低银电真空钎料及其加工性研究

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银基钎料以其优异的物理性能和焊接性能,广泛应用于电真空器件制造领域。本文针对新近研发的低银电真空钎料Ag42Cu52Sn6的加工成形性较差问题,通过用In替代部分Sn,添加少量Ni来改善合金塑性,获得了熔点适中、加工性能优良的低银电真空钎料,研究了In、Ni元素对钎料组织及性能的影响;通过退火—轧制工艺制备出宽度为10mm、厚度为50~80μm的钎料箔材;并将钎料箔用于钎焊可伐合金/可伐合金、可伐合金/不锈钢及陶瓷/可伐合金。研究结果表明:  Ag42Cu52Sn6基础合金的凝固组织由FCC的白色富Ag的α相、黑色富Cu的β相和少量的灰色中间相Cu13.7Sn组成。含In合金凝固组织主要由FCC的富Ag的α相、黑色富Cu的β相和少量的金属间化合物Ag5Sn组成。In含量的变化,对中间相的生成有影响。In含量较少时,Sn对中间相的生成起主要作用;随Sn含量增多,Sn对中间相生成起主要作用;当WIn∶ Wsn=1∶1时,In对中间相生成起主要作用;在WIn∶WSn=2∶1时,钎料塑性得到较大改善。Ag-Cu-Sn-In合金熔点在671~761℃,In比Sn具有更好的降熔作用。冷轧成厚度为0.13~0.15mm钎料箔。  含Ni合金凝固组织由粗大的β-Cu枝晶、弥散分布于枝晶间的α-Ag相及少量Ag5Sn相组成。Ni的添加可使钎料组织明显细化,熔点略有升高,并对钎料加工性产生显著影响。随着Ni含量的增大,合金形变率增大,钎料塑性提高,含Ni0.2wt%合金的形变率达到峰值;继续升高Ni的含量,合金组织逐渐变得粗大,钎料塑性变差。Ag42Cu52Sn4In2(Ni0.2)钎料的Ts、TL分别升高18℃和8℃,△T减小20℃。采用退火-轧制工艺,Ag42Cu52Sn4In2(Ni0.2)钎料可轧制成厚为50~80μm的箔带。  Ni的适量添加即可解决因Ag含量降低导致的钎料加工性恶化问题,又有利于钎料在母材合金上的润湿。  低银电真空钎料高频感应钎焊可伐合金/可伐合金的焊接工艺参数为:焊接电流15A、加热时间为10s、保温时间为20s。低银电真空钎料真空钎焊可伐合金/不锈钢的焊接工艺参数为:加热温度为850℃、保温15min。低银电真空钎料真空钎焊陶瓷/可伐合金,焊接工艺参数为:加热温度830℃、保温20min,获得结合良好的钎接接头。
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