关于cu的添加对zn-85al钎料及cu／al钎焊接头性能的影响

《关于cu的添加对zn-85al钎料及cu／al钎焊接头性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com钎焊专题r缛掳Cu的添加对Zn-85A1钎料及Cu／AI钎焊接头性能的影响郑州机械研究所钎焊室(450001)黄俊兰龙伟民摘要利用不同cu含量的Zn一85A1钎料对Cu／A1进行了火焰钎焊，采用DTA、箱式电炉、金相显微镜和万能拉伸试验机，研究了cu对Zn-85A1钎料的熔化特性、铺展性能、显微组织、力学性能和Cu／A1接头抗拉强度的影响。试验结果表明，Zn一85A1钎料中添加1．2％(质量分数)的cu，会稍微改善钎料在铜上的润湿性，细化钎料晶粒，提高钎料力学性能，从而提

2、高Cu／A1接头的抗拉强度。当cu含量进一步增加，Zn一85A1钎料和Cu／A1接头性能变差。关键词：Zn电5AI钎料铺展性显微组织抗拉强度中图分类号：TG42。TG454表1钎料的主要成分(质量分数，％)0前言Zn．85A1钎料是zn—Al钎料的一种，熔点较高，所得CuZAI接头抗腐蚀性较好，是目前工程应用较广的Cu／A1钎焊材料I2J。Zn．85A1钎料能够与Al产生固溶反应，在钎缝中流动时会以很快的速度向母材晶间渗透，形成牢固的Cu／A1接头。但是，Zn一85A1钎料在Cu上的润湿性较差，且力学性能差

3、，致使Cu／AI接头的抗拉强度较低J。为此，既要改善钎料在Cu上的润湿性，又需提高钎料的力学性能。其中钎料的铺展1．3钎料铺展性试验根据GB／T11364-1989(钎料铺展性及填缝性试性能是钎料的最重要工艺性能指标，所以研制的新钎料必须具有较好的铺展性能。验方法》进行铺展性能试验，试件示意图如图1所示。文中的研究思想是钎料中加入适量cu改善钎料在cu上的润湿性，提高钎料的力学性能，达到提高!Cu／A1接头抗拉强度的作用。利用DTA、箱式电炉、金iI相显微镜等研究了cu质量分数的变化对Zn一85A1钎料熔点

4、、铺展性、显微组织、力学性能和接头抗拉强度的J影响，并确定性能最佳的钎料。1试验材料及内容试验所用母材是3003铝合金和1电解铜。’一寸1．1钎料成分设计试验采用不同Ni含量的Zn一85A1钎料，钎料成分如表1所示。11．2熔点测试40利用WCR一2A型号差热分析仪(DTA)对钎料进行熔点测试，加热速度设定为5cC／min。图1钎料铺展试验示意图牧稿日期：2OlO一12—24钎料用量皆为0．05g，钎剂为无腐蚀性钎剂(主要成基金项目：科技部科研院所专项资金项目(2010EG119118)。分是CsF—AlF

5、，，熔化温度范围为44O一480℃)。试验时，2011年第3期57学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com⋯⋯焊专蹈口d昌／俘Ⅱ《越慈想覃}蟮一一褂晕豁222l}l2．4钎料的力学性能测试结果ZACu1．2>ZACu1．5>ZACu0．9>ZACu0．5>ZA。表明∞加∞∞∞∞加∞舳∞∞加铸态zn—Al—cu试样硬度测试结果如图4所示，在锌铝钎料中添加Cu显著提高了Cu／A1接头的抗拉强zn-Al合金中添加微量Cu对其硬度有明显的影响，随度。随着钎料中Cu的增加，Cu／A1接

6、头的抗拉强度增着Cu含量的增加钎料硬度增加，而且cu含量在1％加，当Cu含量达到1．2％时，接头的抗拉强度达到最～1．5％时，硬度增加较快，这是由于Cu的固溶强化高；但当cu含量增加到1．5％时，Cu／AI接头的强度反所致。为了进一步研究Cu对锌铝钎料抗拉强度和断而下降。后伸长率的影响，对直径2mm的焊丝作了抗拉强度试验，结果如图5所示。由图5可以看出，随着Cu含量的增加，值增大，A值降低，不含cu锌铝钎料的R约为145MPa左右，而Cu为0．5％的锌铝钎料R、魁增加到195MPa，Cu含量1．2％时抗拉强

7、度达到最大值238MPa。憩辊一至一图6Cu对Cu／A1接头抗拉强度影响曲线分析可知，Cu元素的强度高、硬度高、熔点高，结晶时先凝固形成质点，能够有效提高锌铝钎料的强度和硬度。在熔炼温度下，元素cu在(A1)中溶解度较大；在室温下，cu在oL(A1)中溶解度降至0．01％以下，Cu含量(质量分数，％)因而可以进行固溶强化。但当Cu含量较高时，会在合图4Cu对钎料硬度的影响金中形成富Cu的化合物相。由于Cu能阻碍锌铝合金的共析转变，使铸件冷却过程中共析转变难以充分进行，引起铸件尺寸不稳定。同时，富Cu相与(A

8、I)基体之间电位差值大，抗腐蚀性能低。3结论(1)Zn一85A1钎料中添加适量Cu，改善了钎料在Cu上的润湿性，更重要的是提高了钎料的力学性能。(2)当Cu含量为1．2％(质量分数)时，钎料组织细化，力学性能较佳，此时Cu／A1接头抗拉强度较高；当cu含量进一步增加，钎料组织粗化，力学性能变差，Cu含量(质量分数，％)Cu／A1接头抗拉强度降低。图5cu对钎料，A的影响参考文献由此可见，cu含量在1．2％时，在锌