鍍鎳與鍍銅對SiCp/6063Al復合材料真空釬焊接頭剪切強度的影響

王 鵬，高 增，李 強，程東鋒，田金峰，牛濟泰,2,3

（1.河南理工大學材料學院，焦作454000; 2.先進焊接與連接國家重點實驗室，哈爾濱150001；3.河南晶泰航空航天高新材料科技有限公司，焦作454000）

0 引 言

SiC顆粒增強鋁基復合材料（SiCp/Al）因具有高的比強度、比剛度、比模量，抗輻射和較小的熱膨脹系數等優點而被廣泛應用于航空航天、武器裝備和電子等行業[1-2]，尤其在相控陣雷達T/R模塊電子封裝領域，高體積分數SiCp/Al復合材料集質輕、尺寸穩定性好、耐高溫等優良特性于一身，成為傳統電子封裝材料的替代品[3-4]。目前，SiCp/Al復合材料常用的焊接方法有熔化焊[5-6]、擴散焊[7]、釬焊[8]等，但采用常規的熔化焊很難形成優質的焊接接頭，而高能量密度激光及電子束焊[9]又不能克服過量的界面反應問題，擴散焊則易在施焊時由壓力造成SiC顆粒的破壞。真空釬焊在真空環境下施焊，無需加入釬劑，避免了復雜的焊劑清洗工序，降低了生產成本；而且，真空釬焊的加熱時間短，加熱溫度低，對增強體不會造成較大的損失，被認為是焊接復合材料最有效的方法之一。然而基體合金和SiC顆粒的物化性能存在較大差異，這嚴重影響了釬料對它們的潤濕鋪展；而且焊后較低的氣密性也阻礙了SiCp/Al復合材料在電子封裝中的應用。有研究表明，通過真空加壓釬焊以及復合材料表面金屬化[10]可改善SiCp/Al復合材料的焊接性和氣密性。鑒于此，作者對含有60%（體積分數）SiCp的SiCp/6063Al復合材料（記為60%SiCp/6063Al復合材料）表面分別進行鍍鎳與鍍銅處理，然后采用箔狀釬料（鋁-銅-鎂共晶釬料）對復合材料進行真空加壓釬焊，研究了鍍鎳和鍍銅對復合材料釬焊后剪切強度的影響。……