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含镉银基钎料由于其优良的性能而在工业领域得到广泛应用,但镉会危害环境和人类身体健康,同时随着银价格的不断上升,因此,在环保和降低钎料生产成本的要求下,本文以银含量为20%的银基无镉中温钎料为研究对象,根据相图计算法对钎料配方进行了优化设计,并通过AgCuZn三元合金液相面和相分布投影图对计算结果进行讨论。采用试验研究和理论分析结合的方法,对钎料的微观组织、铺展润湿性、接头性能以及界面微观组织进行了深入研究。钎料微观组织分析表明,钎料主要由富Cu相、CuZn化合物相、锡青铜相(Cu5.6Sn和Cu40.5Sn11化合物)、Cu3P或Ni3P化合物相以及Ag固溶体相组成。随着元素Sn含量的增加,钎料组成相的比例会发生变化,并有Cu40.5Sn11化合物相出现;而随着元素Ni的加入,钎料中锡青铜相被细化,并会形成新的Ni3P相;随着元素La含量的增加,钎料的微观组织被细化的越来越明显,这都会影响钎料的抗拉强度,经分析可知,当元素Sn、Ni、La的含量分别为6.5%、2.0%、0.5%时,其抗拉强度分别达到最大值。钎料铺展润湿试验研究表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢向钎料中溶解的量随着元素Sn含量的增加逐渐增多;随着元素Ni含量的增加,其溶解量逐渐减少,而稀土元素La可抑制其向钎料中的溶解;而紫铜一侧过渡层的厚度只与元素Sn、Ni、La对钎焊温度的影响有关,随着钎焊温度的升高,过渡层的厚度逐渐变大。测试表明,元素Sn、Ni、La的含量分别为6.5%、2.0%、0.3%时,钎料在紫铜和1Cr18Ni9Ti不锈钢上的铺展润湿面积分别可达到351mm2、212mm2,均大于BAg30CuZnSn钎料在紫铜和1Cr18Ni9Ti不锈钢上的铺展润湿面积。接头微观组织分析表明,元素Ni、La可细化焊缝组织,并且添加元素La后会生成黑色花瓣状的银镧金属间化合物;强度测试表明,元素Sn、Ni、La的含量分别为4.5%、2.0%、0.5%时,接头的抗剪强度分别达到最大值。对比接头抗剪强度可知,元素Sn、Ni、La的含量分别为6.5%、2.0%、0.5%的钎料,其异种接头抗剪强度高于BAg30CuZnSn钎料异种接头的抗剪强度。