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目前,银基钎料是最重要、最具代表性的硬钎料,广泛应用于低碳钢、不锈钢、铜及铜合金、高温合金及制冷行业中的钎焊。但在银基及铜基合金的熔炼过程中,不可避免地会引入一些气体元素,尤其是氧和氮。氧和氮含量过高,将严重影响银基钎料后续加工及应用。本文以不同氧、氮含量的AgCuZnCd粉状钎料为试验材料,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射分析、氮氢氧联合测定、DSC测试、拉伸试验以及显微硬度测试等分析、检测方法,研究了氧、氮含量对钎料显微形貌、熔化特性、润湿铺展性及钎焊性能的影响,并探讨了氧、氮引起钎焊缺欠的机理,为高品质洁净钎料的生产提供参考。研究结果表明:利用雾化、还原、氧化等方法得到粉状钎料,其氧、氮含量分别从0.0870wt.%o.0.0086wt.%o上升到4.264wt.‰、1.305wt.‰。 AgCuZnCd粉状钎料的物相组成主要为AgCd0.,6Zn0.4.Cu2NiSn及Cu5Zn8。在雾化制备过程中,钎料发生了部分氧化,生成了微量的NiO及CuO;经H2还原后,钎料中NiO及CuO基本消失;在300℃炉中氧化后,钎料中生成了大量的NiO、Nio.7OZno.3及Cuo.2Ni0.8O等高熔点复杂氧化物。当氧含量由0.870wt.‰增加到4.264wt.%o时,AgCuZnCd钎料的固液相线温度分别上升32.1℃、32.4。C,结晶温度区间从7.9℃增加到18.2℃;钎料的铺展面积由395.6mm~2下降到247.6mm~2。钎焊过程中,随着氧、氮含量增加,液态钎料的填缝能力显著下降,且在接头表面形成“结瘤状”的氧化渣;钎焊接头的抗拉强度从334.1MPa急剧下降至232MPa;氧、氮含量较高的钎料,钎焊时须长时间局部加热,部分基材熔化,并与N反应生成的Fe4N向钎缝渗入,导致钎缝界面区硬度显著增大,达250.45HV0.1,而钎缝中心硬度均在173~183HV0.1之间,变化不大。气体杂质引起的钎焊缺欠主要有气孔、夹杂及裂纹等。钎焊接头的钎缝组织主要由有βi (AgCd相)、β2(AgZn相)、γ (CuZn相)及微量的Ag(Ag固溶体)组成。裂纹主要产生在βz、γ,等脆性相区。钎料中氧、氮含量增加,钎焊时,氧与基材中的C反应产生CO,形成反应性气孔;凝固时有大量的氮析出,产生析出性气孔。