡和磷含量测定新方法

提出了一种简便、快速同时溶解及准确测定铜基钎料中银、锡和磷含量的新方法。研究采用5 mL(硝酸+氢氟酸)混合酸溶解铜基钎料样品,加入5 mL硼酸(40 g/L)络合过量的氟离子,采用电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)同时测定试液中银、锡和磷含量。样品加标回收率为96.2%~102.6%,测定结果的相对标准偏差为0.44%~3.89%。方法准确、可靠,可用于铜基钎料中银、锡和磷含量的测定。

工程陶瓷/金属的高温钎焊

一种含铪的镍基活性钎料对碳化物、氮化物、氧化物工程陶瓷具有满意的润湿性。该钎料重新熔化温度高于1190℃,不含硅、硼等脆性相形成元素,与镍基超极合金冶金相容性良好。钎料接头经表面钎涂或喷涂处理后可胜任高温工作条件。

Ag45CuZn钎料表面刷镀锡的试验研究

以Ag45CuZn钎料为基体,在其表面刷镀锡制备AgCuZnSn钎料,考察电流密度、阴阳极相对运动速度、镀液温度、刷镀电压和时间对刷镀电流效率和AgCuZnSn钎料中Sn含量的影响,采用扫描电镜（SEM）和润湿试验炉分析锡镀层的表面形貌和钎料的润湿性.结果表明,随着电流密度、刷镀电压及镀液温度的升高,电流效率和Sn含量先增大后减小;随着阴阳极相对运动速度的增加,电流效率逐渐降低,Sn含量先升高后下降;随着刷镀时间的延长,Sn含量逐渐增加,电流效率无显著变化.无定向锡颗粒平行于Ag45CuZn钎料表面方向的生长方式优于垂直其表面方向的生长方式,此时镀层表面平整、致密,孔隙率小（0.82％）,锡晶粒的尺寸为0.3～1.8 μm.与基体Ag45CuZn钎料相比,刷镀2.38％（质量分数）金属Sn之后,其润湿面积提高19.5％,制备的Ag43.92Cu28.65Zn25.05Sn2.38钎料具有良好的润湿性.

化学镀锡钎料钎焊黄铜的接头组织和力学性能

采用化学镀方法在BAg45CuZn钎料表面镀覆微米锡层,并用镀锡银钎料以火焰钎焊工艺连接H62黄铜。借助金相显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别分析锡化学镀层、H62黄铜钎焊接头的显微组织和物相,并利用万能拉伸机和SEM表征钎焊接头的抗拉强度和断口形貌。结果表明,锡化学镀层结晶晶粒呈现明显的(110)、(210)择优取向,化学镀锡银钎料连接的接头中母材与钎缝结合紧密,接头组织中富Cu相减少,出现Cu_5Zn_8化合物相。随着基体钎料表面镀锡含量升高,钎焊接头的抗拉强度呈现先升高后降低趋势。在化学镀锡含量为6.0%(质量分数)时,钎焊接头的抗拉强度为353MPa。镀锡前后钎焊接头的拉伸断口均呈现韧性断裂。