第32卷第9期 2011年9月
焊接学报
TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION
No.9
Vol.32
September2011
微量B元素对Cu-P基急冷钎料润湿性的影响
邹家生，许祥平，王磊
（江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室，镇江212003）
摘要：采用单辑急冷装置成功制备了三种成分的Cu-P基合金钎料箔带，采用DTA和 XRD等手段分析其熔化特性和结构，并对其在紫铜上的铺展性进行研究。结果表明，和同成分的常规钎料相比，急冷钎料的液固相线温度降低，熔化区间变窄，其中B元素含量0.03%的急冷舒料具有最低的液相线温度和最窄的熔化温度区间.B元素含量为 0.02%和0.03%的急冷钎料结构为非晶，在相同工艺条件下，B元索含量为0.03%的急冷舒料在紫铜上的润湿性最好：随着舒焊温度提高或舒焊时闻的增加，Cu-P基急冷针料
的润湿性都出现了先增大后减小的趋势；急冷钎料和常规钎料相比，润湿性明显提高、关键词：Cu-P基钎料；快速凝固；非晶钎料；润湿性
中图分类号：TG453 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253-360X(2011)09006904
邹家生
纯镍和Cu-P,Cu-Si,Cu-B合金.Cu,Sn和Ni元素的纯度均在99.9%以上，Cu-Si合金中Si元素的质量
随着工业和科技的快速发展，铜及铜合金的钎焊得到广泛应用，如电子元器件、印刷电路板表面组装元器件、微波等通信器件、真空器件等.传统铜磷针料的熔点低、流动性好，纤焊温度接近银针料，具具有自钎性和价格低等优点，是500~800℃温度范围内钎焊铜及铜合金取代银基钎料的理想材料("]. 但Cu-P基钎料由于含有脆性化合物Cu,P,导致合金在室温下呈脆性，接头强度和韧性比银基钎料差很多，钎料加工困难，用传统方法很难制成箔带，这就导致了Cu-P基钎料应用的局限性(2)，近些年来，采用快速凝固技术制备的非晶型针料合金，获得了越来越广泛的应用．非晶箔带钎料成形性好、韧性好、成分均匀，而且解决了传统Cu-P钎料难以成形的问题[3]
利用急冷技术制备了含微量B元素的Cu-P-Sn Ni-Si多元急冷钎料，研究了微量B.元素对Cu-P-Sn-Ni-Si多元急冷钎料性能及钎料在紫铜上润湿性的
影响，并和同成分的常规钎料进行对比 1试验方法
制备Cu-P基急冷钎料的原材料为纯铜、纯锡、收稿日期：20100809
基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（BK2007097）；江苏高校优
势学科建设工程资助项目方方数据
分数为15%，Cu-P合金中P元素的质量分数为 14.56%，Cu-B合金中B元素的质量分数为 13.45%，钎料母合金的熔炼在WK型非自耗真空电弧炉中进行.急冷箔带钎料由中国科学院沈阳科仪所研制的HVDS-ⅡI高真空甩带机制备而成.采用 TG/DTA6300差热分析仪分析了急冷薄带钎料的熔化特性；采用岛津XRD-6000X射线衍射仪测定急冷钎料的相结构
润湿试验用紫铜母材的纯度高于99.5%，试板尺寸为40mm×40mm×2mm，钎料铺展性试验参照GB11364-89《钎料铺展性及填缝性试验方法》进行.试验用钎料量为0.1g，误差为±1%，润湿性试验在箱式电阻炉中进行，试验后采用坐标纸确定钎料在紫铜板上的铺展面积。
Cu-P基针料成分设计及制备
对于Cu-P系列材料非晶形成能力，根据 Miedema坐标14以及化学坐标判据[3]，预言Cu-P针料可以液态率火形成非晶．研究表明，P元素含量在10%~20%范围内，液淬并不能使Cu-P二元合金形成非晶态；加人Ni元素后的Cu-P-Ni三元系，P 元素含量在15%~18.4%范围内，可形成非晶；而再加人Sn元素的Cu-P-Ni-Sn四元系，其形成非晶的P元素含量为11.9%~16.5%.说明Ni元素可增大Cu-P钎料的非晶形成能力，而再加人Sn元素