铜银磷钎料中的银是贵重金属，且资源紧张，故国内外均设法用其他元素代替银， 而又能保持铜磷钎料的性能，锡就是被找到的可用元素[20]。在 Cu-6P 合金中加入少量的 锡就可使其熔点明显下降，例如加质量分数 2%的 Sn 后，合金熔点就由原来的 890℃降 低到 700℃左右[21]。锡的加入又能改善钎料组织，使 α 固溶体的数量增加，钎料的塑性 有所提高，H1CuP6-3 钎料就是在此基础上开发的[22]。该钎料可以取代铜银磷钎料钎焊 铜及铜合金。铜磷、铜银磷。铜磷锡钎料在室温下都比较脆，但可在热态下加工成丝、 条等[23]。

用铜磷系列钎料钎焊时可以不用钎剂。但是钎焊铜合金如黄铜等时，因磷不能充 分还原锌的氧化物，还需使用钎剂。这些含磷钎料主要用来钎焊铜及铜合金、银、钼等 金属，但不能用于钎焊钢、镍及其合金，因为在它们的钎缝界面区会形成极脆的磷化物。

结合前面的内容和市场的情况，可以总结出，铜磷钎料的优点主要如下：

（1）磷在钎焊过程中能充当脱氧剂，使氧化铜被还原，与此同时还原产物 P2O5 在 钎焊温度下与 CuO 能形成复合化合物，覆盖在母材表面且呈液态，可有效防止母材在 钎焊过程中被氧化[24]。

（2）具有良好的自钎性，不需要再额外添加钎剂。

（3）全球年产量 25 万吨，产量大[25,26]。

（4）国内年产量 20 万吨，占到了全球年产量的 80%，产品不需要大量依赖进口， 成本较低。

3  铜磷钎料的整体研究及发展现状

由图 1-1 的 Cu-P 二元相图可知，铜的熔点为 1083℃，而铜磷形成共晶物的熔点只 有 714℃，共晶体由两部分组成，分别是 α 和 Cu3P。随着 Cu 中 P 含量的提升，液相线 下降十分明显[27,28]。当 P 的含量大于 6%时，固液相线的差值相对较小，合金也具有较 好的流动性，因此市场上主要的铜磷钎料产品 P 含量都在 6%以上。P 在 Cu 中的溶解度 很低，几乎不固溶，它主要的存在形式是 Cu3P，因此铜磷钎料中存在大量的 Cu3P。Cu3P 是一种在常温下非常脆的化合物，以 0。8mm 的铜磷钎料为例，若某段含有大量的 Cu3P， 则用手即可将其掰断，其常温下的机械加工性能可见一斑[29]。

为了改善铜磷钎料在常温下的机械性能，研究人员开展了大量的试验，并开发出 了许多新产品。实验研究表明，在铜磷钎料中加入 Si，可以使钎料在常温下的塑性提升， 即使 P 含量达到 6。5-6。8%，加入 Si 的铜磷钎料仍然保持很好的塑性，这种钎料可以拉 成丝状，也可以压成箔状，并且具有良好的钎焊性和耐腐蚀性。这种系列的钎料可以钎 焊铜与 Mo、铜合金、cermet 复合材料，并且它的性能与 Ag-Cu-Zn 系列合金钎料相当， 在核电、仪器仪表、化工、电力电子等行业已有广泛的应用，并且作为一种无银无镉钎 料，它很好地做到了节能（无银）和减排（无镉）。也有学者研究多种微量合金元素的 加入对铜磷钎料性能的影响[30]。

从国内市场的最前沿来看，郑州机械研究所在 2015 年埃森焊接展上展出了新型的涂覆钎剂型铜合金焊环，如图 1-2 所示，可用于空调、制冷、水暖等产业中铜管、邦迪 管的连接，具备节材、高效、易实现自动化的优点。上海申澳有色焊材有限公司也推出 了多种铜合金焊丝，用于焊接碳钢、铸铁及硬质合金刀具等。

图 1-2 涂覆钎剂型铜焊环

Fig。1-2 Flux-coated Brazing Rings

从生产铜磷钎料的厂商来看，国内市场上主要的铜磷钎料厂商有：新利得（天津） 金属制品有限公司、郑州机械研究所、北京金鹰五矿焊接材料有限公司、北京五矿焊接 材料有限公司、上海斯米克焊材有限公司、四川大西洋焊接材料股份有限公司、浙江亚 通焊材有限公司、上海申澳有色焊材有限公司、浙江高博焊接材料有限公司、HOGANAS