铜对 Zn-Al 基软钎料性能的影响

为了降低汽车铝质热交换器钎焊温度,防止高温软化,研究了一种钎焊温度比Ａｌ－Ｓｉ钎料低的Ｚｎ－Ａｌ－Ｃｕ钎料．着重讨论了微量Ｃｕ含量对Ｚｎ－Ａｌ钎料熔点、强度、钎焊性能等的影响．研究结果表明,在Ｚｎ－Ａｌ系钎料中加入微量的Ｃｕ,对钎料熔点无影响,其熔点均在三元合金共晶温度３７３．５℃左右;微量Ｃｕ在Ｚｎ－Ａｌ系合金中形成以Ｚｎ为基的含有铝和铜的η相（富锌相）固溶体及含锌和铜的β相（富铝相）固溶体,提高了Ｚｎ－Ａｌ系钎料的强度、硬度,但使其延伸率降低．该合金完全能替代Ａｌ－Ｓｉ系钎料用于汽车热交换器的钎焊,焊接温度可降低２００℃左右,可以防止因炉温偏高造成铝质热交换器钎焊时的高温软化现象．     

基于微量添加元素表面活性研究的钎料成分优化

以定量研究微量添加元素Ａｇ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｓｂ对低Ｓｎ含量（１４Ｓｎ－余Ｐｂ）合金钎料表面张力的影响为理论基础，将钎料中微量元素的添加量、钎料的润湿性能及熔化温度等进行了三水平双指标正交试验，在综合考虑钎料的工艺性能、承载强度及工艺性能的基础上，对汽车、拖拉机等内燃机中铜质水箱散热器钎焊用低Ｓｎ含量Ｓｎ－Ｐｂ钎料的成分进行了优化设计。     

散热器用钎料的成份改进及性能探讨

本文根据金属学原理及钎焊润湿性原理，以铅－锡钎料为基，以降低钎料熔点和增加其润湿性为目的，以Ａｇ，Ｈｇ，Ｃｄ，Ｓｂ，Ｂｉ为改善钎料的添加元素，通过正交试验，提出了一种含锡量的１４％的新钎料。这种新钎料的工艺性能可与含锡４０％的铅－锡钎上媲美。     

新型非晶态钎料的应用研究

论述了快速冷却非晶态钎料的研究、开发和工程实际应用,并结合工作实际,重点阐述了新型非晶态镍基钎料的钎焊接头MBC值的提高和锡基软钎料的钎焊工艺性能。指出非晶态钎料的研究和开发为我国丰富的有色金属资源的深加工提供了一个重要的锲机。     

H62黄铜钎焊A3钢规范参数的选择

利用钎焊的基本原理,以黄铜作为钎料,在加热炉中实现Ａ３钢与Ａ３钢的连接,且对不同规范参数下得到的钎焊接头进行了性能测试,找出了使用黄铜作钎料,Ａ３钢纤焊接头的综合性能最佳的工艺参数是,钎焊温度为９３０－９５０℃;钎焊时间为５－８ｍｉｎ;钎焊间为０．０８－０．１ｍｍ,从而为黄铜作钎料进行低碳钢焊接的钎焊工艺提供了依据。     

低熔点铝基钎料的性能

采用真空感应熔炼炉制备低熔点Al-Si-Cu-Zn-Sn多元合金钎料,以Cu为主要降低钎料熔点的元素,Zn和Sn作为既降低钎料的熔化温度,又提高钎料的润湿性和流动性的元素.通过对钎料的性能测试表明:该钎料液相线温度为528.8℃,可在560℃钎焊6063铝合金,钎焊接头剪切强度达到母材抗拉强度的80%,并且该钎料具有良好的润湿性和流动性,可以用于锻铝及部分硬铝合金的钎焊.     

微量添加元素Bi,In,Ag在Sn—Pb钎料中的表面活性作用

采用一种新的液态合金表面张力测试方法测定了二元液态Ｓｎ－Ｐｂ钎料表面张力值随Ｓｎ含量及温度的变化关系，研究了添加微量Ｂｉ，Ｉｎ，Ａｇ元素在低Ｓｎ含量Ｓｎ－Ｐｂ钎料中的表面活性作用，指出Ｂｉ和Ｉｎ能显著地降低钎料合金系的表面张力，具有较强表面活性作用，而Ａｇ对钎料合金系表面张力值的降低作用较小，表面活性作用较弱。     

复合钎料的研究进展

以复合钎料进行钎焊,对于异种材料的钎焊,特别是陶瓷和金属的钎焊是一种很有潜力的方法。在传统钎料中加入一定比例的各种形态的高温合金、碳纤维和陶瓷颗粒作为增强相所制成的复合钎料,具有合适的热膨胀系数,可有效降低因母材热膨胀系数不同而导致的钎焊接头处的残余应力,同时可提高钎焊接头的综合性能。按照传统复合材料的分类方式,从增强相尺寸的角度将复合钎料分为微米级增强复合钎料和纳米级增强复合钎料,分析复合钎料的特点及研究现状。通过分析不同尺寸增强相复合钎料对钎焊接头组织和力学性能的影响可知:与微米级增强复合钎料相比,纳米级增强复合钎料具有更加均匀且良好的组织结构,并能获得更高的接头强度。目前,有关纳米级增强复合钎料钎焊的增强机理尚未得到充分的研究,将成为今后研究工作的重点。     

非晶态合金钎料真空钎焊接头组织研究

研究了铜的添加对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ系非晶态箔状合金钎料真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ母材的钎缝的组织特征和临界钎焊间隙（ＣＢＣ）值的影响规律,并与相同成分的晶态粉状钎料进行了对比．结果表明：在钎焊工艺规范确定的情况下,随着钎料中铜的质量分数的增大,钎缝中固溶体含量增加,脆性相厚度减小,钎焊接头的ＣＢＣ值增大;非晶态钎料钎焊接头中的元素和组织分布比较均匀,其ＣＢＣ值较晶态的大．     

低熔点高效节能黄铜钎料的研究

本研究介绍了一个新型高效节能黄铜钎料，以添加微量变质剂为机理，改变Ｃｕ－Ｚｎ合金的组织，从而改变铜钎料的钎焊性能，达到熔点低，工效快、强度高之目的。     

半导体激光软钎焊Sn-Ag-Cu焊点微观组织

采用90 W半导体激光焊接系统对Sn-Ag-Cu无铅钎料在纯铜基板上进行钎焊试验. 针对在不同激光输出功率下形成的微焊点形貌, 分析Sn-Ag-Cu钎料在纯铜基板上的润湿、铺展规律和微焊点的微观组织特征. 通过分析比较在激光软钎焊和红外再流焊2种再流焊加热方式的Sn-Ag-Cu钎料微焊点的微观组织, 发现： 当采用半导体激光软钎焊时存在最佳输出功率, 在此功率下得到的微焊点组织均匀, 晶粒细小, 没有产生空洞缺陷, 力学性能最佳.     

无铅钎焊界面反应及其对可靠性的影响

在钎料和衬底之间形成的界面层的质量对于整个焊接所要求的电气性能或机械性能有着至关重要的影响,从界面发生的反应入手,对4种无铅焊料的界面反应和特性进行了讨论.研究了界面层厚度随钎焊时间变化的关系,并对再流过程中峰值温度和液化温度以上保持时间对钎焊点机械性能的影响进行了实际测量.实验结果证明了焊接界面对于可靠性有重要影响.     

Interfacial intermetallic compound growth and shear strength of low-silver SnAgCuBiNi/Cu lead-free solder joints

The growth rule of the interfacial intermetallic compound (IMC) and the degradation of shear strength of Sn-0.8Ag-0.5Cu-2.0Bi-0.05Ni (SACBN)/Cu solder joints were investigated in comparison with Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305)/Cu solder joints aging at 373, 403, and 438 K. The results show that (Cu_1?x,Ni_x)₆Sn₅ phase forms between the SACBN solder and Cu substrate during soldering. The interfacial IMC thickens constantly with the aging time increasing, and the higher the aging temperature, the faster the IMC layer grows. Compared with the SAC305/Cu couple, the SACBN/Cu couple exhibits a lower layer growth coefficient. The activation energies of IMC growth for SACBN/Cu and SAC305/Cu couples are 111.70 and 82.35 kJ/mol, respectively. In general, the shear strength of aged solder joints declines continuously. However, SACBN/Cu solder joints exhibit a better shear strength than SAC305/Cu solder joints.     

无铅焊接技术对印制电路板可靠性的影响

阐述了无铅焊接中焊料及其工艺特点,并与有铅焊接进行了比较.分别通过SMT再流焊接和手工焊接陈述了无铅焊接技术在军品上的应用,论述了无铅(混合)焊接对PCB可靠性的影响.     

微量Nd对Sn-9Zn钎料特性及焊点组织与性能的影响

研究Sn-9Zn中添加微量稀土元素Nd对合金显微组织和铺展性能的影响,对比分析Sn-9Zn-xNd(x=0,0.1,0.5)钎料/Cu焊点界面微观特征及力学性能。结果表明:微量Nd元素在Sn-9Zn合金中能够显著细化组织,但添加量为0.5%时合金中形成了"十字状"NdSn3金属间化合物(IMC)。钎焊温度较低或时间较短时,微量Nd添加能够改善Sn-9Zn合金在Cu基板上的铺展性能;但是在温度较高或时间较长的钎焊工艺条件下,由于Nd元素的严重氧化导致钎料铺展性能明显下降。在Sn-9Zn中添加0.1%Nd,在界面处形成了均匀细密分布的"毛绒状"共晶组织,能够提高焊点结合性能;Nd添加量为0.5%时,成分偏聚引起的组织不均匀导致焊点力学性能下降。     

快速凝固Al-Cu钎料钎焊铝Cu对钎缝组织的影响

研究了快速凝固钎料中Cu元素在铝合金基体中的扩散现象和机制.采用快速凝固的方法制备出了Al-Cu合金的薄带,用差热分析法(DTA)测量了钎料熔点.根据熔点利用真空钎焊用Al-Cu钎料焊接纯铝,然后使用扫描电镜和能谱分析仪分析了焊缝的显微组织,对Cu元素的扩散现象进行观察,并分析了Cu的扩散行为.实验结果表明,由于快冷钎料组织均匀,表面能高,因此熔点比普通钎料低,且熔化区间窄.随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,Cu的扩散效果越来越好;在同一温度下钎焊时,快冷钎料中Cu的扩散能力明显强于普通钎料.     

SnAg及SnAgCu无铅焊料接头中金属间化合物在时效中的演变

对SnAg共晶合金及SnAgCu共晶合金无铅焊料与Cu或Ni／Cu或Au／Ni／Cu衬底经钎焊方法焊接后,在焊接界面和焊料内部形成的金属间化合物(IMC)的类型、形貌和分布形式,以及焊接接头在随后时效过程中IMC的类型、成分和形貌的演变规律进行综述。分析结果表明,在钎焊过程中,IMC的类型与焊料成分有关,与衬底金属在焊料合金中的溶解度及扩散速度有关;IMC的形貌与加热温度、冷却速度及焊接界面的温度梯度有关;IMC的分布与焊料成分及接头中金属元素的扩散能力有关;焊料接头的断裂机理与接头合金成分、时效温度、时效时间、载荷方式有关;在时效过程中,焊料共晶组织粗化,焊料强度下降,断裂会在焊料内部发生;当IMC厚度增大到临界尺寸时,应力集中严重,多层IMC形成,空穴形成及长大,在IMC界面层断裂;若两者强度接近,则断裂部分发生在焊料,部分发生在界面IMC处。     

铸铁零件冷焊修复的研究

就铸铁的可焊性进行了简要分析，着重对铸铁零件冷焊修复的基本原则、焊接工艺及焊接方法进行了深入探索。此技术用于生产实践，给企业带来了明显的经济效益。     

提高大面积敷铜箔板再流焊接质量的研究

通过陈述大面积敷铜箔板的焊接特点,指出采用SMT工艺组装大面积敷铜箔板的难点;详细阐述了采用DFM原则提高设计质量、严格控制印膏质量和合理设置再流焊接温度曲线3个方面的试验过程.试验验证了通过提高产品设计质量、模板制作质量和合理设置再流焊接温度曲线等措施,能大大提高双面大面积敷铜箔板的再流焊接质量.     

无铅PCB组件再流焊焊接工艺的热变形仿真分析

PCB在再流焊接过程中过大的热变形一方面可能造成元器件偏移或虚焊等组装故障,另一方面可能使焊接界面产生较大的工艺应力和微裂缝,严重影响焊点的组装质量和长期可靠性.随着TFBGA的广泛应用和ROHS指令的实施,这一问题已变得更加严峻.针对该问题,采用AN-SYS软件建立了FR-4 PCB高密度组装组件的三维有限元模型,设计了3种不同的PCB边界条件,分别进行了无铅再流焊热变形仿真分析,根据GB4677.5-84计算得出PCB在不同边界条件下的翘曲度.结果显示,在无铅焊接条件下,对PCB边缘沿厚度方向的夹持极大地减小了PCB的热变形,实现了应力最小化和变形最小化的双重目标.