非晶Cu-P釬料釬焊過(guò)程的組織轉(zhuǎn)變及擴(kuò)散行為研究.pdf

1、本文采用成分相同的Cu68.5Ni15.7P6.5Sn9.3(wt％)非晶釬料和晶態(tài)釬料，利用X射線衍射(XRD)、差熱分析(DTA)、電子探針(EPMA)等多種現(xiàn)代測(cè)試手段，對(duì)比研究了兩種釬料在釬焊過(guò)程中的物相轉(zhuǎn)變過(guò)程，從元素?cái)U(kuò)散、液相作用、釬焊溫度引起的釬縫厚度及擴(kuò)散層厚度的變化，初步討論了非晶釬料和晶態(tài)釬料釬焊紫銅的接頭形成過(guò)程機(jī)理的區(qū)別，分析了影響釬縫性能釬焊殘余層的形成過(guò)程和影響因素。 研究結(jié)果表明：在升溫過(guò)程中，兩種

2、釬料的物相發(fā)生不同的變化。在與母材反應(yīng)之前的升溫過(guò)程中，兩種釬料共晶成分中的Sn、P和Ni元素都出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，發(fā)生聚集，形成介穩(wěn)相Cu81Sn22和Ni12P5，但非晶釬料是以產(chǎn)生新相為主，而晶態(tài)釬料則是以原有相的聚集長(zhǎng)大為主；釬料與母材反應(yīng)后，釬料中的的介穩(wěn)相Cu81Sn22開始分解為固溶體CU13.7Sn，介穩(wěn)相Ni12P5主要向穩(wěn)相Ni2P轉(zhuǎn)變。兩種釬料在固相線前與母材已經(jīng)有了明顯的元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象，并形成擴(kuò)散層，同溫度下非晶釬料擴(kuò)散

3、層比晶態(tài)釬料擴(kuò)散層厚，元素?cái)U(kuò)散快。隨著溫度的升高，超過(guò)釬料固相線后，兩種釬料釬縫中都產(chǎn)生了液相，與一般的釬焊一樣進(jìn)行毛細(xì)釬焊。釬焊殘余層主要由Cu3P，Ni2P兩相組成，釬焊溫度和保溫時(shí)間對(duì)釬焊殘余層都有重要的影響，溫度升高和保溫時(shí)間的增長(zhǎng)都會(huì)減少釬料殘余層的量。 本文建立了固相線前加熱過(guò)程中Sn擴(kuò)散層中Sn的擴(kuò)散模型，計(jì)算了這一加熱過(guò)程中晶態(tài)釬料和非晶釬料釬縫擴(kuò)散層中Sn的擴(kuò)散系數(shù)，經(jīng)計(jì)算所得的Sn擴(kuò)散曲線與EPMA實(shí)測(cè)結(jié)果較