镉基、锌基和金基钎料介绍

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：镉基钎料是软钎料中耐热性最好的钎料，并具有较好的耐蚀性。表3-3-7 镉基钎料的化学成分和性能2.锌基钎料锌基钎料是以锌为基体的钎料，通常有锌锡钎料和锌铝钎料。大部分锌基钎料的强度低、延性差。表3-3-8 锌基钎料的化学成分、熔化温度范围和用途3.金基钎料以前几乎全部用来钎焊首饰，近年来，随着电子工业、核工业、航空和航天工业的发展，金基钎料也扩大了它的应用范畴。

1.镉基钎料

镉基钎料的化学成分和性能见表3-3-7。镉基钎料是软钎料中耐热性最好的钎料，并具有较好的耐蚀性。HL503（95Cd-5Ag）钎料在温度高达218℃时仍能保持相当的强度，有的铜钎焊接头可承受250℃的工作温度。镉基钎料添加锌的目的是降低钎料的熔化温度以及减轻熔融钎料表面的氧化，并适当提高钎料的强度。用镉基钎料钎焊铜和铜合金时，由于镉与铜的作用，在界面上极易形成脆性铜镉化合物相，所以必须采用快速加热的钎焊方法，如电阻钎焊，并且必须防止过热以及要缩短钎焊保温时间，以减薄界面的脆性相层。镉蒸气有毒，对人类健康危害极大，必须注意钎焊时的通风。

表3-3-7 镉基钎料的化学成分和性能

2.锌基钎料

锌基钎料是以锌为基体的钎料，通常有锌锡钎料和锌铝钎料。锌基钎料主要用于钎焊铝及铝合金，也可用于钎焊铜及铜合金。大部分锌基钎料的强度低、延性差。典型的中国锌锡钎料的牌号是HL501，其合金成分（质量分数）为：Zn56%～60%，Sn38%～42%，Cu1.5%～2.5%。固相线温度200℃，液相线温度350℃。由于这种钎料结晶温度间隔大，所以特别适合于铝和铝合金的钎焊。典型的中国锌铝钎料的牌号是HL505，其合金成分（质量分数）为：Zn70%～75%，Al25%～30%。固相线温度430℃，液相线温度500℃。该钎料适用于各种铝和铝合金的火焰钎焊，具有良好的流动性和充满间隙的能力，接头的耐蚀性较好。锌基钎料的化学成分、熔化温度范围和用途见表3-3-8。

表3-3-8 锌基钎料的化学成分、熔化温度范围和用途

3.金基钎料

以前几乎全部用来钎焊首饰，近年来，随着电子工业、核工业、航空和航天工业的发展，金基钎料也扩大了它的应用范畴。当钎焊接头要求抗氧化、高温热强度好时，常用此类钎料进行钎焊。金基钎料的化学成分和熔化温度见表3-3-9。它们对多种金属都有较好的润湿性和铺展性，常用于钎焊铜、镍、不锈钢等。由于此类钎料同母材金属很少发生反应（但Cu除外），适宜钎焊薄壁零件。常用的金基钎料有纯金、金铜、金镍等二元合金，以及金铜铟、金银铜、金锗铜、金镍铜等三元合金。

表3-3-9 金基钎料的化学成分和熔化温度

金与铜形成连续固溶体，而且固相线与液相线的间隔都很小，所以Au-Cu钎料的塑性很好，可制成各种形状。根据不同比例，可配成各种不同熔点的Au-Cu钎料，但随铜含量的增加，耐蚀性逐渐降低。Au-Cu钎料的蒸气压低，合金元素不易挥发，特别适用于电真空器件的钎焊。Au-Cu钎料的特点如下：

1）对铜、镍、铁、钴、钼、钽、铌、钨及其合金具有优良的润湿性。

2）对上述金属和合金的相互作用小，不会发生溶蚀等缺陷，可以钎焊薄件。

3）无易挥发组分，可钎焊在高温中于真空下工作的部件。钎料不含能形成难熔氧化物的组分，在保护气氛或真空中钎焊时对气氛纯度和真空度的要求不高。

4）耐蚀性好，尤其是含金量高的钎料。

5）延性好，容易加工成丝、片、箔等形状，使用方便。

金镍钎料具有金铜钎料的全部优点，尤其在高温强度和抗氧化性方面比金铜钎料好得多。由Au-Ni相图可知，金中加入一定量的镍，能使其熔点低于金的熔点。当镍的质量分数为17.5%时，其熔点最低（955℃）。此时，液相线与固相线几乎重合，熔化冷却后不易发生偏析现象。所以成分为Au-17.5Ni的合金是一种很理想的钎料，它熔化温度合适，在钎焊可伐合金、不锈钢时不会因温度过高发生晶粒长大等现象。它和成分与其非常接近的Au-18Ni钎料，是Au-Ni系钎料中钎焊工艺性能和钎焊接头综合性能最好、应用最广的钎料。其突出的优点是它对多种金属都有良好的润湿性和流布性能，其钎焊接头有很高的强度、优良的耐蚀性和较好的高温抗蠕变性能。这类钎料的缺点是加工性能不好。

AuSn20钎料由于对镀金层无溶蚀、对镀金层润湿性优良和良好的导热性、高的接头强度、耐热冲击和耐多种物质的腐蚀以及较低的熔点，被广泛用于高可靠镀金器件的无钎剂钎焊和气密封装。

镉基、锌基和金基钎料介绍

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