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Au-20 wt.% Sn共晶钎料具有优异的力学性能、优良的热导率以及真空或惰性气体焊接时无需助焊剂的优点。但是由于钎料脆性较大,传统的制备方式不仅成本高而且制备难度大,并且由于金的重量百分比达80%,成本较高,因此亟需研发新型的低金含量的钎料。本文主要根据“团簇+连接原子”模型和CALPHAD相图计算方法设计了Sn-Au-Ag(Ni)钎料,并分析了该钎料的微观组织、熔化性能、润湿性能以及Ni/Sn-Au-Ag(Ni)/Cu钎焊接头的力学性能。本论文的主要结论如下:1.通过“团簇+连接原子”模型设计了Sn-Au-Ag(Ni)无铅钎料合金,所设计的Sn-9.2Au-5.1Ag、Sn-4.7Au-7.8Ag、Sn-5.1Au-2.8Ag、Sn-2.6Au-4.3Ag 和 Sn-2.6Au-2.4Ni六种钎料的DSC曲线上均只有一个吸热峰,均具有近共晶的成分。2.研究Sn-Au-Ag钎料合金的微观组织发现:Sn-Au-Ag钎料的熔点在206.29℃到208.59℃之间,均具有近共晶成分;Ag和Au元素主要以Ag3Sn相和AuSn4相的形式存在于β-Sn基体内;研究Ni/Sn-Au-Ag/Cu钎料接头界面反应中发现,铜基板界面上均形成(Cu,Au)6Sn5型金属间化合物,镍基板界面上均形成(Cu,Ni,Au)6Sn5型金属间化合物。3.研究Sn-Au-Ni钎料合金的微观组织发现:Sn-2.6Au-2.4 Ni钎料的熔点为224.14℃,具有近共晶成分;Ni和Au元素主要以Ni3Sn4相和AuSn4相的形式存在于β-Sn基体内;研究Ni/Sn-Au-Ni/Cu钎料接头界面反应的中发现,铜镍基板界面主要行成(Cu,Ni,Au)6Sn5型金属间化合物。4.研究Ni/Sn-Au-Ag(Ni)/Cu钎焊接头的力学性能发现:钎焊接头的断裂位置均在体钎料内部,其中Sn-5.1Au-2.8Ag、Sn-2.6Au-4.3Ag和Sn-5.2Au-1.5Ni钎料具有高的剪切强度,远高于Au-20 wt.%Sn二元共晶钎料接头的强度。5.研究Sn-Au-Ag(Ni)钎料合金的润湿性能发现:Sn-Au-Ag(Ni)钎料在Ni基板上的润湿性好均好于在Cu基板上的润湿性,其中Sn-9.2Au-5.1Ag和Sn-7.7Au-0.8Ni钎料在Cu和Ni基板上的润湿性最好。