雜質(zhì)元素Fe-Mn-Zn對(duì)銅磷釬料及接頭組織和性能的影響.pdf

1、銅磷釬料由于其熔點(diǎn)低、具有自釬性、價(jià)格低廉且釬焊接頭強(qiáng)度較高，在航空、航天、電子電器等方面得到廣泛的應(yīng)用。然而，在釬料生產(chǎn)制造過程中，雜質(zhì)元素的夾雜帶入是影響其性能和質(zhì)量的關(guān)鍵。目前雜質(zhì)元素的研究已經(jīng)引起研究學(xué)者們的高度重視，但在我的檢索范圍內(nèi)，針對(duì)雜質(zhì)元素Fe、Mn、Zn對(duì)銅磷釬料及焊接接頭組織和性能研究方面仍未見相關(guān)的報(bào)道。
　　本文采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、顯微硬度試驗(yàn)、潤(rùn)濕性試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)和差熱分析等多種

2、手段，研究Fe、Mn、Zn元素對(duì)B-CuP7及焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響，分析并探討上述元素的影響機(jī)理。
　　與B-CuP7相比，鐵元素添加至B-CuP7時(shí)，(α-Cu+Cu3P)共晶組織明顯長(zhǎng)大，并出現(xiàn)Fe2P和Fe3P相，鑄態(tài)組織中出現(xiàn)微小裂紋，潤(rùn)濕面積呈下降趨勢(shì)。隨著Fe加入量的升高，釬料的顯微硬度上升。Fe含量增加至0.1wt.％，釬料抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值。釬縫組織與鑄態(tài)組織差別不大，F(xiàn)e含量超過0.1wt.％時(shí)，釬料及接

3、頭抗拉強(qiáng)度均下降，焊接接頭拉伸斷口出現(xiàn)明顯氣孔，接頭力學(xué)性能降低。因此，B-CuP7中含鐵量不能超過0.1wt.％。
　　與B-CuP7相比，錳元素添加到B-CuP7中，枝晶間距明顯減小，二次枝晶排列緊密，（α-Cu+Cu3P）分布相對(duì)均勻，釬料鋪展面積先慢后快的呈下降趨勢(shì)。Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5％時(shí)，釬料顯微硬度和抗拉強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。Mn元素加入量超過1.5wt.％時(shí)，釬料中出現(xiàn)黑色蠕蟲狀組織，蠕蟲狀組織邊緣圓潤(rùn)且邊線呈亮白色，

4、XRD檢測(cè)有新相MnP、Mn2P生成。含Mn釬焊接頭抗拉強(qiáng)度先降低后升高，但仍小于B-CuP7釬焊接頭抗拉強(qiáng)度，Mn含量超過1.5wt.％時(shí)，接頭拉伸斷口組織明顯粗化，綜合考慮，B-CuP7中Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過1.5％。
　　與B-CuP7相比，B-CuP7中添加鋅時(shí)，二次枝晶數(shù)量升高，枝晶間距增大，組織中灰白色片層組織邊界變的尖銳，出現(xiàn)明顯的棱邊，潤(rùn)濕面積逐漸增加，顯微硬度先增高后減小。Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)，釬料顯微硬度最

5、大249.6HV;隨著鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，釬料抗拉強(qiáng)度逐漸降低，而釬焊接頭抗拉強(qiáng)度先升高后降低。當(dāng)Zn含量增加至超過2.0wt.％時(shí)，接頭抗拉強(qiáng)度降低至低于未添加時(shí)，拉伸斷口河流散射狀紋理變淺，力學(xué)性能不佳。為了確保釬焊接頭良好力學(xué)性能，B-CuP7加入Zn元素含量不應(yīng)超過2.0wt.％。
　　綜上所述，F(xiàn)e、Mn、Zn主要是對(duì)夾雜物的存在形式、生成相的種類及脆性相生成、（α-Cu+Cu3P）形貌和二次枝晶尺寸等方面產(chǎn)生影響。在B-