Al-Si-Ge钎料钎焊Cu/Al接头组织与性能研究

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

牛志伟 叶政 刘凯凯 黄继华 陈树海 赵兴科

摘要： Cu/Al钎焊在空调制冷等行业具有很大的应用前景。选择一种合适的钎料是Cu/Al钎焊的关键，钎料的各种化学、物理性质对钎焊过程及其工艺参数具有很大的影响。而钎焊接头的强度更是与钎料本身的性质以及钎焊工艺密切相关。以往的研究未能开发出既适用较低的钎焊温度又能获得高强度接头的Cu/Al钎焊钎料。本文首次采用Al-5.6Si-25.2Ge钎料对Cu/Al异种金属进行了炉中钎焊，分别从钎料的熔化特性、铺展润湿性、铜侧界面组织结构以及钎焊接头强度等方面进行了系统研究，并与Zn-22Al钎料钎焊结果进行对比。结果表明，Al-5.6Si-25.2Ge钎料具有较低的熔化温度（约541℃），同时在Cu、Al母材上均具有良好的铺展润湿性。Al-5.6Si-25.2Ge/Cu界面由CuAl2/CuAl/Cu3Al2三层化合物组成，其中CuAl和Cu3Al2呈平面状，厚度较薄，仅为1~2μm；CuAl2呈胞状，平均厚度约为3μm。Zn-22Al/Cu界面结构为CuAl2/CuAl/Cu9Al4，而界面层平均厚度高达15μm。接头抗剪强度测试结果表明，Zn-22Al钎料钎焊接头抗剪强度仅为42.5MPa，而Al-5.6Si-25.2Ge钎料钎焊Cu/Al接头具有更高的抗剪强度，为53.5MPa。

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