雜質元素Fe-Mn-Zn對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低、具有自釬性、價格低廉且釬焊接頭強度較高，在航空、航天、電子電器等方面得到廣泛的應用。然而，在釬料生產制造過程中，雜質元素的夾雜帶入是影響其性能和質量的關鍵。目前雜質元素的研究已經引起研究學者們的高度重視，但在我的檢索范圍內，針對雜質元素Fe、Mn、Zn對銅磷釬料及焊接接頭組織和性能研究方面仍未見相關的報道。
　　本文采用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、顯微硬度試驗、潤濕性試驗、拉伸試驗和差熱分析等多種

2、手段，研究Fe、Mn、Zn元素對B-CuP7及焊接接頭組織和力學性能的影響，分析并探討上述元素的影響機理。
　　與B-CuP7相比，鐵元素添加至B-CuP7時，(α-Cu+Cu3P)共晶組織明顯長大，并出現(xiàn)Fe2P和Fe3P相，鑄態(tài)組織中出現(xiàn)微小裂紋，潤濕面積呈下降趨勢。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.％，釬料抗拉強度達到最大值。釬縫組織與鑄態(tài)組織差別不大，F(xiàn)e含量超過0.1wt.％時，釬料及接

3、頭抗拉強度均下降，焊接接頭拉伸斷口出現(xiàn)明顯氣孔，接頭力學性能降低。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）分布相對均勻，釬料鋪展面積先慢后快的呈下降趨勢。Mn質量分數(shù)小于1.5％時，釬料顯微硬度和抗拉強度呈上升趨勢。Mn元素加入量超過1.5wt.％時，釬料中出現(xiàn)黑色蠕蟲狀組織，蠕蟲狀組織邊緣圓潤且邊線呈亮白色，

4、XRD檢測有新相MnP、Mn2P生成。含Mn釬焊接頭抗拉強度先降低后升高，但仍小于B-CuP7釬焊接頭抗拉強度，Mn含量超過1.5wt.％時，接頭拉伸斷口組織明顯粗化，綜合考慮，B-CuP7中Mn質量分數(shù)不宜超過1.5％。
　　與B-CuP7相比，B-CuP7中添加鋅時，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，潤濕面積逐漸增加，顯微硬度先增高后減小。Zn質量分數(shù)為1.0％時，釬料顯微硬度最

5、大249.6HV;隨著鋅質量分數(shù)的增加，釬料抗拉強度逐漸降低，而釬焊接頭抗拉強度先升高后降低。當Zn含量增加至超過2.0wt.％時，接頭抗拉強度降低至低于未添加時，拉伸斷口河流散射狀紋理變淺，力學性能不佳。為了確保釬焊接頭良好力學性能，B-CuP7加入Zn元素含量不應超過2.0wt.％。
　　綜上所述，F(xiàn)e、Mn、Zn主要是對夾雜物的存在形式、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生影響。在B-