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钎焊作为一种古老的焊接方式被广泛应用,传统的Sn-Pb合金钎料由于Pb的毒性和各国禁Pb法令的出台使其使用受到限制。Sn-Zn系无铅钎料由于熔点和成本低、力学性能好有望代替传统钎料。然而,Zn在高温环境下易氧化而且润湿性能也较差的特性制约其应用。试验通过添加第三种元素铜和镧铈稀土用合金化的方式改善Sn-Zn钎料的不足,并考察添加的各元素在钎料中的存在形式。研究结果表明:添加Cu元素于Sn-9Zn合金钎料形成化合物后改善了基体钎料组织,Cu弥散分布于Sn-Zn钎料基体中,铜与锌固溶形成第二相,细化组织、阻止富锌相的长大和降低钎料的氧化。经XRD衍射分析发现:加入Cu后,钎料中有Cu Zn、Cu6Sn5和Cu5Zn8生成,而且并非Cu与Sn和Zn生成化合物的比例与添加Cu的质量分数成正比关系,而是在Cu添加量大于0.7%时生成化合物量增加缓慢;Cu的加入并没有以单质的形式存在,而以低熔点化合物的形式存在。对焊接接头分析发现随着Cu的加入,钎料中富锌相和溶解扩散区胞状铝的固溶体呈先变小后长大的趋势,铜含量在0.3%为其分界点;焊接接头良好,剪切试验得出铜含量在0.3%时较佳,抗剪切强度提高150%,断口主要以韧性断裂为主。断裂源在富锌相,铜锌固溶体形成的第二相提高了钎料强度。通过电化学腐蚀实验得出Cu的加入降低了耐腐蚀性能,铜的化合物成为易腐蚀源,对腐蚀产生的裂纹创造了条件。通过固溶时效的方法将镧铈合金加入Sn-9Zn-0.3Cu。结果改善了钎料组织,减缓富铜相的团聚,细化晶界中的富锌相,阻止Cu6Sn5的产生;镧铈合金的加入对富锌相的影响较小,降低了铝向钎料的溶解,增大了钎料向铝工件的扩散,使得钎料与铝件吸附更加牢靠;经XRD分析衍射峰向左发生了偏移,Sn元素的晶格发生了变化;焊接接头良好,剪切试验得出RE含量在0.2%时较佳,抗剪切强度提高11%。断裂面都发生在钎料中,随着RE从0.1%增加到0.2%出现典型的韧性断裂,添加量在0.4%RE时有大量的β-Sn产生,而且钎料氧化严重。