第三章  实验结果和讨论 15

3。1 晶态钎料与非晶钎料成分对比 15

3。2 DTA测试 16

3。3 润湿角 18

3。3。1 非晶钎料在不同温度下熔化形貌 18

3。3。2 晶态钎料在不同温度下熔化形貌 19

3。3。3 非晶钎料与晶态钎料润湿角及形貌对比 20

3。4 润湿面积 21

3。5界面结构 24

结论 26

参考文献 27

致  谢 29

第一章  绪论

1。1 立题背景及意义

非晶态钎料(Amorphous solder )在快速凝固条件下获得，载非平衡条件下制备非晶钎料，这样通过快速冷却获得的非晶钎料具有优异的性能，其成分，功能，相结构等优势明显。非晶态钎料自从人类开始使用，薄带钎料首先迅速发展。目前开始消费各种各样的非晶钎料，在各种合金，超强度钢，陶瓷以及特种材料钎焊时宽泛运用。相关论文提出了非晶态薄带钎料在焊接部件的接头强度、焊缝的抗蚀性、表面润湿铺展性等方面都比一般钎料优秀[1]。总结其缘由，大抵以为主要有以下几点:

    (1)使用简便。晶态针料（Crystalline needles material）大多是由过渡元素和非金属元素构成。这些钎料大部分呈共晶或接近共晶成分，但是晶态合金大多很脆，绝大多数以粉末状或者牙膏状存在，元素分布不均匀，用起来极度不方便，弊端很多。然而非晶钎料合金化水平高，元素分布均匀，组织偏析少，所以不会让钎料变得很脆。因其延展性好把非晶钎料制备成所需的样子，当非晶钎料精确的放在焊缝中，接头的强度以及可靠性得到明显提高。论文网

    (2)非晶钎料熔点低，具有良好的润湿性。因为非晶态钎料为非共晶成分，因此合金化水平较共晶成分的晶态钎料要好，组织较细，元素分布及化合物分布均匀，熔点比传统的钎料低。非晶钎料熔化温度范围小，所需时间短，所以具备良好的流动性好的优点，毛细钎焊（Capillary brazing）性能得到提高，焊接接头可靠性较高。此外，因为非晶态由于结构处于非稳定状态，一旦接近熔点，晶体便可以熔化，从而析出钎料，在熔化的时候会有热量散发。一旦钎料发生放热，钎料中的原子扩散加快，因此钎料扩展速度也加快，从而能够钎料在基体表面的铺展润湿能得到提高。

    (3)非晶钎料的偏析较少、钎焊强度高，可靠性高。非晶态钎料中的原子处于无序形态，但是非晶钎料的元素分布均匀，熔化温度范围较小。所以钎焊的能耗可以大大缩小，偏析显著减少，钎焊接头强度也显著提高。又因为快速凝固的钎料组织分布均匀，偏析比较少，易形成前驱膜，比较耐腐蚀，耐氧化。

    (4)非晶钎料由于元素分布均匀，偏析少，因而润湿性好，其焊接接头强度可靠性高，抗氧化性能好。但是，如下几个问题并不能用上面的观点解释[2]：

    (1)晶态钎料因制备时间长，不像非晶钎料用快速凝固技术获得，必然会存在宏观偏析（Macro segregation）。但是现在在铸造技术迅速发展的条件下，也能够让晶态钎料的组织相对于之前偏析已经大大减少。但是偏析对接头可靠性的影响比较小。但是如果因此产生脆性相，那么对焊接性能有重大影响，不然影响几乎可以忽略。这是因为对于焊接接头来说，焊料在焊缝中的饱和度或者填充面起到决定作用，如果填充面积不符合规范，饱和度较低，那么焊接接头的强度必然会很低。非晶钎料在与上述采用最新铸造技术制备的晶态钎料在相同的工艺参数下对于焊接接头的性能作比较，非晶钎料仍然具有绝对优势，上面的观点在这个方面就不成立了。