u-P基非晶钎料的成分优化及其钎焊性能研究

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1、分类号：ＴＧ４２５密级：公开ＵＤＧ：６２０单位代码：１０３６０名微２必大ｆ硕壬学位论文论文题目－Ｐ基非晶钎料的成分优化及其钎？性能研究：Ｃｕ＿学号：１４２Ｑ１９００７５作者：彭程专业名称材料１科学与Ｉ程：２０１７年６月５日安徽工业大学硕士学位论文论文题目：Cu-P基非晶钎料的成分优化及其钎焊性能研究CompositionoptimizationofCu-Pbasedamorphoussolderanditsbrazingperformanceresearch作者：彭程学院：材料科学与工程学院指导教师：李维火单位：安徽工业大学

2、协助指导教师：单位：论文提交日期：2017年06月05日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：邊级日期：＾关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复

3、印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。，保密的论文在解密后应遵循此规定签名：导师签名：曰期：说ｍ年摘要Cu-P基非晶钎料的成分优化及其钎焊性能研究摘要本文概括描述了铜磷基钎料的性能特点及其在相关领域中的应用前景，同时也阐述了铜磷钎料在钎焊中面临的问题。为了降低成本并提高钎焊接头性能，本文对钎料进行成分优化以及钎焊工艺的改善。实验设计了五种不同成分的铜磷基钎料，通过单辊急冷设备制成非晶条带，以不等间隙代替等间隙的方式进行真空钎焊，并分析添加合金元素在促进形成非晶及改善接头性能方面的作用。为了全面了解Cu-

4、P基非晶钎料的性能优点，本文将制备的非晶钎料和成分相同的传统钎料做比较试验。通过差示扫描量热方法(DSC)分析两种不同结构钎料在加热升温过程中的熔化性能。以真空环境下，加热熔化钎料在纯铜板表面的铺展范围来研究钎料对纯铜的润湿能力。对于真空条件下非晶钎料钎焊纯铜得到的接头，通过X射线分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、金相显微分析以及纳米压痕测试等现代测试方法，研究添加元素和钎焊工艺等对接头组织结构和相关性能的作用。试验结果表明：Cu76P14Ni7Sn3、Cu76P14Ni8Sn2、Cu75P14Ni8Sn3、Cu74P14Ni8Sn4、Cu74P14Ni9Sn3五种成分铜磷基钎

5、料的非晶形成能力较强，且制备的薄带表面光滑、厚度均匀，能够对折180°不断裂，具有良好的柔韧性。其中以Cu75P14Ni8Sn3的综合性能最佳。在成分完全相同的情况下，铜磷基非晶钎料比晶态钎料的固、液相线低，且熔化温度范围更窄。合金元素Ni、Sn的添加，有利于钎料熔化范围的窄化。加热温度和保温时间对液态钎料的铺展润湿有很大的影响，铜磷基非晶钎料的铺展范围随加热温度和持续时间的增长而先升后降，且在660℃下保温12min时铺展范围达到最大；而普通晶态钎料在相同条件下的铺展范围则一直呈现上升趋势。同样的钎焊工艺下，铜磷基非晶钎料对母材的铺展润湿作用比晶态钎料优越。铜磷基非晶钎焊料的焊后接

6、头形成了良好的冶金结合，整个焊缝主要是由元素扩散区、钎料和母材相互作用的界面区以及钎料残余物组成的中心区三部分组织组成。扩散渗透区和界面区域基本由铜基固溶体组成，钎料残留中心区则主要由铜基固溶体和Cu-P、Ni-P脆硬化合物组成。整个焊缝的硬度从基体到焊缝中心，硬度逐渐升高，其中以钎料残留中心区的脆硬相硬度最高。钎焊得到的接头剪切强度随加热温度和保温持续时间的增加，表现出先增后减的趋向，其中不等间隙对接头力学性能起到明显的改善作用。试验中，以Cu75P14Ni8Sn3非晶钎料在670℃保温12min下得到的接头强度最高，达到55MPa。关键词：Cu-P基非晶钎料；熔化特性；润湿性；钎

7、焊接头；剪切强度IAbstractCompositionoptimizationofCu-PbaseamorphoussolderanditsbrazingperformanceresearchAbstractThisarticledescribestheperformancecharacteristicsofCu-Pbasebrazingalloyanditsapplicationprospectintherelatedfields,alsoexpoun