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Sn-Bi钎料是当前业界公认的4种替代Sn-Pb钎料的无铅钎料之一，具有熔点低，润湿性好等优点。但Sn-Bi钎料较差的塑韧性严重限制了其在无铅行业的应用。本文以改善Sn-Bi钎料合金塑性为目的，通过添加Ag、Ge、Zn、Cu和Ce等合金元素，运用快速冷却、旋转磁场搅拌以及扩散退火等手段，控制和改善了钎料的微观组织，并研究了Ag、Ge等元素对钎料熔点及钎焊性能的影响。 添加不同合金元素后，Sn-Bi钎料冲击韧性的变化表明：分别加入质量分数为3.5％的Ag或1%的Ge的钎料合金，塑韧性改善效果最明显。在微观组织和熔化特性方面，添加Ag的合金中，组织得到细化，生成了Ag3Sn，同时熔点和固液区间都没有发生大的变化；添加Ge的合金中，Sn相增多，Bi在Sn中的固溶度增大，Sn-Bi共晶成分发生转移，熔点升高，固液区间增大。Sn-57Bi、43Sn-Bi-3.5Ag和43Sn-Bi-1Ge钎料合金的扩散退火试验表明，100℃下保温7小时，前两种钎料的冲击韧性能得到明显改善，而含Ge合金的改善机制被破坏，塑韧性下降。 不同凝固工艺下钎料的微观组织和力学性能分析结果表明，快速冷却与旋转磁场都能细化钎料合金的微观组织，但快速冷却会造成Bi的偏析，旋转磁场会造成组织不均。同时快速冷却与旋转磁场都会破坏含Ge合金的塑性改善机制，造成含Ag合金中Ag3Sn相粗大，而旋转磁场的离心力作用还会造成Ag3Sn相和Bi的宏观偏析，因此钎料合金的塑韧性降低。 通过润湿平衡测量法分析了Ag、Ge和Zn对Sn-Bi钎料合金的润湿性能的影响，结果表明，Ag和Ge提高了钎料的润湿性能，Zn由于易氧化会降低钎料的润湿力。同时，对搭接接头的拉伸试验表明，Ag和Ge的加入都能提高钎料的剪切强度，而界面组织形貌显示，Ag和Ge的添加促进界面层的生成。