Al-(Sn-xZn)釬焊工藝研究.pdf

1、本文選取儲備量豐富的金屬鋁作為原材料，通過電化學(xué)拋光，軟釬焊等工藝方法制備 Al-（Sn/Zn)釬焊接頭，在試驗(yàn)過程中研究了釬焊工藝參數(shù)；討論了基板與釬料的互聯(lián)機(jī)理；不同Zn含量對釬焊接頭的性能影響，最后對釬焊接頭進(jìn)行了一系列力學(xué)性能及耐蝕性檢測，得到如下結(jié)論：
　　1.本試驗(yàn)采用電化學(xué)拋光的表面處理工藝，防止鋁基板在表面預(yù)處理時發(fā)生氧化的同時，最大限度清除了基板表面的機(jī)械損傷。試驗(yàn)通過對拋光液成分的研究以及拋光溫度，時間、電壓的

2、控制得出在15V電壓，10℃時拋光5min表面質(zhì)量最好，既解決了傳統(tǒng)電化學(xué)拋光廢液中的有毒Cr6+，同時大幅度提升了鋁材的表面光潔程度以及耐蝕性，為后續(xù)的試驗(yàn)提供了較為理想的原材料。
　　2.通過軟釬焊，研究了Al-Sn（xZn）釬焊工藝并得到了相關(guān)工藝參數(shù)，在釬焊溫度較低時，釬料溶解不明顯，無法實(shí)現(xiàn)焊合，較高溫度時，釬料會發(fā)生明顯氧化，影響焊接質(zhì)量，隨著釬焊時間延長，鋁基板擴(kuò)散現(xiàn)象加劇，至9min時較為穩(wěn)定，不再隨時間延長而加劇

3、，得到在280℃保溫9min是最佳制備工藝；對所得釬焊接頭進(jìn)行10h時效處理后發(fā)現(xiàn)鋁基板縱向擴(kuò)散傾向明顯，得出時效處理可以作為提升釬焊質(zhì)量的處理方式；研究了釬焊接頭界面處的結(jié)合方式，Sn-Zn釬料則發(fā)現(xiàn)了極為明顯的擴(kuò)散互溶現(xiàn)象，隨著Zn含量的增多，基板中的Al會大量脫離基板進(jìn)入釬料中，在界面處形成Zn-Al-Sn固溶體，釬焊接頭強(qiáng)度會隨Zn含量的增多提高明顯，同時固溶層厚度增加。
　　3.對制得的Al-（Sn-xZn）釬焊接頭進(jìn)行

4、鹽浸試驗(yàn)和電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)，鹽浸試驗(yàn)過程中釬焊接頭釬縫處產(chǎn)生大量氣泡，隨 Zn含量增加產(chǎn)生氣泡速率增加明顯；12h后取出接頭，鋁基板呈暗色，釬縫處存在大量白色不溶析出物，經(jīng)失重法測量，Sn-20Zn釬焊接頭失重率最高，達(dá)18.3%；經(jīng)掃描電鏡及能譜分析，該白色析出物為Zn(OH)2,沿垂直腐蝕面切開接頭，觀察截面發(fā)現(xiàn)，Sn-5Zn和Sn-9Zn表層腐蝕層較薄，伴有少量較深的點(diǎn)蝕坑；而Sn-20Zn表面存在較厚但疏松多孔的腐蝕層，由大量點(diǎn)蝕