Sn元素对铜磷钎料性能和组织的影响

结果表明 ， 随着 钎料中 ｓ 量提 高 ， ｎ含 钎料液相线基本 上以直线下降 ， ｓ 当 ｎ含量从 Ｏ ％增 加到 ０ ８ ． ％时 ， 钎料 的熔化 温度从 ７０ ｏ ２ Ｃ降低 到 ７ ０ｏ ０ Ｃ以下 ； 随着钎料 中 ｓ ｎ含量的增加 ， 钎料在 紫铜上 的铺展 面积增 高 ， ｓ 当 ｎ含 量为 ０ ８ ． ％
固溶体 枝 晶破 碎 、 化 ， 钎 料 晶粒 球 化 、 化 成 等 轴 球 使 细
晶 。这 是 加入 适 量 Ｓ ｎ元 素 能 改 善 钎 料 力 学 性 能 的根
本原因。 ３ 结 论
出版 社 ，０ ８ ２０ ．
［ ］ 张启运 ， １ 庄鸿 寿． 钎焊手 册 ［ （ Ｍ］ 第二版 ） 北 京 ： 械 ｌ业 ． 机 ［ ］ 邱 惠 中． 国钎 焊 材 料发 展 现状 及 加 入 ＷＴ ２ 我 Ｏ后 的对 策 ［ ］ 机械工人 ，０ １ （ ）３— ． Ｊ． ２ ０ ，２ ： ５ ［ ］ 吴树雄 ， ３ 伊士科 ， 李春范． 金属焊接材料 手册［ ． 京： Ｍ］ 北 化
（ ｕ Ｐ 组 成 。Ｃ Ｃ ） ｕ Ｐ为 脆 性 相 。铜 磷 的钎 料 中 含 磷 量 增加 ， ｕ Ｐ相增 多 ， Ｃ 超过 共 晶成 分 的铜磷 合金 由于太 脆 而无 法加 工 。因 此 ， 含 量 的增 加 虽 然 能 降 低 钎 磷 料熔 化温 度 ， 但钎料 中脆 性 相较 多 ， 工 难 度 大 。为 了 加 钎料 熔化 温度 的测 定 ： 采用 ＷＣ ２ Ｒ一 Ａ型号差 热 分
澍 ． 熔 点 铜 磷 钎 料 的研 究 ［ ］ 有 色 金 属 与 稀 土膻 低 Ｊ．
属与稀土 的应用 ，９９ ２ ，２一Ｊ． １９ （ ） １ ４
用 ，９ ０ ３ ３— ． １９ （ ） ７
很小 ； 同时 钎料 断后 伸 长率 呈 先 升 高后 下 降 的趋 势 ， 当 ｓ ｎ含量 为 ０ ８ 时钎料 抗拉 强 度高 达 ８７Ｍ ａ 断后 伸 ．％ ８ Ｐ ，
毫米 波 器 件 及 平 板 天 线 的 真 空 铝 钎 焊 制 造 过 程
中 ， 状 焊料 的装 夹 预置 和 精确 定 位 是 一 大难 题 ， 真 箔 是
空铝 钎 焊关键 技 术之 一 。
效 率低 ； ③焊料 拼接装配 困难 ； ④结构上 需销钉 孑和销 钉 Ｌ
让位 工艺 孔 等 等。销 钉 法定 位 焊 料 的 上述 缺 陷在 多 型
２１ ０ ２年 第 ３期 ５ ７
ｒ
蜉 掳 生产应用
么 。
料 晶粒 球化 ， Ｓ 当 ｎ含量 为 ０ ８ 时 ， ．％ 钎料 中脆性 相 共 晶 组织 几乎全 部 球化 、 细化 成等 轴 晶 。 参 考 文 献
这是 因为 Ｓ 素 能 与 ｃ ｎ元 ｕ和 Ｐ形 成 低 熔 共 晶 ， 低 熔共 晶偏 聚在 晶界 ， 阻碍 层 片状 共 晶 组 织 生 长和 促 使
比 ） ２ 钎料 以 １ 钎 料 为 基 ， 加 ０ ３ Ｓ ； 次 类 推 。 ； 添 ．％ ｎ 依
收 稿 Ｅ期 ： ０ １— ８— ０ ｔ ２ １ ０ ２
２ １ Ｓ 量对钎 料 熔化 温度 的影 响 ． ｎ含 Ｓ 量对钎 料 液 相 点 的 影 响 见 图 １ 可见 ，ｎ元 ｎ含 。 Ｓ 素 的加入 ， 大地 降低 了钎 料 的熔 化 温度 。ｃ — —ｎ三 极 ｕＰＳ 元 合 金钎 料 熔 化 温 度 随 Ｓ ｎ含 量 的 变 化 规 律 相 似 。 由
学 工业 出 版 社 ，０ ８ ２３ ２ ０ ，２ ．
（ ）Ｃ －． Ｐ钎 料 中 ， １ ｕ６ ５ 随着元 素 Ｓ ｎ含量 增 加 ， 料 钎
液相 线 基 本 上 以 直 线 下 降 ， ｓ 含 量 从 ０增 加 到 当 ｎ ０８ 时 ， ．％ 钎料 的液 相 点从 ７０ｏ ２ Ｃ降低 到 ７０ 以下 。 ０
储 能点焊
毫米波器件
真 空钎 焊
中图分类号 ： Ｔ ４ ７ Ｇ ０
０ 前
言
上 和生产上均存 在着诸 多 缺 陷 ： 焊料 末锁 紧 易浮 动脱 ①
出销钉或未 与基 体贴合 ， 致焊 料 定位 精度 不 高 和定位 导
可靠性低 ， 铝钎 焊虚 焊趋 向 ； 因销钉 多 而短 ， 夹 加大 ② 装
传 统 的 焊 料 定 位 采 用 销 钉 一机 械 定 位 法 ， 技 术 在
腔、 壁薄等 复杂结构 的毫 米波平 板 天线 中表 现得 尤 为 突
出 。针对 上述 问题 ， 关技 术 人 员进 行 １调 研 和论 证 ， 相 ｒ
收 稿 日期 ： ０ １— ９—１ ２１ ０ ０
并进 行 了箔状 焊料 储 能点 焊 定 位 工 艺试 验 通 过在 透
吴 波
通 过储 能 点 焊 定 位 工 艺 试 验 ， 实 现 真 空 铝 钎 焊 箔 状 焊 料 与 焊 件 基 体 贴 合 和 精 确 可 靠 定 位 ， 而解 决 能 从
真 空 铝 钎 焊 箔 状 焊 料 的 装 夹 预 置 和 精 确 定 位 的技 术 难 题 。
关键 词 ： 焊 片定 位
根本原 因。
关 键 词 ： Ｃ －． Ｐ钎 料 ｕ６ ５ 中 图分 类 号 ： Ｔ ５ Ｇ４ ４
晶 粒 球 化 力学 ・ 陛能
钎 料 组 织
０ 前
言
具体 成分 见表 １ 。
表 １ 钎料成分 （ 量 ／数 ， ） 质 ， ％ － ） －
铜磷 钎料 由于价格 便 宜 且 用 于钎 焊 紫 铜 时不 需 使
长率为 ２．％ ， １ ８ 此时钎 料 力学性 能 较好 。可 见 ， 量 的 适
［ ］ 杨 凯 珍 ， 正 林 ， 凤 美 ， ． ｎ元 素 对 铜 磷 钎 料 性 能 的 影 ８ 刘 刘 等 ｓ 响 ［ ］ 热 加 工 工 艺 ，０ ｌ４ （ ）４ 一 ３ Ｊ． ２ １ ，０ ５ ，ｌ ４ ． 作 者 简 介 ： 黄 俊 兰 ，９ ２年 出 生 ， 士 ， 究 方 向 为铜 铝 钎 焊 １８ 硕 研 用 钎 料 和 钎 焊 工 艺的 研 究 ． 表 论 文 ８篇 发
（ ）Ｃ －． Ｐ钎料 中 ， ２ ｕ６ ５ 随着 元素 ｓ ｎ含量 增加 ， 料 钎 在 紫铜 上 的铺 展 面积 呈 先 增 加 后 变 化 不 大 的 趋 势 ， 当 Ｓ ｎ含量 为 ０ ８ 时钎 料铺 展性 较 好 。 ．％ （ ）Ｃ －． Ｐ钎 料 中 ， ３ ｕ６ ５ 随着 Ｓ 量 的增 加 ， 料 的 ｎ含 钎 抗 拉强 度提 高 ， 当 Ｓ 但 ｎ含量 超过 １ ％后 ， 抗拉 强度 变化
时钎料铺展性较好 ； 着钎料 中 Ｓ 随 ｎ含 量 增 加 ， 料 的 抗 拉 强 度 提 高 ， 当 Ｓ 钎 但 ｎ含 量 超 过 １ 后 ， 拉 强 度 变 化 很 小 ； ％ 抗
随钎料 中 ｓ 含 量增 加 ， ・ 钎料延伸 率呈先升高后下降 的趋 势 ， ｓ 当 ｎ含 量为 ０ ８ 时延展性 较好 。从 钎料 组织看 ， ．％ 适 量ｓ ｎ元素 的加 入使 钎料晶粒球化 ， 特别是含脆性相 的层片 状共 晶组织球 化 ， 这是钎 料抗拉 强度 提高 ， 塑性 改善的
析仪 （ Ｔ 。样 品质 量 ５～５ ｇ气 体 流 量 控 制在 １ Ｄ Ａ） ０ｍ ， ０
～
１ ５ ｍＬ／ｍｉ ｎ。
润湿性 试 验 ： Ｇ ／ ６ － ２ ０ 钎 料 铺 展 性 按 Ｂ Ｔ １３ ４ ０ ８《 １
及 填 缝性 试验 方法 》 进行 。试 件 为 １ｍ 厚 的 紫 铜 片 ， ｍ
［ ］ 李 亚江． ４ 铜磷钎 料 中银 ， 的作 用及 测定 ［ ］ 长岭 技术 ， 磷 Ｊ．
２ ０ （ ）４ ４ ． ０ ０ ３ ，５— ７
［ ］ 张培磊 ， ５ 丁 ［］ 张 ６
『］ 于 ７
敏， 芦风桂 ， ． 等 两种 铜磷钎 料 的紫铜真 空钎
焊研究 ［ ］ Ｊ ．热加ＴＴ 艺，０ ８ ２ ：１ ． ２０ ，１ ｌ８ 昂． 一种 提 高铜磷钎 料 导 电性 能 的方法 ［ ］ 有 色 金 Ｊ，
钎 料 编 号
１
Ｓ ｎ含量
０ ０． ３ ０． ５
０． ８ １０ ．
wenku.baidu.com
用 附加钎 剂 ， 因而 被广 泛用 于紫 铜 、 铜 和 其他 铜 合 金 黄 的钎 焊 。但是 由 于铜 磷 钎 料 的熔 化 温 度 高 ， 其 应 用 使 受 到很多 限制 ¨ ， 且 还 同 时增 加 了 在 加 热 上 的 花 而
Ｆ １２钎 剂 ， 料 用 量 １０ｍ ， 展 面 积 由 求 积 仪 测 Ｂ０ 钎 ０ ｇ 铺
得。
进一 步 降低 铜磷 钎 料 熔 点 又 能 改 善 钎 料 加 工 性 ， 研 该
究尝 试通 过在 Ｃ －． Ｐ钎料 中添加合 金元 素 锡 。 ｕ６ ５
１ 试 验
钎料 力学 性 能 测 试 ： 压 丝 状 钎 料 采 用 万 能 拉 伸 挤 试 验 机测试 力 学 性 能 ， 据 Ｇ ／ ２ － ２ ０ 金 属 材 根 Ｂ Ｔ ２ ８ ０ ２《 料 室 温拉 伸试 验方 法》 行 。 进
生产应用 蜉搭 ｒ
Ｓ ｎ元 素 对 铜 磷 钎 料 性 能 和 组 织 的 影 响
郑 州机械 研 究 所 （ ５ ０ １ ４ ００ ）
摘要
黄俊 兰
龙伟 民
张冠 星
研 究 了不 同含 量 Ｓ ｎ元 素 对 Ｃ －．Ｐ钎 料 的熔 化 温 度 、 湿 性 能 、 学 性 能 以及 钎 料 组 织 的 影 响 规 律 。 ｕ ５ ６ 润 力
６ ０
２１ ０ ２年 第 ３期
钎 料组 织 ： 采用 金相 显微 镜进 行 钎料 组织 观察 。 ２ 结 果与讨 论
合 金熔 炼 ： 原材 料 为 １铜 、 和含 磷 １ ． ％ 的铜 １锡 ６５
磷 中间合 金 。将 原 材料按 铜 一 铜 磷一 锡 的顺 序 添 加 至
石 墨坩 锅 中熔 化 ， 铁 模 中浇 铸 。共制 备 了 ５种 钎料 ： 在 １钎料 不 含 Ｓ ， 分 为 Ｃ ： ｎ成 ｕ Ｐ＝９ ． ６ ５（ 量 百 分 ３ ５： ． 质
费 。因此 工 业 界 强 烈 地 希 望 降 低 铜 磷 钎 料 的 熔 化 温 度 。 目前从 降 低 铜 磷 钎 料 熔 化 温 度 这 一 点 看 ， 最 有效 且成 本低 的添加元 素是 磷 和锡 。
２ ３
４
５
铜磷 钎料 中 的磷 能 极 好 地 降 低 钎 料 的熔 化 温 度 ， 但铜 磷钎 料 中 当 含 Ｐ为 ８４ （ 量 分 数 ） ， 磷 形 ．％ 质 时 铜 成熔 化 温 度 为 ７４ ｏ １ Ｃ的低 熔 共 晶 ， 组 织 由 （ ｕ 其 Ｃ ）＋
ｓ ｎ元素 对提 高 Ｃ －． Ｐ钎 料的强 度 和改善 塑 性 有很 明 ｕ６ ５
显 的效果 。
（ ）Ｃ －． Ｐ钎料 中 ， ４ ｕ６ ５ 随着 元素 Ｓ ｎ含量 的增 加 ， 钎
储 能 点 焊 工 艺
中国电子科技 集 团公 司第十研 究所 （ 成都 市 ６ ０ ３ ） １０ ６
摘要