焊料种类及焊缝显微形貌对焊接钎着率的影响

焊接材料对焊接质量的影响1

焊接材料对焊接质量的影响焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。

为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能，必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。

1 焊缝金属的合金化（1）焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去。

焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失，消除焊接缺陷（裂纹、气孔等）和改善焊缝金属的组织和力学性能，或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。

对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等；低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等；降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。

还应特别注意一些微量元素的作用，如B、N、RE等。

焊接中常用的合金化方式有以下几种。

①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内，配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊，把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。

这种合金化方式的优点是可靠，焊缝成分均匀、稳定，合金损失少；缺点是制造工艺复杂，成本高。

对于脆性材料，如硬质合金不能轧制、拔丝，故不能采用这种方式。

②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中，配合普通焊丝使用。

这种合金化方式的优点是简单方便，制造容易，成本低；缺点是由于氧化损失较大，并有一部分合金元素残留在渣中，故合金利用率较低，合金成分不够稳定、均匀。

③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的，最简单的是具有圆形断面的，外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成，里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。

用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊，也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮，制成药芯焊条。

这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整，因此可行到任意成分的堆焊金属，合金的损失较少；缺点是不易制造，成本较高。

焊接材料对焊接质量的影响1

焊接材料对焊接质量的影响焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。

为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能，必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。

1 焊缝金属的合金化（1）焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去。

焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失，消除焊接缺陷（裂纹、气孔等）和改善焊缝金属的组织和力学性能，或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。

对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等；低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等；降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。

还应特别注意一些微量元素的作用，如B、N、RE等。

焊接中常用的合金化方式有以下几种。

①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内，配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊，把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。

这种合金化方式的优点是可靠，焊缝成分均匀、稳定，合金损失少；缺点是制造工艺复杂，成本高。

对于脆性材料，如硬质合金不能轧制、拔丝，故不能采用这种方式。

②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中，配合普通焊丝使用。

这种合金化方式的优点是简单方便，制造容易，成本低；缺点是由于氧化损失较大，并有一部分合金元素残留在渣中，故合金利用率较低，合金成分不够稳定、均匀。

③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的，最简单的是具有圆形断面的，外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成，里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。

用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊，也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮，制成药芯焊条。

这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整，因此可行到任意成分的堆焊金属，合金的损失较少；缺点是不易制造，成本较高。

半导体分立器件行业用焊料现状

半导体分立器件行业用焊料现状作者：张焕鹍朱捷赵朝晖卢茂成来源：《新材料产业》2015年第01期一、焊料在半导体封装行业中的作用在半导体分立器件封装行业中，焊料的作用是通过焊接将引线、框架与晶粒进行连接，形成牢固的电路导通和热传导，使元器件具备稳定、可靠的使用性能。

根据分立器件封装工艺及应用要求的特点，焊料需满足的要求有以下3方面：熔点高于260℃——满足二次回流（无铅回流焊）中封装焊点不熔化；合金硬度小——半导体晶片较脆，受到合金应力及后道加工过程影响，容易被挤碎；润湿——能够与铜、银、镍形成牢固的冶金结合。

目前行业中广泛使用的合金为锡（Sn）-铅（Pb）-银（Ag）、Sn-Pb系列合金，详见表1。

由于没有合适的无铅焊料可以替代，所以尽管《在电子电气设备中限制使用某些有害有害物质的指令》（ROHS指令）限制了Pb的使用，但在半导体封装行业焊料仍属于豁免项。

在半导体分立器件中，整流桥、二极管、功率模块、可控硅等都会使用到焊料。

根据焊料的使用工艺不同，焊料的形式主要分为焊膏、焊丝、焊片3类。

其中轴向二极管使用焊片，其他二极管及整流桥、功率模块多使用焊膏，可控硅使用焊膏和焊丝。

二、焊料的种类半导体分立器件封装行业使用的焊料按形态分主要分为焊膏、焊丝、焊片3种，如图1所示。

而随着表面贴装技术（SMT）的发展，电子组装中原有插装元件逐步被贴片元件替代，使近年来轴向二极管的需求量受到一定影响。

焊膏以其膏状的不定型特性、涂覆方式的多样性，越来越多地取代了原有焊片、焊丝。

1.焊膏焊膏，顾名思义，是膏状的焊料，是由合金焊粉与助焊膏按质量比约9∶1、体积比约1∶1混合而成的膏体。

其中，焊粉焊后形成最终的焊点。

而助焊膏是在焊接过程中，起到还原焊粉与被焊接件表面的氧化层助焊的作用。

焊膏根据焊料的涂覆工艺不同，具备不同的流变特性。

2.焊丝焊丝是焊料合金通过挤压形成的丝状焊料。

常用的焊丝有直径Φ0.5mm及Φ0.76mm两种规格，直径与单个元件的焊料用量有关。

焊料性质对焊接的影响四

焊料性质对焊接的影响四6.锡膏Solder Paste Or Solder Cream6.1.概况目前电子业用于SMT熔焊（Reflow）的锡膏规范，现行者为J£TDH）05（1995.1.）已取代著名的美国联邦规范QQ-S-571，而下一代新版本的J£TD- 005A亦正在修订中。

锡膏”顾名思义是将零件脚（不管是伸脚、勾脚或BGA用的球脚等）以其黏着力（Tack Force暂时加位定位，再经高温使熔焊成为焊点之特殊焊料是也。

锡膏的组成是由锡铅合金的小粒微球（正式称焊锡粉Solder Powder），再混以特殊高黏度的助焊膏混合物（称为助焊性黏合剂Flux Binder）而成灰色的膏体，可供印刷黏着或其它方式施工，而在板面焊垫上予以适量分布配给，做为多点同时熔焊的焊料用途。

锡膏本身是一种多相的“非牛顿流体”（指流速不受外力与黏度的支配而受到剪率（Shear Rate的主宰，如蕃茄酱即是），其中含有特殊专密的（Propritary）抗垂流剂”（Thixotropic Age nt，又称为摇变剂），使锡膏具有可顺利印刷以及着落在定点后，即不再轻易流动的特性，以防止密垫之间的相互垂流而坍塌。

其中所加入的助焊剂需不可具有腐蚀性，并以容易清洗清除为原则。

目前“免洗”的流行，故熔焊后焊点附近所被逐出的有机物，亦需对整体组装品无害才行。

6.2.锡粉Solder Powder锡粉系由熔融的液态焊锡，经由喷雾（Atomiz ing）或自转甩出于氮气中，再经冷却坠落及筛除掉一些长形或不规则状的粒子，而得到尽量要求大小一致的球体。

为刻意方便印刷中的流动及印着点的堆积实在起见，各种等级的锡膏中，其球径大小之百分比分配也各有不同，但主球体重量比值在82 -92%之间，当然各种小粒焊球的成份必须保持稳定一致，则是无庸置疑的事。

不过经分析Sn 63/ Pb37的焊粒后，事实上还是会发现纯锡或是Sn10K Pb90等不同成份的小球存在，这可能是供货商刻意为调整特殊需求而加入的。

不同焊料对Cu_W钎焊接头强度的影响

图５是采用金基焊料钎焊接头横断面的扫描电镜照片及元素线扫描结果。可以看出，界面有微小的扩散层，界面组织均匀，因而其结合强度高（如表４中所示）。这是因为Ａｕ．Ｎｉ的液、同相线相同，没有温差，此外，金基焊料具有蒸汽压低、流动性及润湿性好等特点，这对于热膨胀系数差异大的两种金属尤其有利。
ｌｌＯ
润性好。关键词：钨；铜；真空钎焊；接头强度；镍基焊料；铜基焊料；银基焊料；金基焊料
中图分类号：ＴＧ４５４：ＴＧｌ４６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１．３８１４（２００９）０９—０１０９．０３
ＡｆｆｅｃｔｏｆＤｉｆｉｅｒｅｎｔＳｏｌｄｅｒｏｎＩｎｔｅｎｓｉｏｎｏｆＣｎ／ＷＢｒａｚｉｎｇＪｏｉｎｔ
背景，以钨、铜为研究对象，采用真空钎焊方法，研究镍基焊料、铜基焊料、银基焊料、金基焊料对其接头剪切强度的影响，以期获得性能优良的接头。
用。铜无磁性。且具有一定强度和优良的导热及电性能，塑性变形能力高，易于热压和冷压成各种形状。钨与铜连接则加强了散热作用。钨、铜连接体作为面向等离子体元件（第一壁材料）正在越来越受到人们的关注。本文以第一壁材料为应用
表５是采用金基焊料钎焊Ｗ／Ｃｕ时对其焊缝中心的组织成分用ＥＤＳ分析的结果。能谱分析表
表５
采用金基焊料时的焊缝中心成分（质量分数，％ＪＴａｂ．５Ｔｈｅｃｅｎｔｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｂｒａｚｅｄｗｉｔｈ
ｓｏｌｄｅｒ·ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒ（ｗＯｉＪ
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焊缝中心Ｉ１７＿５４ｌ“．７２
ｓｉｌｖｅｒ－ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒａｎｄｇｏｌｄ－ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒ，ｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｊｏｉｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｓｈｏｗｔｈａｔｄｉｆｆｕｓｉｏｎｌａｙｅｒｓｏｆｗｅｌｄａｒｅ也ｉｎａｎｄｔｈｅｊｏｉｎｔｈａｖｅａｈｉｇｈｓ仃ｅｎｇｔｈｗｈｅｎｕｓｉｎｇｓｉｌｖｅｒ－ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒａｎｄｇｏｌｄ－ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒｂｒａｚｅｔｕｎｇｓｔｅｎａｎｄｃｏｐｐｅｒ．Ｔｈｅａｃｔｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｓｉｌｖｅｒ－ｂａｓｅｄｓｏｌｄｅｒｈａｖｅａｂｅｔｔｅｒｉｎｖａｓｉｖｅｏｎｂａｓｅｄｍｅｔａｌｓ．

焊料性质对焊接的影响

焊料性质对焊接的影响1.前言目前各种形式的合金焊料，其最权威的国际规范为J-STD-006。

此文献之最新版本为1996.6的Amendment 1，由于资料很新，故早已取代了先前甚为知名的美国联邦规范QQ-S-571。

IPC还有一份重要的焊接手册IPC-HDBK-001其中之4. 1，曾定义“熔点”在430℃以下为“软焊”(Soldering)，也就是锡焊。

另熔点在430℃以上称为“硬焊”（Brazing），系含银之高温高强度焊接。

早期欧美业界，亦称熔点600℉（315℃）以下者为软质焊锡，800℉（427℃）以上者为硬质焊锡。

原文Solder定义为锡铅含金之焊料，故中译从金旁为“焊锡”，而利用高热能进行熔焊之Soldering（注意此一特定之单字，并非只加ing而已），则另从火旁用字眼的“焊接”，两者涵义并不完全相同。

2.共熔(晶)焊锡焊锡焊料（Solder）主要成分为锡与铅，其它少量成分尚有银、铋、铟等，各有不同的熔点（M.P.），但其主要二元合金中以Sn63/Pb37之183℃为最低，由于其液化熔点（Liquidus Point）与固化熔点（Solidus Point）的往返过程中，均无过渡期间的浆态（pasty）出现，也就是已将较高的“液化熔点”与较低的“固化熔点”两者合而为一，故称为“共熔合金”。

且因其粗大结晶内同时出现锡铅两种元素，于是又称为“共晶合金”。

此种无杂质合金外表很光亮之“共熔组成”（Eute ctic Composition）或“共熔焊锡”（Eutectic Solder），其固化后之组织非常均匀，几无粒子出现。

其合金比例之不同将影响到熔点变化，该变化之“平衡相图（Ph ase Diagram）”，图请参考第12期TPCA会刊。

另一种组成接近共熔点的Sn60/Pb40合金，则在电子业界中用途更广，主要原因是Sn较贵，在焊锡性（Solderability）与焊点强度（Joint Strength）几无差异下，减少了3﹪的支出，自然有利于成本的降低。

师德师风辅导员培训之三

2．4焊接材料
1．焊料的种类 2．焊接电子产品时焊料的选用 3．助焊剂的种类 4．助焊剂的选用
1．焊料的种类
焊料是指易熔的金属及其合金，它的作用是将被焊物连接在一起。焊料的熔点要比被焊物的熔点低，而且要易于和被焊物连在一体。焊料按其组成成份，可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料。按照使用的环境温度又可分为高温焊锡（在高温环境下使用的焊锡）和低温焊锡（在低温环境下使用的焊料）。锡铅焊料中，熔点在450℃以下的称为软焊料。抗氧化焊锡是在工业生产中自动化生产线上使用的焊锡，如波峰焊等。这种液体焊料暴露在大气层中时，焊料极易氧化，这样将产生虚焊，会影响焊接质量。为此，在锡铅焊料中加入少量的活性金属，能形成覆盖层以保护焊料不再继续氧化，从而提高了焊接质量。
（3）共晶焊锡上图中在共晶点所对于的对应合金成分为Pb38.1％、Sn-61.9％的铅锡合金称为共晶焊锡，它的熔点最低，只有182℃，是铅锡焊料中性能最好的一种。
2．焊接电子产品时焊料的选用
为使焊接质量得到保障，视被焊物的不同，选用不同的焊料是重要的。在电子产品装配中，一般都选用锡铅系列焊料，也称焊锡。焊锡有如下的特点：（1）熔点低。它在180℃时便可熔化，使用25W外热式或 20W 内热式电烙铁便可进行焊接。 (2) 具有一定的机械强度。因锡铅合金的强度比纯锡、纯铅的强度要高。又因电子元器件本身的重量较轻，对焊点的强度要求不是很高，故能满足其焊点的强度要求。（3）具有良好的导电性。因锡、铅焊料均属良导体，故它的电阻很小。（4）抗腐蚀性能好。焊接好的印刷电路板不必涂抹任何保护层就能抵抗大气的腐蚀，从而减少了工艺流程，降低了成本。（5）对元器件引线和其他导线的附着力强，不易脱落。因锡铅焊料具有以上的优点，所以在焊接技术中得到了极其广泛的应用

焊接工艺参数对焊缝成形和组织性能的影响

焊接工艺参数对焊缝成形和组织性能的影响摘要：电弧焊焊接工艺分焊接参数和工艺因数；焊接工艺参数不同会对焊接影响。

焊接时的电流，电压，产生的热等都会影响着焊接产物。

焊丝的材料、电流种类、电极的正负和焊件的角度、保护气等其他工艺参数称为工艺艺术。

所以工件的结构因数有坡口形状，间隙，工件厚度等，也是决定着焊缝的成型。

关键词：焊接工艺；参数；性能前言焊接技术是中国制造业的传统基础工业与技术，运用在工业中的时间极短，但它发展飞快。

所以，应在保持产品质量和提高工作者劳动力方面做出提高。

才能使我国的焊接产品走向世界。

一、焊接参数对焊缝成形的影响（一）焊接参数对焊缝成形的影响在工作中，当电弧焊接电流不断增加且其它情况不变的情况下，焊缝的深度和余高都相应的增大，熔宽也有微小的变动。

产生这样的原因是：在焊接是应适当改变电流从而改变对电弧的压力，电弧对焊件的热输出功率也不断增加，这样有利于热量向熔池下方传导，使其深度不断增加。

焊熔的深度的大小，焊接的深度和焊接时电流的大小有关。

在用稀有气体气体保护熔化极氩弧焊工作时，随着焊接电流的不断增大，焊接时焊缝的深度也在不断的向下扩展。

如果焊接电流过大、电流密度过高时，可能会出现指状熔深，在焊接铜是最为明显。

（二）电弧电压对焊缝成形的影响提高电弧的电压，保持其他情况相同，随着电弧功率的增加，焊件被输入的热量也有所增加。

根据电弧长的长度可以适当的增加电弧电压。

要想的得到好的焊接效果就要用不同的焊接方法，根据生产的物的形状来找到适合这种产物焊缝成形的方法，在保持合适的焊缝成形系数φ，在增大焊接电流的同时要适当加大电弧电压，应让电弧电压和电弧电流形成联系。

这样的情况在熔化极电弧焊中很常见。

（三）焊接速度对焊缝成形的影响焊接速度是影响着焊接产物的生产力，为了加快我国焊接业的发展，应该提高焊接速度。

为等到生成物所需的焊缝的长短，通常在加大电压和电流的同时增加焊接的速度从而提高了焊接的速度。

试论钎焊质量的影响因素

试论钎焊质量的影响因素作者：崔岩邹家平朱小刚杜峰来源：《科学之友》2009年第01期摘要：文章分别论述了钎料、钎剂、工艺参数、母材表面状态等因素对钎焊质量的影响，并通过试验揭示了钎焊温度和钎焊保温时间对钎焊质量的影响规律。

关键词：钎焊质量；钎焊温度；保温时间中图分类号：TG454文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)02-0021-02在钎焊生产中，接头中常常会产生一些缺陷，这些缺陷包括：气孔、夹渣、未钎透、裂缝和溶蚀等。

缺陷的存在给焊件质量带来不利影响。

产生缺陷的原因很多，影响因素也是多方面的，文章对这些缺陷的影响因素作以讨论研究。

1 钎剂对钎焊质量的影响在大气中金属表面都覆盖着氧化膜。

母材表面氧化膜的存在，使得液态钎料不能润湿它们。

同样若液态钎料被氧化膜包裹，也不能在母材上铺展。

因此，要实现钎焊过程并得到质量好的接头，母材和钎料表面氧化膜的彻底清除，是十分必要的。

在钎焊技术中利用钎剂去膜是目前使用最广泛的一种方法。

钎剂对钎焊质量的影响也不可忽视，它在钎焊过程中起着复杂的物理化学作用。

它能改善热传导状态，减少钎料的表面张力。

在钎焊热作用下，钎剂分解出的酸值较高，能清除母材和钎料表面的氧化物，为液态钎料在母材上铺展填缝创造必要的条件。

以液体薄层覆盖母材和钎料表面，隔绝空气而起保护作用。

起界面活性作用，改善液态钎料对母材的润湿，促进钎料对母材的作用能力。

从另一方面考虑，钎焊后残留在接头上的钎剂易引起电化学腐蚀，损害接头组织，因此必须考虑钎剂的影响。

2 钎缝间隙对钎焊质量的影响为了获得填缝密实、表面洁净的接头，应避免钎料的无益损耗，希望钎料熔化后全部充填钎缝间隙而不要向间隙外的零件表面流失。

这首先要正确地确定间隙的大小。

只有在钎焊温度下焊件之间能保持合适的间隙才能得到好的接头。

要达到这一目的，应该确定合适的装配间隙。

3 工艺参数对钎焊质量的影响钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度和保温时间，它们直接影响钎料填缝和钎料与母材的相互作用过程，因此对接头质量具有决定性的作用。

焊接接头的微观结构与性能关系

焊接接头的微观结构与性能关系焊接是一种常见的金属连接方法，通过加热和冷却使金属材料相互结合。

焊接接头的质量直接影响着焊接件的性能和使用寿命。

而焊接接头的微观结构则是决定其性能的重要因素之一。

本文将探讨焊接接头的微观结构与性能关系的几个方面。

首先，焊接接头的晶粒结构对其性能有着重要影响。

焊接过程中，金属材料会经历加热、熔化和冷却的过程，从而形成焊缝。

在冷却过程中，焊缝中的金属会重新结晶，形成新的晶粒。

晶粒的尺寸和形状会影响焊接接头的硬度、强度和韧性等性能。

通常情况下，细小的晶粒有助于提高焊接接头的强度和韧性，而大的晶粒则可能导致脆性断裂。

其次，焊接接头的晶界对其性能也有重要影响。

晶界是相邻晶粒之间的界面，其性质与晶粒内部的晶格结构有所不同。

晶界的类型和分布会影响焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。

例如，晶界的弯曲、扭曲或断裂可能导致焊接接头的脆性断裂。

此外，晶界也是焊接接头中可能存在的缺陷和裂纹的起始点。

此外，焊接接头的组织相对于性能也有着重要的影响。

焊接过程中，金属材料会发生相变，形成不同的组织结构。

不同的组织结构具有不同的力学性能和耐腐蚀性能。

例如，奥氏体组织通常具有较高的强度和硬度，而铁素体组织则具有较好的韧性。

通过合理控制焊接过程和热处理工艺，可以获得适合特定应用的组织结构，从而提高焊接接头的性能。

最后，焊接接头的缺陷和裂纹对其性能也有着重要的影响。

焊接过程中，由于热应力和冷却速度的影响，焊接接头中可能会出现各种缺陷和裂纹，如气孔、夹杂物、焊缝偏离等。

这些缺陷和裂纹会降低焊接接头的强度和韧性，甚至导致焊接接头的失效。

因此，在焊接过程中，应注意控制焊接参数和采取适当的预处理措施，以减少缺陷和裂纹的发生。

综上所述，焊接接头的微观结构对其性能有着重要影响。

晶粒结构、晶界特征、组织结构以及缺陷和裂纹等因素都会对焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能等产生影响。

因此，在焊接过程中，需要合理选择焊接材料、控制焊接参数和采取适当的热处理工艺，以获得理想的微观结构，从而提高焊接接头的性能和可靠性。

两种铜磷钎料对紫铜钎焊的焊接性能和焊缝组织对比

两种铜磷钎料对紫铜钎焊的焊接性能和焊缝组织对比张培磊,丁敏,姚舜,芦凤桂,楼松年(上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室,上海200240)摘要:对国产BCu80PAg 钎料和德国进口L 2A g15P 钎料进行了化学成分、熔化性能、润湿性试验,并比较了这两种铜磷钎料对紫铜钎焊焊接接头的力学性能和焊缝组织。

结果表明:L 2Ag15P钎料的成分均匀性和润湿性要好于BCu80PAg 的,其熔化区间较窄;两种钎料焊接接头的力学性能相当;两种钎料所形成焊缝的显微组织主要都是亚共晶,初生相为富银和磷的A 2Cu 固溶体,共晶体组分为A 2Cu 固溶体和Cu 3P 化合物。

关键词:铜磷钎料;钎焊;润湿性中图分类号:T G425 文献标志码:A 文章编号:100023738(2009)022*******Weldability and Microstructure of Copper Joints Welded by Two Kinds ofPhosphor 2copper Brazing Filler MetalZHANG Pei 2lei,DING Min,YAO Shun,LU Feng 2gui,LOU Song 2nian(Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)Abstr act:The chemical composition,melting performance and wettability of two phosphor 2copper brazingfiller metals of BCu80PAg and L 2Ag15P were st udied,and the mechanical propert ies and microst ructur e of copper joints welded by these two filler metals wer e compar ed.The results show that the chemical compositionhomogeneit y and wettaility of L 2Ag15P was bett er than that of BCu80PAg,and the melting interva l of the former was mor e nar row than that of the latter.Mechanical pr operty of t he joints welded by these two filler metal was compar ative.Micr ostructure of t he brazing seam with these two filler metals both was hypoeutect ic.The primary phase was A 2Cu solid solution r ich in Ag and P and the eutectic was A 2Cu solid solution and Cu 3P compound.Key words:phosphor 2copper br azing filler metal;br azing;wettability0 引言铜磷钎料的熔点低、流动性好、钎焊温度接近银基钎料,且具有自钎性以及价格低等优点,因此是在500~900e 范围内取代银基钎料的理想材料。

低碳低合金钢焊缝金属的显微组织及其影响因素

第34卷　增刊1999年10月钢铁I RON AND ST EEL V o l.34,Supp l.O ctober,1999低碳低合金钢焊缝金属的显微组织及其影响因素3杜则裕　张德勤田志凌 (天津大学)(钢铁研究总院)摘　要　低碳低合金钢焊缝金属的显微组织基本上包括先共析铁素体、针状铁素体、侧板条铁素体、少量的粒状贝氏体和马氏体。

分析了这些组织的形成条件及特点,焊缝金属化学成分和冷却速度是影响焊缝金属组织的主要因素,阐述了各种组织的形核位置。

低碳低合金钢焊缝金属最理想的组织是获得大于65%的针状铁素体,其平均板条尺寸约为1Λm。

关键词　低碳低合金钢　焊缝金属　显微组织　针状铁素体αM I CROSTRUCTURE OF W ELD M ETAL OF LOW-CARB ONAND LOW-ALLOY STEEL S AND INFL UENC ING FACT ORS DU Zeyu　ZHAN G D eqin T I AN Zh iling 　(T ian jin U n iversity)(Cen tral Iron and Steel R esearch In stitu te)ABSTRACT　In general,the m icro structu re of w eld m etal of the low2carbon and low2alloy steels con sists of p re2eu tecto id ferrite,acicu lar ferrite,side p late ferrite and som e granu lar bain ite and m arten site.T he tran sfo r m ati on conditi on s and natu re of the m icro structu re are analyzed in a system atic w ay in th is pap er.T he m ain influencing facto rs of the m icro structu re in w eld m etal are com po siti on and coo ling rate of the w eld m etal.T he sites fo r nucleati on of differen t p hases are expounded in the w eld m etal of the low2carbon and low2alloy steel,the best com b inati on of p roperties is ob tained w hen there is m o re than65%of acicu lar ferrite and the average lath size is abou t1Λm.KEY WOR D S　low2carbon and low2alloy steel,w eld m etal,m icro structu re,acicu lar ferrite 低碳低合金钢焊缝金的最终显微组织比较复杂,因为焊缝金属中除了碳之外,还含有许多合金元素,对组织都有一定的影响。

不同焊接工艺参数对焊缝组织的影响

不同焊接工艺参数对焊缝组织的影响摘要：近年来，社会发展迅速，我国的焊接行业的发展也有了显著的发展。

据统计，40％～50％的钢铁材料需要经过制订严格的焊接工艺焊接后才能投入使用，因此金属材料的焊接性是一项非常重要的性能。

“十三五”期间，国家出台了一系列基建政策，使得工程机械行业的竞争日趋激烈。

工程机械产品主要应用材料是高强钢，其材料性能直接关系到整个工程机械产品的性能。

但是高强钢在应用时最薄弱的环节是焊接接头的性能，其性能的好坏制约着高强钢的总体性能。

在焊接热循环作用下，材料的组织越细，则长大的趋势越明显，有可能损害其韧性；同时由于碳当量的升高，导致钢材焊接性变差，对焊接工艺的要求会更加严格，热影响区组织和韧性恶化倾向也会相应增加，特别是接近熔合线附近的热影响区粗晶区往往成为焊件韧性薄弱区。

关键词：不同焊接；工艺参数；焊缝组织；影响1.焊接电流对焊缝质量的影响焊接电流，是指焊接时流经焊条、焊丝的回路电流。

它是焊接的重要参数，对焊接质量和成型有极大影响。

1.1焊接电流过小则不易起弧、易息弧、电弧不稳定、熔深不足，焊道窄余高大，容易造成未焊透、夹渣、焊瘤和冷裂纹等问题。

1.2焊接电流过大则焊缝熔深大，焊道宽余高大，容易造成烧穿、咬边、夹钨、气孔、热裂纹等缺陷，且增加了金属飞溅导致浪费，还会导致焊缝及热影响区金属晶粒粗大（热脆化），影响物理性能。

1.3焊接效率一般情况下，在保证焊接质量的前提下尽可能采用较大电流。

采用较细的焊条，应选择较小的焊接电流；采用直径较粗的焊条，应选择较大的焊接电流，以供给熔化焊条所需之热量。

为了获得合理的焊接电流，焊接前必须做焊接工艺评定。

焊接电流的确定，应结合焊接的类型、母材性质、焊条焊丝牌号、电压、焊速等因素综合确定，最好经过工艺试验，焊接结构的焊缝尺寸不符合要求时，将直接影响焊接接头的质量：尺寸过小的焊缝，使焊接接头强度降低；尺寸过大的焊缝，不仅浪费焊接材料，还会增加焊件的变形；塌陷量过大的焊缝使接头强度降低；余高过大的焊缝，造成应力集中，减弱结构的工作性能。

钎焊电流和钎焊速度

钎焊电流和钎焊速度
引言
钎焊是一种常见的焊接方法，通过使用钎焊电流和钎焊速度来
控制焊接过程中的热输入和冷却速度。

正确的钎焊电流和钎焊速度
的选择对于获得高质量的焊接接头至关重要。

本文将讨论钎焊电流
和钎焊速度的选择的重要性以及影响这些参数选择的因素。

钎焊电流的选择
钎焊电流的选择需要考虑以下几个因素：
1. 焊接材料的特性：不同材料对于钎焊电流的要求不同。

通常，导电性较好的材料需要较高的钎焊电流，而较差的导电性材料需要
较低的钎焊电流。

2. 焊接件的尺寸和厚度：焊接件的尺寸和厚度会影响热输入和
冷却速度，因此需要根据焊接件的尺寸和厚度来选择合适的钎焊电流。

3. 焊接速度：焊接速度与钎焊电流密切相关。

较高的焊接速度通常需要较高的钎焊电流来确保焊接接头的完整性。

钎焊速度的选择
钎焊速度的选择同样需要考虑多个因素：
1. 焊接材料的熔点：焊接材料的熔点会影响钎焊速度的选择。

较低熔点的材料可以使用较高的钎焊速度，而较高熔点的材料需要较低的钎焊速度。

2. 焊接件的尺寸和厚度：与钎焊电流选择一样，焊接件的尺寸和厚度也会影响钎焊速度的选择。

较大尺寸和较厚的焊接件通常需要较低的钎焊速度。

3. 焊接接头的要求：根据焊接接头的要求，选择适当的钎焊速度以确保焊接接头的质量。

总结
钎焊电流和钎焊速度的选择对于获得高质量的焊接接头至关重要。

在选择钎焊电流和钎焊速度时，需要考虑材料的特性、焊接件
的尺寸和厚度以及焊接接头的要求。

根据这些因素，合理选择钎焊电流和钎焊速度，可以确保焊接接头的强度和可靠性。

半导体分立器件行业用焊料现状

半导体分立器件行业用焊料现状作者：张焕朱捷赵朝晖卢茂成来源：《新材料产业》 2015年第1期文/ 张焕鹍朱捷赵朝晖卢茂成一、焊料在半导体封装行业中的作用在半导体分立器件封装行业中，焊料的作用是通过焊接将引线、框架与晶粒进行连接，形成牢固的电路导通和热传导，使元器件具备稳定、可靠的使用性能。

根据分立器件封装工艺及应用要求的特点，焊料需满足的要求有以下3方面：熔点高于260℃——满足二次回流（无铅回流焊）中封装焊点不熔化；合金硬度小——半导体晶片较脆，受到合金应力及后道加工过程影响，容易被挤碎；润湿——能够与铜、银、镍形成牢固的冶金结合。

目前行业中广泛使用的合金为锡（Sn）-铅（Pb）-银（Ag）、Sn-Pb系列合金，详见表1。

由于没有合适的无铅焊料可以替代，所以尽管《在电子电气设备中限制使用某些有害有害物质的指令》（ROHS指令）限制了Pb的使用，但在半导体封装行业焊料仍属于豁免项。

在半导体分立器件中，整流桥、二极管、功率模块、可控硅等都会使用到焊料。

根据焊料的使用工艺不同，焊料的形式主要分为焊膏、焊丝、焊片3类。

其中轴向二极管使用焊片，其他二极管及整流桥、功率模块多使用焊膏，可控硅使用焊膏和焊丝。

二、焊料的种类半导体分立器件封装行业使用的焊料按形态分主要分为焊膏、焊丝、焊片3种，如图1所示。

而随着表面贴装技术（SMT）的发展，电子组装中原有插装元件逐步被贴片元件替代，使近年来轴向二极管的需求量受到一定影响。

焊膏以其膏状的不定型特性、涂覆方式的多样性，越来越多地取代了原有焊片、焊丝。

1.焊膏焊膏，顾名思义，是膏状的焊料，是由合金焊粉与助焊膏按质量比约9∶1、体积比约1∶1混合而成的膏体。

其中，焊粉焊后形成最终的焊点。

而助焊膏是在焊接过程中，起到还原焊粉与被焊接件表面的氧化层助焊的作用。

焊膏根据焊料的涂覆工艺不同，具备不同的流变特性。

2.焊丝焊丝是焊料合金通过挤压形成的丝状焊料。

常用的焊丝有直径Φ0.5mm及Φ0.76mm两种规格，直径与单个元件的焊料用量有关。

低碳低合金钢焊缝金属的显微组织及其影响因素

第34卷　增刊1999年10月钢铁I RON AND ST EEL V o l.34,Supp l.O ctober,1999低碳低合金钢焊缝金属的显微组织及其影响因素3杜则裕　张德勤田志凌 (天津大学)(钢铁研究总院)摘　要　低碳低合金钢焊缝金属的显微组织基本上包括先共析铁素体、针状铁素体、侧板条铁素体、少量的粒状贝氏体和马氏体。

分析了这些组织的形成条件及特点,焊缝金属化学成分和冷却速度是影响焊缝金属组织的主要因素,阐述了各种组织的形核位置。

低碳低合金钢焊缝金属最理想的组织是获得大于65%的针状铁素体,其平均板条尺寸约为1Λm。

关键词　低碳低合金钢　焊缝金属　显微组织　针状铁素体αM I CROSTRUCTURE OF W ELD M ETAL OF LOW-CARB ONAND LOW-ALLOY STEEL S AND INFL UENC ING FACT ORS DU Zeyu　ZHAN G D eqin T I AN Zh iling 　(T ian jin U n iversity)(Cen tral Iron and Steel R esearch In stitu te)ABSTRACT　In general,the m icro structu re of w eld m etal of the low2carbon and low2alloy steels con sists of p re2eu tecto id ferrite,acicu lar ferrite,side p late ferrite and som e granu lar bain ite and m arten site.T he tran sfo r m ati on conditi on s and natu re of the m icro structu re are analyzed in a system atic w ay in th is pap er.T he m ain influencing facto rs of the m icro structu re in w eld m etal are com po siti on and coo ling rate of the w eld m etal.T he sites fo r nucleati on of differen t p hases are expounded in the w eld m etal of the low2carbon and low2alloy steel,the best com b inati on of p roperties is ob tained w hen there is m o re than65%of acicu lar ferrite and the average lath size is abou t1Λm.KEY WOR D S　low2carbon and low2alloy steel,w eld m etal,m icro structu re,acicu lar ferrite 低碳低合金钢焊缝金的最终显微组织比较复杂,因为焊缝金属中除了碳之外,还含有许多合金元素,对组织都有一定的影响。

焊料成分性能分析

焊料成分、性能分析（1）杭州辛达狼焊接科技有限公司王大勇1.焊料焊料是钎焊用材料，已有 4000 余年的使用历史，其熔点比被焊母材低。

钎焊过程中将焊料加热到高于焊料熔点，而低于母材熔点的温度，焊料熔化后填充接头间隙并与母材发生冶金作用，从而实现材料的连接。

用焊料焊接材料具有灵活、简单、不需大的设备投资等优点，在电气工程材料领域占据极为重要的地位。

焊料的种类较多，根据熔点可分为软焊料和硬焊料两大类。

通常将熔点低于 450℃的焊料称为软焊料，而熔点高于 450℃的焊料称为硬焊料。

电气工程用软焊料包括锡铅、锡基无铅、金基、铟基、铋基和锌基焊料等；所用硬焊料包括银基和铜基焊料等。

1.1 焊料型号和牌号的表示方法1.1.1焊料的型号GB/T6208-1995《焊料型号表示方法》规定，焊料的型号由两部分构成：第一部分用大写字母来表示焊料的类型，“ S”表示软焊料，“B”表示硬焊料；第二部分合金主元素符号构成，且每个型号最多只能标出六个元素符号。

型号表示方法及示例如下：1.1.2焊料的牌号原机械工业部编写的《焊接材料产品样本》规定，焊料牌号由三部分构成：（1）字母“HL”表示焊料；（2）牌号的第 1 位数字表示焊料的化学组成类型，见表 4.7-1 ；（3）牌号的第2、3位数字表示同一类焊料的不同牌号。

牌号表示方法示例如下：表 4.7-1 焊料牌号中第 1 位数字的含义牌号化学组成类型牌号化学组成类型HL1××铜锌合金HL5××锌合金HL2××铜磷合金HL6××锡铅合金HL3××银合金HL7××镍基合金HL4××铝合金1.2 焊料的选用原则焊料的种类较多，其选用主要遵循以下原则：（1）主成分尽量与母材主成分相同，焊料的成分与母材相同，钎焊时具有良好的润湿性。

（2）熔点合适，即焊料的液相线温度要低于母材固相线温度至少40-50℃（3）焊料中的某一重要组元应能与母材产生液态互溶，从而能形成牢固的结合。

焊锡的成分及影响

焊锡合金成份分析及其对焊接质量的影响工艺技术元素影响容许含量1.铝--Al 对焊锡影响很大，即使在0.001%的含量下会降低焊锡的黏着力，焊点表面下不平整，且易产生热龟裂。

解决方式:尽量不要使用铝质FIXTURE。

0.005%以下2.锑--Sb 大部分是焊锡制造厂商刻意加入，加入0.3%可提高WETTING能力，同时可抑制TIN PEST（锡瘟：纯锡变白色粉末）。

0.30%以下3.砷--As 有INTERMETALLIC COMPOUNDS生产Sn3 As2 及SnAs，呈长针型结构。

不会从装配中加入砷，因此只要多加留意原料即可。

0.03%以下4.铋--Bi 通常是刻意加入，会增加焊锡的WETTING能力及耐疲劳性。

5.镉--Cd 易加速焊锡氧化，导致液态焊锡SLUGGISHNESS。

当温度缓慢下降时，锡炉底部容易生成镉的沉淀物。

0.005%以下6.铜--Cu 熔点极高、呈六角尖型，会造成焊点表面砂砾GRITTINESS 及粘滞SLUGGISHNESS，解决方式(1)尽量用SOLDER POWDER盖住不用沾锡的铜面。

(2)降低焊锡温度及时间。

(3)定时加入新焊锡。

standard7.金--Au 金含量到达0.2%时，会造成锡点的GRITTINESS（砂砾）。

0.15%以下8.铁--Fe 易产生FeSn以及FeSn2，当含量超过0.1%会有再结晶颗粒出现。

0.03%以下9.银--Ag 通常为刻意加入，能增强焊点之耐疲劳性及硬度，但在WETTING之后，COOLING速率不足，易生成再结晶颗粒，造成锡点表面的不平滑。

standard10.镍--Ni 会造成焊锡WETTING不良，若是在零件脚上过度生成，易造成零件抗焊。

0.02%以下11.锌--Zn 当锌含量超过0.005%时，会造成焊锡结合性变差，固化后焊锡点易断裂，因此少量锌会造成很大问题。

0.003%以下。

各种材料的钎焊

各种材料的钎焊 Last revised by LE LE in 2021中国焊接服务平台：中国焊接服务平台博客：各种材料的钎焊一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料（1）钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。

软钎焊中应用量广的钎料是锡铅儿料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。

锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。

几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。

表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。

纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。

但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。

用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。

与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。

为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必须采用快速加热的方法，如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。

采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。

例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa，抗剪强度达290MPa，银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低，便于针焊的操作。

这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊，但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量，同时应提高加热速度。

采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢，可获得强度和塑性均较好的接头，具体数据列于表2中。

表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度（2）钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。