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铝合金和铜金属由于其优异的导电性能、力学性能和良好的使用性能被广泛应用于航天、航空、汽车、电子等众多工业领域之中,随着科学技术的飞速发展和人民生活质量的提高,对其连接质量的需求也日益增大,对其连接性质和连接工艺的研究也随之深入。在低温连接中,由于受到Sn基钎料本身较弱的力学性能和较低连接温度的影响,接头的力学强度成为了制约其发展和应用的主要因素。由此,本文提出了一种采用Ni-Sn复合钎料超声-感应热辅助钎焊的方法,由超声波作用诱导复合钎料中的Ni、Sn与母材Al或者Cu共同发生组织与结构的变化,从而提高钎焊接头强度与使用性能。本文以Ni-Sn复合钎料为线索,以7075铝合金和T2紫铜为母材研究对象,搭建超声-感应热辅助钎焊平台,系统地研究Ni-Sn复合钎料对于提高接头性能的可行性以及组织性能变化因素,研究超声波作用机理与内在机制。试验结果表明:本文提出的Ni-Sn复合钎料在满足压头压力0.2 MPa、超声波加载时间10s的阀值条件下,能够有效改善铝合金互连和铜金属互连钎焊接头的组织形貌,提高钎焊接头的力学性能。7075铝合金钎焊时,在超声波的作用下能够在界面处形成化合物组成的冶金结合,在钎缝内部形成由Ni骨架、化合物Ni3Sn4、Al3Ni和Sn混合组织构成的条形层状结构,在超声波加载时间达到20s时,剪切强度达到了59.6 MPa。T2紫铜钎焊时,在超声波的作用下界面处形成了较厚的Cu6Sn5层,并且在内部钎缝处形成了由Ni骨架、化合物Ni3Sn4、Cu6Sn5和Sn混合组织构成的条形层状结构,随着超声波加载时间的升高,在60s时钎缝形成了大量弥散分布的Cu6Sn5接头,最终剪切强度达到了85 MPa。能够形成这样的接头组织形貌,达到较高的力学性能主要归功于Ni-Sn复合钎料在钎焊时具有的两相结构,在温度达到钎焊温度时,Sn呈熔融液态,Ni呈固态,钎缝内部产生的大量固液界面加强了超声波作用于钎缝时的空化效应,产生了大量空化气泡,超声波作用得到了加强。而感应加热带来的高效稳定的温度环境、超声波带来的破碎表面氧化膜的作用、合金压头提供的适当的压力都是产生优质钎焊接头必不可少的因素。