Cu-Sn合金急冷箔储能焊接头的形貌特征与形成机制

摘要

应用自制的微型电容储能电阻焊机研究了快速凝固Cu-20%Sn包晶合金的储能焊连接行为及接头组织特征.微型接头由熔核区、半熔化区及热影响区组成,熔核为以细密β’-Cu5.6Sn等轴晶为主相的快速凝固组织,熔合区宽度仅2.0-3.0μm,热影响区组织未发生明显变化,储能焊接头组织与快速凝固箔材一致性好.在电极压力及电磁力的共同作用下,过冷熔核中发生了一定程度的液相流动,形成以加压电极为对称轴向四周辐射,并以结合面为对称面,向侧面延伸的弯曲流线.气孔是快速凝固Cu-Sn 合金储能焊接头主要的焊接缺陷.随电极压力的增大,气泡半径急剧减小,当电极压力大于1.0 MPa时,该减小趋势趋于缓和. 液相流动促进气泡的碰撞、合并及迁移是气孔沿熔核周边分布的主要原因.