焊接（５）

都比未添加ＲＥ的钎料合金（σｂ＝３７．１４ＭＰａ）要高。所以添加稀土有益于增强钎料合金的抗拉性能。

４７

４５４３４１３９

４６．７３０．５２３

４０．５

４０．８

４０

３３．６

３５．５

ｗｅｌｄｉｎｇ

表１Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ不同稀土含量时的熔化温度

稀土含量（％）固相线温度／℃

０．０５２１５２１９４

０．１２１６２２１．５５．５

０．２５２１８２２４６

０．５２１９．５２２７７．５

４０３０２０１００

!ｂ／ＭＰａ

"（％）

液相线温度／℃固液区间／℃

００．１

０．２０．３ＲＥ（％）

０．４０．５

时间加热后，由于液相和固相成分不同，容易产生而添加成分偏析，但它填充不均匀间隙的能力强。

图２稀土含量与Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ合金拉伸性能的关系

从图２又可看出：随着ＲＥ的增加，"大体呈逐渐增大的趋势；当ＲＥ含量为０．１％时"达到了

０．２５％稀土的钎料合金流动性既好又不易产生成

分偏析，因此Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ０．２５ＲＥ钎料合金熔化温度范围适合各种接头装配间隙要求，同时钎料也不易流失，相对来说比较好。

（２）电导率

３０．５％；而ＲＥ含量为０．２５％和０．５％时"为３３．６％

和３５．５％，基本上没有发生太大的变化。这说明添加稀土能够提高钎料合金的伸长率，即增强钎料合金的塑韧性。总体来说，当稀土含量为０．２５％时，其拉伸强度和伸长率综合力学性能最好。

ＲＥ添加量对Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ

钎料合金电导率的影响如图４所示。可看出，未添加稀土时电导率为７．１７（１０６／! ｍ），而加入ＲＥ后电导率减小了，且随着ＲＥ添加量的增加，钎料合金的电导率略有降低，但变化不大。这是由于稀土本身的导电性差，但由于添加量较少，因此添加

Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ０．１ＲＥ钎料合金的拉伸断口形

貌如图３所示。可见，宏观断口呈颈缩现象，微观断口的整个断面全部由尺寸较大较深的韧窝所组成，表现为韧性断裂特征。据有关资料［２］表明，这是由于ＲＥ添加量为０．１％时钎料合金中未形成

ＲＥ后钎料合金电导率下降的趋势不明显。

７．３

７．１６．９６．７６．５６．３ Ｋ／１０６"－１ｍ－１

７．１７

ＲＥ化合物相，其伸长率可以达到３０％以上，具有

极好的塑韧性。而图２也显示出，当ＲＥ添加量超过０．１％时，其伸长率都大于３０％。这都说明添加稀土有利于提高钎料合金的塑性。

６．５５６．５

６．４７

６．４３

０．３０．４０．５０．６

ＲＥ（％）

图４稀土含量对钎料合金电导率的影响

００．１０．２

２．３显微组织

图５是两种Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ钎料合金的金相组织，可见两者组织均是由二相组成，且相界处晶粒比较细小。但仔细对比一下，图５（ｂ）的晶粒比

（ａ）宏观断口

（ｂ）微观断口

较大，究其原因可能是由于ＲＥ是活性元素，能够细化晶粒，但随着添加量的增大，稀土元素的聚集和稀土相的析出，减小了合金中的稀土含量，致使晶粒长大，组织变得粗大。资料显示［４，５］，钎料合金的显微组织主要由富Ｓｎ相及共晶组织构成，其中共晶组织包含粒状的Ｃｕ６Ｓｎ５＋β－（Ｓｎ）和针状的

图３Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ０．１ＲＥ钎料合金的拉伸断口形貌

２．２物理性能

（１）熔点

Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ钎料合金的固液

相线温度见表１。可知，固液相线温度均随ＲＥ含量的增加而略有提高，固－液相线温度区间略有增大，ＲＥ添加量达０．５％时，固－液相线温度区间最大，但不大于１０℃，完全满足ＮＣＭＣ关于无铅钎料熔化温度范围应小于３０℃的评估标准［３］。

根据合金相图可知，熔化温度范围小的合金或共晶成分的合金，在熔化和焊接过程中的特性很像纯金属，流动性好，能迅速填入间隙，但易流失，对接头的清理及装配间隙要求高。与此相反，熔化温度范围大的合金在固液相线之间温度较长

Ａｇ３Ｓｎ＋β－（Ｓｎ）两种共晶组织，以及粒状与针状结

构相间分布的β－（Ｓｎ）＋Ａｇ３Ｓｎ＋Ｃｕ６Ｓｎ５三元组织。

（ａ）Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ０．２５ＲＥ（ｂ）Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ０．５ＲＥ

图５Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ钎料合金的显微组织

《热加工工艺》２００６年第３５卷第１９期４７