王辉何思渊褚旭明何德坪
金属学报
以Zn--Al--Cu基合金为钎料, 对74.7%---91.6%不同孔隙率的泡沫铝采用无钎剂钎焊方法进行连接实验. 采用OM和SEM观察钎缝组织及界面结构, EDS测定界面元素分布, XRD分析界面物相, 通过热力学分析验证钎料中Cu和Zn与母材中Al元素的相互作用和除膜机理, 对钎焊接头试样进行拉伸和剪切性能实验, 分析孔隙率与接头试样强度之间的关系.结果表明, 该无钎剂钎焊方法在泡沫铝端 面之间形成密实结构的连续钎料层,未改变母材结构特征; 钎缝组织由Al(Zn) 固溶体、Zn(Al) 固溶体、Cu4Zn及MgMnO3组成; 连接界面主要由Al(Zn)固溶体组成, Zn,Al和Cu在界面上相互扩散而形成一定扩散梯度, 熔合良好, 钎焊接头抗拉强度与母材相当, 剪切强度略高于相同孔隙率母材的剪切强度,抗拉强度和剪切强度均随孔隙率增加而明显降低.
关键词:
Zn--Al--Cu基合金
,
fluxless soldering
,
Al foam
,
interfacial structure
,
mechanical property
羊浩
,
黄继华
,
陈树海
,
赵兴科
,
王奇
,
李德华
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00522
分别采用Zn-15Al,Zn-22Al,Zn-28Al,Zn-37Al和Zn-45Al钎料钎焊获得Cu/Al接头.利用SEM,EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响,并系统阐述了 Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系.研究发现,Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu32Zn07,且Al42Cu32Zn07界面层较薄,其厚度为2~3 μm,接头具有较高的抗剪切强度,达66.3 MPa.随着钎料中Al含量的提高,在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al42Cu32Zn0.7界面层的厚度逐渐增大,甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al42Cu32zn07界面层附近出现少量的CuAl2,接头的抗剪切强度逐渐降低.当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al42Cu3.2Zn07/CuAl2;脆性CuAl2层的出现,使接头抗剪切强度大幅下降,为34.5MPa.当采用Al含量最高的Zn-45Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/CuAl2,接头抗剪切强度最低,为31.6 MPa.
关键词:
Cu/Al接头
,
钎焊
,
界面结构
,
金属间化合物
,
抗剪切强度