合金元素對鋁基釬料組織和性能的影響

(西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610039；)

·先進(jìn)材料及能源·

合金元素對鋁基釬料組織和性能的影響

王 艷，徐 強(qiáng)，盧 紅，冉 楊，王君君

(西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610039；)

采用正交試驗(yàn)法設(shè)計低熔點(diǎn)Al-Si-Cu-Mg系釬料成分，通過金相、硬度、鋪展及差熱等方法，分析釬料的顯微組織及性能。結(jié)果表明：釬料的組織主要由基體相α-Al、粒狀相Mg2Si、骨骼狀相Al2Cu(θ相)，以及θ相和Mg2Si的復(fù)雜共晶組成；合金元素對顯微硬度及熔化特性的影響由主到次的順序?yàn)镃u、Si、Mg；受金屬間化合物Al2Cu和Mg2Si以及初晶Si析出的影響，當(dāng)Cu、Si含量達(dá)到一定值(10% Cu、7.5% Si)后，釬料鋪展面積變化不大，試驗(yàn)配方中Al-7.5Si-20Cu-0.4Mg熔點(diǎn)529℃時，鋪展面積大，綜合性能良好。

鋁基釬料；顯微組織；鋪展性能；低熔點(diǎn)；顯微硬度

Al-Si系釬料具有良好的流動性和潤濕性，同時釬焊接頭的抗腐蝕性和可加工性也較好，因而在鋁及其合金的釬焊中得到了廣泛應(yīng)用；但是此系釬料的熔點(diǎn)在577 ℃左右，若用Al-Si系釬料釬焊熔點(diǎn)較低的鋁合金如6063時，釬焊溫度將非常接近其固相線溫度615 ℃，易出現(xiàn)母材晶粒粗大、溶蝕缺陷，因此研制更低熔點(diǎn)的鋁基釬料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。國外在低溫鋁基釬料的研究方面做了不少工作：90年代初期，歐共體曾投資幾十萬英鎊支持英國、德國、法國、荷蘭對低熔點(diǎn)鋁基釬料進(jìn)行了研究(項(xiàng)目號為BRITE/EURAM NO.3082-90[1])，但其效果不很理想；日本的茅本隆司、恩澤忠男等[2-3]研制的Al-Si-Ge-Mg-Yb-In系釬料，采用Ge、Yb、In等元素降低熔點(diǎn)，由于生產(chǎn)成本等原因，國內(nèi)很少采用[2]。我國目前主要以加入Cu元素達(dá)到降低熔點(diǎn)的目的，如北京航空航天大學(xué)研制的Al-Si-Cu-Ni系釬料，熔點(diǎn)535.8 ℃，在570 ℃時與母材潤濕良好[4-5]，但該釬料的固相線溫度仍較高。……