Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响

金属学报, 2015, 51(3): 364-370. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00522

Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响

羊浩 ^1, , 黄继华 ^2, , 陈树海 ^3, , 赵兴科 ^4, , 王奇 ^5, , 李德华 ^6,

1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

3.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

4.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

5.珠海格力电器股份有限公司,珠海,519070

6.珠海格力电器股份有限公司,珠海,519070

基金项目: 广东省科技计划资助项目2010A080402014 Supported by Guangdong Provincial Science and Technology Project (No.2010A080402014)

关键词： Cu/Al接头 , 钎焊 , 界面结构 , 金属间化合物 , 抗剪切强度

INFLUENCE OF THE COMPOSITION OF Zn-Al FILLER METAL ON THE INTERFACIAL STRUCTURE AND PROPERTY OF Cu/Zn-Al/Al BRAZED JOINT

Keywords： Cu/Al joint , brazing , interfacial structure , intermetallic compound , shear strength

分别采用Zn-15Al,Zn-22Al,Zn-28Al,Zn-37Al和Zn-45Al钎料钎焊获得Cu/Al接头.利用SEM,EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响,并系统阐述了 Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系.研究发现,Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu32Zn07,且Al42Cu32Zn07界面层较薄,其厚度为2～3 μm,接头具有较高的抗剪切强度,达66.3 MPa.随着钎料中Al含量的提高,在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al42Cu32Zn0.7界面层的厚度逐渐增大,甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al42Cu32zn07界面层附近出现少量的CuAl2,接头的抗剪切强度逐渐降低.当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al42Cu3.2Zn07/CuAl2;脆性CuAl2层的出现,使接头抗剪切强度大幅下降,为34.5MPa.当采用Al含量最高的Zn-45Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/CuAl2,接头抗剪切强度最低,为31.6 MPa.

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