硬质合金/钢钎接用Ag-Cu基中温钎料研发

摘要

中温Ag-Cu基钎料具有良好的强度、塑性及较低的熔点，用于硬质合金与钢的钎焊时接头产生的热应力小，硬质合金不易开裂，具有良好的工程应用价值。本文主要通过在Ag-Cu基钎料中加入低蒸气压元素In、Sn，降低合金熔点，研究合金的显微组织、熔点、硬度及塑性随In含量的变化，并制作急冷钎料箔带用于硬质合金与钢的钎焊。研究结果表明：
　　 Ag41Cu42Sn17合金TL=650℃，Ts=594℃，合金组织由枝晶状富Cu相、富Ag相及少量的Cu10Sn3中间化合物组成。退火处理后合金中Cu10Sn3相消失，合金的变形率由27％增至43％，而合金显微组织硬度略有降低。
　　 常规凝固条件下，基础合金Ag41Cu42Sn17中加入In元素，Ag41Cu42Sn(17-x)Inx合金组织以α-Ag相和β-Cu相为主相，当WIn=9.6％时，四元合金中另外存在少量Cu10Sn3中间合金。合金的组织形貌随In含量的增加而变化，当WInWSn时，β-Cu相基本消失。合金固液相线温度随着In含量的增加而减小，熔点在595～608℃。变形率随着In含量的增加而增大，合金枝晶间硬度较黑色β-Cu相硬度小但相差不大。经退火处理合金组织结构未发生改变，但β-Cu相明显细化，变形率随In含量的增加而减小。急冷Ag41Cu42Sn(17-x)Inx合金箔的组织细小均匀，抗拉强度为130MPa～170MPa，伸长率为1.2％～2.3％。最终得到Ag41Cu42Sn14In3合金箔的综合力学性能较好。
　　 YG6/45钢、YG16/45钢高频感应钎焊，焊缝组织以(α-Ag+β-Cu)共晶为主。其中，使用Ag41Cu42Sn14In3钎料箔焊接YG6/45钢，在焊接电流为20A、加热时间10s及保温时间10s的工艺条件下可以获得质量较好的接头，剪切强度达到214.6MPa。