AgCuGaInSn钎料的制备及其钎焊性能研究

摘要

近几年随着制造行业的发展,换热器制造所用材料也在更新换代,这促使了新型Ag基钎料的开发。Cu3Ag0.5Zr合金具有高导热和高强度特性,被用来制作新型高性能换热器,但过高的钎焊温度会降低合金强度。Ga,In和Sn等元素可以显著地降低Ag基钎料的钎焊温度,有效提高钎焊后Cu3Ag0.5Zr合金的强度。以AgCu28为基础合金,通过加入Ga,In和Sn元素设计并制备了AgCuGaInSn系列带材钎料,研究了Ga,In和Sn元素对钎料物相和熔化性能的影响。同时优选了Ag61.2Cu23.8Ga3In10.5Sn1.5钎料钎焊Cu3Ag0.5Zr合金,通过研究接头组织和力学性能,评价了AgCuGaInSn钎料对Cu3Ag0.5Zr合金的钎焊性能。研究表明:当Ga,In,Sn总质量分数增大至15%时,钎料液相点降至700℃以下;当Ga,In,Sn总质量分数为15%,且Ga与In原子比为2∶7时,优选钎料Ag61.2Cu23.8Ga3In10.5Sn1.5液相点最低,为675℃。该钎料加工性能良好,经历旋锻、退火、冷轧后可制成厚度为0.05~0.2 mm带材。Ag61.2Cu23.8Ga3In10.5Sn1.5钎料在675~735℃可以成功钎焊钎缝宽度为0.2 mm的CuAgZr合金的接头,接头组织呈现2种不同类型,分别为富Ag相+富Cu相以及富Ag相+富Cu相+AgCu共晶组织。675℃下钎焊,接头剪切强度为275 MPa,剪切断口呈现韧性断裂特征。接头组织表征和剪切性能检测结果证明AgCuGaInSn钎料适用于Cu3Ag0.5Zr合金的钎焊。