鎵對無鎘銀釬料性能影響的研究
發布時間：2018.11.17 新聞來源：vp7ca.cn 瀏覽次數：
含鎘銀釬料以其優異的工藝性能，在航空航天和家電等領域獲得了廣泛應用。但鎘是有毒元素，歐盟和我國均已明令禁止含鎘材料用于家電等領域，因此，“無鎘銀釬料”的研發，已成為國內外釬焊界關注的熱點。
本文研究了不同含鎵量銀釬料的熔化特性及其在紫銅和黃銅基板上的潤濕鋪展性能，分析了Ga等元素的添加對釬料熔化特性和鋪展性能的影響規律。研究結果表明：添加1wt.%的Ga可使Ag-Cu-Zn-Ga釬料的固相線降低53℃，液相線降低45℃。潤濕鋪展性能測試時，對于紫銅基板，添加少量的Ga、In元素改善Ag-Cu-Zn釬料鋪展性能的效果并沒有添加適量Sn的效果好；而對于黃銅基板，Ga的添加對Ag-Cu-Zn釬料的鋪展性能提升顯著，添加2wt.%Ga的Ag-Cu-Zn-Ga-Sn釬料的鋪展面積比Ag-Cu-Zn-Sn釬料增加了50%左右。 以黃銅為母材，采用火焰釬焊方法，分別采用對接和搭接接頭形式，研究了釬焊接頭的力學性能。試驗結果表明：低銀含鎵釬料釬焊的搭接、對接接頭試樣全部斷于母材，說明在銀釬料中添加鎵等元素，不僅可以顯著地降低銀釬料的熔化溫度（固相線和液相線），提高鋪展性能，還可以改善釬縫的力學性能。
分析了不同含鎵量銀釬料基體及其釬縫的顯微組織，結合釬料成分及能譜分析結果，研究了釬料、釬縫的顯微組織與其力學性能的關系。試驗結果表明：添加了鎵元素的銀釬料在金相顯微組織方面具有相似的顯微組織結構，可見Ga等元素的添加對銀釬料的顯微組織影響顯著。
分析含鎵銀釬料的釬縫組織可知，經過火焰釬焊的過程，低銀含鎵銀釬料具有與高銀釬料相似的織網狀致密組織，顯微組織的相似性與釬縫力學試驗結果的相似性是相符合的。能譜分析結果顯示，低銀含鎵釬料釬縫的主要組成相為Cu固溶體組織，保證了低銀釬料的力學性能。 本研究為無鎘銀釬料的開發及應用提供了理論依據和相關數據支持。
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