低熔點(diǎn)Sn-Bi無(wú)鉛焊絲的加工性能研究.pdf

1、Sn-Bi釬料是當(dāng)前業(yè)界公認(rèn)的4種替代Sn-Pb釬料的無(wú)鉛釬料之一，具有熔點(diǎn)低，潤(rùn)濕性好等優(yōu)點(diǎn)。但Sn-Bi釬料較差的塑韌性嚴(yán)重限制了其在無(wú)鉛行業(yè)的應(yīng)用。本文以改善Sn-Bi釬料合金塑性為目的，通過(guò)添加Ag、Ge、Zn、Cu和Ce等合金元素，運(yùn)用快速冷卻、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)攪拌以及擴(kuò)散退火等手段，控制和改善了釬料的微觀組織，并研究了Ag、Ge等元素對(duì)釬料熔點(diǎn)及釬焊性能的影響。
　　添加不同合金元素后，Sn-Bi釬料沖擊韌性的變化表明：分別加

2、入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的Ag或1%的Ge的釬料合金，塑韌性改善效果最明顯。在微觀組織和熔化特性方面，添加Ag的合金中，組織得到細(xì)化，生成了Ag3Sn，同時(shí)熔點(diǎn)和固液區(qū)間都沒(méi)有發(fā)生大的變化；添加Ge的合金中，Sn相增多，Bi在Sn中的固溶度增大，Sn-Bi共晶成分發(fā)生轉(zhuǎn)移，熔點(diǎn)升高，固液區(qū)間增大。Sn-57Bi、43Sn-Bi-3.5Ag和43Sn-Bi-1Ge釬料合金的擴(kuò)散退火試驗(yàn)表明，100℃下保溫7小時(shí)，前兩種釬料的沖擊韌性能得到明顯

3、改善，而含Ge合金的改善機(jī)制被破壞，塑韌性下降。
　　不同凝固工藝下釬料的微觀組織和力學(xué)性能分析結(jié)果表明，快速冷卻與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)都能細(xì)化釬料合金的微觀組織，但快速冷卻會(huì)造成Bi的偏析，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)造成組織不均。同時(shí)快速冷卻與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)都會(huì)破壞含Ge合金的塑性改善機(jī)制，造成含Ag合金中Ag3Sn相粗大，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的離心力作用還會(huì)造成Ag3Sn相和Bi的宏觀偏析，因此釬料合金的塑韌性降低。
　　通過(guò)潤(rùn)濕平衡測(cè)量法分析了Ag、Ge和Zn對(duì)